Speuren naar methaan

Olie- en gasinstallaties, vuilnisbelten en boerende koeien: het zijn allemaal bronnen van het sterke broeikasgas methaan. Vanuit de ruimte speurt het Nederlandse meetinstrument Tropomi naar nog onbekende methaanbronnen, met als doel: het dichtdraaien van de methaankraan.

Laat in huis de gaskraan per ongeluk open staan en er is een gerede kans dat het verkeerd afloopt. Het gas hoopt zich op in de binnenruimten en er hoeft maar een klein vonkje bij te komen en de boel ontploft. Anders is het bij methaanlekken waarbij het gas de buitenlucht in stroomt. Daar is minder gevaar voor ontploffing, maar dat wil niet zeggen dat er geen probleem is. Methaan, waar aardgas grotendeels uit bestaat, is een sterk broeikasgas, dus methaan dat in de atmosfeer terechtkomt is slecht nieuws. Grofweg is methaan in de atmosfeer verantwoordelijk voor een derde van de opwarming van de aarde, schatten wetenschappers.

Dit is niet het volledige artikel. Het hele verhaal staat in De Ingenieur van augustus 2023. Interessant? Neem eens een proefabonnement van drie nummers voor 25 euro.

Puntbronnen

Van lang niet alle methaan in de dampkring is bekend waar het precies vandaan komt. Om dat in kaart te brengen, cirkelt sinds 2017 de satelliet Sentinel-5P rond de aarde met aan boord het meetinstrument Tropomi (zie kader Meetinstrument Tropomi) dat voortdurend de concentraties van methaan meet. Met het instrument hebben wetenschappers al talloze bronnen van heel hoge methaanuitstoot ontdekt.

Een van die wetenschappers is Ilse Aben, onderzoeker bij het Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek SRON en bijzonder hoogleraar satelliet remote sensing van de aardatmosfeer aan de Vrije Universiteit in Amsterdam.

Aben: ‘Het lastige van methaan als broeikasgas is dat het uit veel verschillende bronnen komt. Soms zijn het uitgestrekte bronnen waar overal een klein beetje methaan uitlekt, maar dat samen zorgt voor een hoge uitstoot; denk aan de veeteelt of aan grote olie- en gasvelden. Maar er zijn ook super-emitters.’

Superuitstoters zijn bronnen waar op één plek heel veel methaan in de atmosfeer komt; wetenschappers noemen dat puntbronnen. ‘Dat zijn bijvoorbeeld installaties waar aardgas zou moeten worden afgefakkeld, maar die niet aan staan of defect zijn en waar het gas weglekt. Of aan vuilnisbelten, waar organisch afval ligt te rotten, en waarbij methaan geproduceerd wordt dat de lucht in gaat.’

Meetinstrument Tropomi

Tropomi (tropospheric monitoring instrument) is het resultaat van een grotendeels Nederlands initiatief van TNO, SRON, KNMI en Airbus Netherlands in samenwerking met het Netherlands Space Office (NSO) en ESA. Na jarenlange voorbereiding werd Tropomi in 2017 gelanceerd. Het meetinstrument doet sindsdien vanuit de ruimte aanvullende metingen van verschillende gassen in de atmosfeer, naast methaan (CH₄), koolmonoxide (CO) en stikstofdioxide (NO₂). Hiermee is te meten waar de rook en gassen van bosbranden heen vliegen. Stikstofdioxide komt ook vrij bij verbrandingsprocessen, zoals in schepen en in auto’s in steden, waar het een maat is voor een slechte luchtkwaliteit.

Stedelĳke emissie hotspots gedetecteerd door het Nederlandse satellietinstrument Tropomi (rode cirkels) en locaties van methaanuitstotende vuilnisbelten gezien door de Canadese satelliet GHGSat (zwarte stippen)
Illustratie: SRON/ GHGSA

Vuilnisbelten

Heel verrassend is het niet dat veeteelt en olievelden methaanbronnen zijn. Maar Aben is wel geschrokken van de grote aantallen superlekken wereldwijd die uit de satellietmetingen naar voren kwamen. ‘En ook van hoe enorm groot ze soms zijn’, zegt Aben. ‘Wat ons toch wel verraste, is dat een groot aantal vuilnisbelten zoveel methaan uitstoot en dat we dat vanuit de ruimte kunnen meten. Zo’n 12 procent van alle door mensen veroorzaakte methaanuitstoot komt van vuilnisbelten.’

Wat er op zo’n vuilnisbelt gebeurt, is wel bekend: als organisch afval onder een dikke laag ‘troep’ terechtkomt, krijgt het geen zuurstof meer en begint zuurstofarme rotting. Daarbij ontstaat methaan.

Op de beelden van Tropomi zijn duidelijke pluimen te zien boven grote steden zoals Mumbai en Buenos Aires. Die pluimen zijn voor een groot deel afkomstig van enorme vuilstortplaatsen. Dat vervliegende methaan is niet direct schadelijk voor de gezondheid van inwoners van zo’n megastad, maar indirect wel, zegt Aben. ‘Methaan draagt bij aan het ontstaan van ozon en dat gas is wél ongezond voor mensen.’

Dit is niet de volledige versie van het verhaal.