• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Emisje CO2 wzrastają, a biotopy obniżające jego poziom słabną - czy budżet węglowy Ziemi został przekroczony?

    19.11.2009. 15:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Emisje dwutlenku węgla (CO2) z paliw kopalnych wzrosły od 2000 r. o 29%, a coraz więcej danych sugeruje, że zdolność naturalnych biotopów do absorpcji tych emisji może słabnąć. To zaledwie dwa z głównych wniosków z zakrojonej na szeroką, międzynarodową skalę próby obliczenia "budżetu węglowego" Ziemi.

    Badania, których wyniki opublikowano w internetowym wydaniu czasopisma Nature Geoscience, zostały w części sfinansowane ze środków unijnych w ramach projektu CARBOOCEAN (Ocena morskich źródeł dwutlenku węgla i biotopów pochłaniających go), który uzyskał kwotę 14,5 mln EUR z tematu "Zrównoważony rozwój, zmiany globalne i ekosystemy" Szóstego Programu Ramowego (6PR).

    Zdaniem naukowców, ilość CO2 w atmosferze wzrosła w 2008 r. o 1,8 ppm (cząstek na milion), doprowadzając do łącznej zawartości CO2 na poziomie 385 ppm. To o 38% więcej niż poziom sprzed ery przemysłowej, który wynosił około 280 ppm. W rzeczywistości poziom CO2 w atmosferze jest teraz wyższy niż w jakimkolwiek innym okresie czasu na przestrzeni ostatnich 2 milionów lat.

    Znaczną część tego wzrostu emisji można przypisać spalaniu paliw kopalnych takich jak węgiel, ropa i gaz. Emisje ze spalania paliw kopalnych wzrosły od 2000 r. o 29%, a od roku 1990 r. - który jest rokiem odniesienia dla Protokołu z Kioto - o 41%. Co więcej, podczas gdy emisje CO2 ze spalania paliw kopalnych wzrastały o zaledwie 1% rocznie w latach 90 XX w., w latach 2000-2007 ich średni wzrost wyniósł 3,6%.

    Kryzys gospodarczy przyczynił się do spowolnienia wzrostu emisji i w roku 2008 r. wyniósł on 2%. Niemniej naukowcy przestrzegają: "średnia emisji nadal podąża torem scenariuszy przewidujących stosunkowo najwyższy poziom dwutlenku węgla spośród przedstawionych przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu".

    Przyglądając się spodziewanym zmianom w produkcie krajowym brutto (PKB), zespół przewiduje, że emisje w 2009 r. spadną do poziomu z 2007 r., po czym ponownie wzrosną w 2011 r.

    Co więc napędza ów wzrostu emisji? Głównym winowajcą jest węgiel, który obecnie wyprzedził ropę jako dominujące źródło emisji ze spalania paliw kopalnych. Węgiel był odpowiedzialny za 40% wszystkich emisji CO2 ze spalania paliw kopalnych w 2008 r., podczas gdy w okresie od 1990 do 2000 r. jego udział wynosił 37%. Dla porównania udział ropy w ogólnych emisjach ze spalania paliw kopalnych spadł z wysokiego poziomu 41% w latach 90. XX w. do 36% w 2008 r.

    W czasie kiedy emisje w krajach rozwiniętych utrzymały się na stosunkowo stałym poziomie w ciągu ostatniej dekady, emisje w krajach rozwijających się gwałtownie wzrosły. Niemniej około jedna czwarta tego wzrostu emisji w krajach rozwijających się wynikała z produkcji towarów i usług przeznaczonych do konsumpcji w krajach rozwiniętych.

    Co więcej, podczas gdy w krajach rozwijających się mieszka 80% światowej populacji, odpowiadają one za zaledwie 20% całego CO2 emitowanego od 1751 r.

    Emisje wynikające ze zmian zagospodarowania terenu, takich jak wylesianie i pożary lasów, skutkowały niewielkimi zmianami w trakcie ostatniej dekady. Zważywszy na wzrost emisji ze spalania paliw kopalnych, odsetek wszystkich emisji CO2 wynikający z zagospodarowania terenu w ostatnich latach spadł, stanowiąc 12% w 2008 r.

    W okresie od 1959 do 2008 r. naturalne biotopy obniżające zawartość dwutlenku węgla usuwały rocznie średnio 57% antropogenicznych emisji CO2. Jednakże istnieją dowody na to, że efektywność tych biotopów może spadać, bowiem 50 lat temu biotopy pochłaniały 60% naszych emisji, natomiast w ostatnich latach ten wskaźnik spadł do około 55%.

    Modele komputerowe sugerują, że osłabienie biotopów obniżających zawartość dwutlenku węgla może być powodowane zmianami klimatu. Niemniej potrzebne są pilnie dalsze badania, aby lepiej określić ilościowo, gdzie pochłaniany jest dwutlenek węgla i co powoduje zmiany w potencjale biotopów obniżających jego zawartość.

    "Jedynym sposobem kontrolowania zmian klimatu jest drastyczne obniżenie globalnych emisji CO2" - zauważa naczelna autorka profesor Corinne Le Quéré z Uniwersytetu Wschodniej Anglii, Wlk. Brytania oraz z British Antarctic Survey. "Biotopy obniżające zawartość dwutlenku węgla na Ziemi są tworami złożonymi, a w naszej wiedzy mamy pewne luki, zwłaszcza w zakresie możliwości powiązania z roku na rok antropogenicznych emisji CO2 ze stężeniami CO2 w atmosferze. Niemniej zmniejszenie niepewności co do biotopów obniżających zawartość dwutlenku węgla pozwoliłoby wykorzystać nasze dane do sprawdzenia efektywności strategii łagodzenia wpływu na klimat."

    Tymczasem w podsumowaniu naukowcy przestrzegają, że "kluczem do długotrwałej redukcji emisji po uzdrowieniu gospodarki światowej jest restrukturyzacja wykorzystania podstawowych źródeł energii, tak aby wykluczyć zależność pomiędzy emisjami a PKB".

    Naukowcy pracujący nad projektem CARBOOCEAN wezwali niedawno do ustalenia ambitniejszych celów w zakresie redukcji dwutlenku węgla.

    rdo: CORDIS

    informacji: Nature Geoscience: http://www.nature.com/ngeo Uniwersytet Wschodniej Anglii: http://www.uea.ac.uk CARBOOCEAN: http://www.carboocean.org/ Global Carbon Project: http://www.globalcarbonproject.org/ Teksty pokrewne: 29910, 30534, 31015, 31444 Kategoria: Wyniki projektów
    Źródło danych: Uniwersytet Wschodniej Anglii; Nature Geoscience; Global Carbon Project
    Referencje dokumentu: Le Quéré, C. et al. (2009) Trends in the sources and sinks of carbon dioxide. Nature Geoscience (w druku), publikacja internetowa z dnia 17 listopada. DOI: 10.1038/ngeo689.
    Indeks tematyczny: Zmiana klimatu & cykl węglowy; Koordynacja, wspólpraca; Nauki o ziemi; Ochrona srodowiska; Badania Naukowe RCN: 31482   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Lista państw według rocznej emisji CO2: Poniższa lista przedstawia państwa świata w zależności od rocznej emisji dwutlenku węgla. Uwzględniony jest jedynie dwutlenek węgla pochodzący ze spalania paliw kopalnych, bez uwzględnienia takich źródeł jak produkcja cementu czy wylesianie. Spalanie paliw kopalnych odpowiada za około 70% światowej emisji CO2, wylesianie za około 25%, a produkcja cementu za około 5%. Zrównoważona energia – efektywność energetyczna i energia odnawialna są uznawane za dwa filary zrównoważonej polityki energetycznej. Obie strategie muszą być rozwijane równocześnie, aby stabilizować i redukować emisje dwutlenku węgla oraz innych zanieczyszczeń. Wydajne używanie energii jest kluczowe dla spowalniania wzrostu zapotrzebowania na energię, tak by rosnące dostawy czystej energii mogły powodować głębsze redukcje w wykorzystaniu paliw kopalnych. Jeśli konsumpcja energii będzie rosła zbyt szybko, rozwój energii odnawialnej nie nadąży, by osiągnąć ten cel. Analogicznie, jeśli źródła czystej energii nie staną się powszechnie dostępne, spowolniony wzrost popytu w niewystarczającym stopniu przełoży się na ograniczenie całkowitych emisji węgla; potrzebne jest także zmniejszenie udziału węgla w źródłach energii. W związku z tym zrównoważona polityka energetyczna wymaga większych zobowiązań zarówno w odniesieniu do wydajności jak i źródeł odnawialnych. Europejski System Handlu Emisjami (UE ETS), — znany także jako "wspólnotowy rynek uprawnień do emisji dwutlenku węgla (CO2)" lub system ETS. Jest pierwszym i największym systemem handlu emisjami CO2 na świecie. UE ETS jest dzisiaj jedynym rynkiem emisji CO2 opartym na wiążącym krajowym i regionalnym ustawodawstwie (dyrektywa ETS Unii Europejskiej). Od reformy strukturalnej dyrektywy ETS, przyjętej w Pakiecie Energetyczno-Klimatycznym 12 grudnia 2008 przez kraje Unii Europejskiej, obowiązuje zakup uprawnień do emisji CO2 (EUA) na giełdzie przez firmy przemysłu energochłonnego i wytwarzania energii elektrycznej po wykorzystaniu przyznanej puli uprawnień przyznanym Państwom Członkowskim UE.Od 2012, handel uprawnieniami do emisjami CO2 (EUA) odbywa się głównie na giełdzie ICE w Londynie i EEX we Frankfurcie. Unia Europejska jak i Państwa Członkowskie wprowadzają nowe uprawnienia na rynek emisji CO2 przez aukcje na giełdach ICE i EEX na podstawie rozporządzeń przyjetych przez Komisję Europejską. W Polsce, rejestr uprawnień do emisji CO2 jest prowadzony przez Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBIZE) podlegający Ministrowi Środowiska.

    Obowiązek informowania o udziale źródeł energii w produkcji energii elektrycznej – wymóg wprowadzony w państwach członkowskich Unii Europejskiej artykułem 3 dyrektywy 2003/54/WE dotyczącej wspólnych zasad rynku wewnętrznego energii elektrycznej i uchylającej dyrektywę 96/92/WE z dnia 26 czerwca 2003 r. Państwa UE są zobowiązane zapewnić, że dostawcy energii elektrycznej udostępniają odbiorcom końcowym na rachunkach lub wraz z rachunkami, a także w materiałach promocyjnych, informację na temat udziału poszczególnych źródeł energii w całkowitej mieszance paliw zużywanych przez dostawcę w poprzednim roku. Informacja powinna też obejmować odniesienie do istniejących źródeł informacji, takich jak strony internetowe, gdzie zamieszczone są publicznie dostępne informacje dotyczące wpływu na środowisko, co najmniej w formie określenia emisji dwutlenku węgla i powstawania odpadów radioaktywnych, wynikających z produkcji energii elektrycznej. Bańka węglowa jest rodzajem hipotetycznej bańki gospodarczej, która może mieć wpływ na wycenę aktywów przedsiębiorstw opartych na paliwach kopalnych (np. kopalni, przedsiębiorstw energetycznych). Obecnie wycena akcji przedsiębiorstw sektora paliw kopalnych jest dokonywana przy założeniu, że wszystkie rezerwy paliw kopalnych będą całkowicie zużyte. To założenie może być zbyt optymistyczne, np. ze względu na rosnący udział odnawialnych źródeł energii w miksie energetycznym.

    Wskaźniki emisji zapachowej – wartości emisji zapachowej (emisji odorantów) odniesione do jednostkowej ilości materiałów, przetwarzanych w instalacji określonego rodzaju, lub do jednostkowej ilości wytwarzanego produktu. Woda opadowa (potocznie: deszczówka) – woda, która powstaje przez kondensację pary wodnej w atmosferze i spada na powierzchnię Ziemi w postaci opadów atmosferycznych (deszczu, śniegu, gradu). Jej skład zależy od czystości powietrza, które napotyka podczas opadania; charakteryzuje się dużą zawartością gazów (tlenu, azotu, dwutlenku węgla) i może zawierać sadzę, pyłki roślinne, pył przemysłowy, mikroorganizmy, a także pewne ilości soli mineralnych. Ze względu na zawartość rozpuszczonego dwutlenku węgla pH wody opadowej wynosi około 6 (odczyn kwaśny). Niektóre gazowe zanieczyszczenia (dwutlenek siarki, siarkowodór, tlenek azotu) obniżają to pH jeszcze bardziej, powodując zjawisko kwaśnych deszczów. Woda opadowa nie nadaje się do picia, natomiast może być przydatna po zebraniu w kanalizacji do celów gospodarczych i przemysłowych.

    Lista państw według emisji dwutlenku węgla na jednego mieszkańca: Jest to "lista państw według emisji dwutlenku węgla na jednego mieszkańca" w latach od 1990 do 2003 roku. Dane zebrane zostały przez wydział (Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC)) Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (United States Department of Energy) dla Organizacji Narodów Zjednoczonych. Błędne koło ubóstwa – wysoki wzrost gospodarczy przy niskim poziomie PKB per capita determinuje wzrost rodności, te zaś obniżają poziom kapitału ludzkiego, co ogranicza w przyszłości stopę wzrostu gospodarczego i utrwala ubóstwo. Jest zagrożeniem w dużych krajach rozwijających się – Indie, Tajlandia itp. W krajach tych występuje wysoki PKB ogółem oraz duża liczba mieszkańców, co indukuje spadek PKB per capita.

    Czarny węgiel – powstaje przy niekompletnym spalaniu paliw kopalnych, biopaliw i biomasy. Jego emisja ma źródła zarówno antropogeniczne jak i naturalne. Czarny węgiel ociepla planetę absorbując ciepło i redukując albedo, zdolność do odbijania promieni słonecznych skierowanych na śnieg czy lód. Czarny węgiel pozostaje w atmosferze od kilku dni do kilku tygodni podczas gdy CO2 pozostaje w atmosferze ponad 100 lat.

    Analizator spalin – urządzenie służące do pomiaru ilości i jakości produktów spalania. Wyposażony jest najczęściej w czujnik elektrochemiczny. Urządzenie pozwala na ocenę sprawności spalania oraz emisji zanieczyszczeń. Najczęściej badana jest zawartość O2, CO, NO, NO2, SO2, HC. Analizatory spalin wykorzystywane są w motoryzacji i ogrzewnictwie.
    Analizator spalin samochodowych - przyrząd pomiarowy przeznaczony do pomiaru zawartości następująch składników gazowych: tlenek węgla (CO), dwutlenek węgla ( CO2), węglowodorów (HC w przeliczeniu na n-heksan), tlenu (O2) w spalinach pojazdów z silnikiem iskrowym
    Pomiar CO,CO2,HC odbywa sie z wykorzystaniem metody NDIR-Non-Dispersive Infrared , pomiar O2 następuje za pomocą czujnika elektrochemicznego.
    Elektrochemiczny pomiar NOx jest opcja dodatkową
    Pozwalają ocenić, czy badane urządzenie spełnia normy prawne dotyczące emisji zanieczyszczeń. Dodatkowo pozwalają określić współczynnik nadmiaru powietrza. Wartośći takie jak tlenek czy dwutlenek węgla poddawane są w procentach objętości, natomiast węglowodory i tlenki azotu w częściach na milion (ppm).

    Handel emisjami zanieczyszczeń — rynkowa metoda ograniczania kosztów zewnętrznych, takich jak społeczne koszty zanieczyszczeń powietrza. Opiera się o obowiązkowe zezwolenia uprawniające do emisji określonej ilości danej substancji, które mogą być kupowane i sprzedawane na zasadach rynkowych. Ilość zezwoleń wprowadzanych na rynek jest stopniowo ograniczana, co powoduje wzrost popytu na nie, a co za tym idzie wzrost ceny. W rezultacie zwiększa się motywacja przedsiębiorstw stosujących wysokoemisyjne technologie do inwestowania w ich unowocześnienie. Metoda ta w wielu przypadkach doprowadziła do ograniczenia emisji znacznie szybciej i mniejszym kosztem w porównaniu do ścisłej regulacji. RTTY – (ang.) Radioteletype – jedna z cyfrowych emisji radiowych (np. F1B) i zarazem system telekomunikacyjny stosowane między innymi w krótkofalarstwie. Urządzeniem końcowym jest tutaj dalekopis lub komputer z odpowiednim oprogramowaniem połączony z radioodbiornikiem.

    Sekwestracja CO2 (CCS z ang. Carbon Capture and Storage) to proces polegający na oddzieleniu i wychwyceniu dwutlenku węgla ze spalin w celu ograniczenia jego emisji do atmosfery. Ta technologia może być zastosowana w przemyśle energetycznym, przy dużych elektrowniach opalanych paliwami kopalnymi bądź w przemyśle chemicznym. Część wychwyconego CO₂ znajduje zastosowanie w przemyśle spożywczym. Większość jednak jest przeznaczona do składowania.

    Dodano: 19.11.2009. 15:12  


    Najnowsze