Sjoemelen met uitstootgegevens is er aan het eind van dit decennium niet meer bij. Ingenieurs ontwikkelen namelijk satellieten die de uitstoot van broeikasgassen scherp in de gaten houden.

Stel, je staat aan de rand van een zwembad waarin omstanders gelijktijdig potjes met inkt laten leegdruppelen. Na een tijdje wachten, is het haast onmogelijk om nog te achterhalen hoeveel inkt iedere persoon in het zwembad heeft gedruppeld. De druppels raken verdund in het zwembadwater dat nauwelijks nog een waarneembaar kleurverschil laat zien.
 

Aarde merkbaar warmer

Het zwembad staat hier symbool voor onze atmosfeer waarin we al zo’n tweehonderd jaar op industriële schaal koolstofdioxide (CO2) ‘druppelen’. De concentratie van het broeikasgas is in die tijd gestegen van 0,028 tot 0,041 procent. Dat lijkt niet veel, maar het is voldoende om de aarde merkbaar warmer te maken, ruim een graad.

In 2015 spraken bijna alle landen van de wereld in Parijs af om die opwarming zo ver mogelijk onder de twee graden Celsius te houden. Om dat te halen zou de uitstoot van CO2 tegen 2030 gehalveerd moeten zijn en in 2050 nagenoeg geëlimineerd. Het druppelen moet stoppen.
 

Opgaven kloppen niet altijd

Maar hoe weet je of dergelijke beloften worden waargemaakt? De uitstoot van broeikasgassen, zoals CO2, methaan en stikstofoxiden, wordt gemonitord op basis van getallen die de landen zelf rapporteren. De ervaring leert dat deze opgaven niet altijd kloppen.

Het grootste oliewinningsgebied van de Verenigde Staten, Permian Basin, bleek in 2018 en 2019 bijvoorbeeld twee keer meer methaan uit te stoten dan was opgegeven. Dat kwam aan het licht door metingen van het in Nederland ontwikkelde TROPOMI-instrument op de Europese Sentinel-5 Precursor-satelliet. Deze onthulling bevestigde de behoefte aan harde informatie.
 

 

Nieuwsbrief
Vind je dit een leuk artikel? Abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief!


Uitstoot van individuele bronnen meten

Een flink aantal ingenieurs zit daarom aan de tekentafel om nieuwe satellieten te ontwikkelen die de aardatmosfeer in de tweede helft van dit decennium gaan doorlichten. Deze satellieten meten de gemiddelde concentratie broeikasgassen, maar ook de uitstoot van individuele bronnen, zoals energiecentrales of olieraffinaderijen.

Deze ontwikkeling valt niet los te zien van de zogeheten global stocktakes, de vijfjaarlijkse inventarisaties van de broeikasgasuitstoot die in het Parijsakkoord zijn afgesproken. In 2023 is de eerste.

‘Op dit moment zijn er nog maar weinig meetdata. Beleidsmakers zijn naarstig op zoek naar manieren om de getallen die er zijn – vaak schattingen – te controleren. Satellieten kunnen die controle uitvoeren’, zegt Anton Leemhuis, die bij TNO verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van satellietinstrumenten.
 

De satellieten van de TANGO- missie kunnen relatief klein zijn, omdat ze gebruik maken van vrijevormoptiek. Illustratie: ISIS, TNO, SRON, KNMI


Precisie van twee bij twee kilometer

Een van de missies waarmee dat kan, is de Copernicus CO2 monitoring mission (CO2M), die met meerdere satellieten iedere paar dagen een kaart van de volledige wereldatmosfeer moet gaan maken. De beoogde precisie is twee bij twee kilometer en de missie moet in 2026 het startschot zijn van een jarenlange meetreeks van broeikasgassen.
 

Kleine satellieten

Op kleinere schaal is meer inzoomen mogelijk; relatief laagvliegende constellaties van kleine satellieten kunnen individuele bronnen monitoren. Nederlandse onderzoekers testen momenteel een zogenoemde polarimeter die is voorbestemd voor SCARBO, het space carbon observatory dat ook voor 2026 staat gepland.

Deze satellietmissie meet de concentratie aerosolen (kleine deeltjes die in de lucht zweven), CO2 en methaan. SCARBO en ook de voorgestelde Nederlandse TANGO-missie (twin anthropogenic greenhouse gas observers) kunnen de uitstoot van bijvoorbeeld een kolencentrale opmeten. TANGO meet grondpixels van driehonderd bij driehonderd meter.

 

MEER LEZEN OVER DE SATELLIETEN?

Het volledige verhaal over de verschillende satellieten die de uitstoot van broeikasgassen gaan monitoren vindt u in het meinummer van De Ingenieur. Koop de digitale versie voor € 7,50, of neem - met een flinke korting van 25 % - een digitaal jaarabonnement van twaalf nummers voor € 69,-.

Openingsbeeld: De PACE-satelliet van NASA waar de spectrometer SPEXone in 2023 op mee gaat. Illustratie: NASA GSFC