Вещество метан: Метан — Что такое Метан?

Метан – это горючее или нет?. Вопросы

Субъект хозяйствования осуществляет хозяйственную деятельность по реализации сжатого природного газа (метана) через автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС). Считается ли сжатый природный газ (метан), классифицирующийся по коду 2711 21 00 00 согласно УКТ ВЭД, горючим?

Подпунктом 14.1.141¹ п. 14.1 ст. 14 Налогового кодекса определено, что горючее – это нефтепродукты, сжиженный газ, топливо моторное альтернативное, топливо моторное смесевое, вещества, используемые как компоненты моторных топлив, другие товары, указанные в пп. 215.3.4 п. 215.3 ст. 215 этого Кодекса.

Согласно п. 215.1 ст. 215 Налогового кодекса горючее принадлежит к подакцизным товарам. Вместе с тем к товарам (продукции), включенным в пп. 215.3.4 п. 215.3 этой статьи, не относится сжатый природный газ (метан), классифицирующийся по коду 2711 21 00 00 согласно УКТ ВЭД. То есть этот газ не принадлежит к подакцизным товарам (продукции).

Таким образом, поскольку сжатый природный газ (метан), классифицирующийся по коду 2711 21 00 00 согласно УКТ ВЭД, не подпадает под определение горючего в понимании пп. 14.1.141¹ п. 14.1 ст. 14 Налогового кодекса, указанный товар (продукция) не является горючим.

В соответствии с п. 11 ст. 3 Закона о РРО субъекты хозяйствования, осуществляющие расчетные операции в наличной и/или безналичной форме (с применением платежных карточек, платежных чеков, жетонов и т.п.) при продаже товаров (предоставлении услуг) в сфере торговли, общественного питания и услуг, а также операции по приему наличности для дальнейшего ее перевода, обязаны проводить расчетные операции через РРО с использованием режима предварительного программирования наименования (для горючего с указанием кода товарной подкатегории УКТ ВЭД), цен товаров (услуг) и учета их количества.

Следовательно, поскольку сжатый природный газ (метан) не является горючим, то субъекту хозяйствования при осуществлении продажи такого продукта через АГНКС не нужно указывать код его подкатегории согласно УКТ ВЭД.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Налоговый кодекс – Налоговый кодекс Украины от 02.12.2010 г. № 2755-VI. Закон № 1791 – Закон Украины от 20.12.2016 г. № 1791-VIII «О внесении изменений в Налоговый кодекс Украины и некоторые законодательные акты Украины относительно обеспечения сбалансированности бюджетных поступлений в 2017 году». Закон о РРО – Закон Украины от 06.07.95 г. № 265/95-ВР «О применении регистраторов расчетных операций в сфере торговли, общественного питания и услуг». Декрет № 15-93 – Декрет Кабинета Министров Украины от 19.02.93 г. № 15-93 «О системе валютного регулирования и валютного контроля». Приказ № 218

– приказ Минфина Украины от 25.02.2016 г. № 218 «Об утверждении форм заявления о регистрации плательщика акцизного налога по реализации горючего, акцизной накладной, расчета корректировки акцизной накладной, заявки на пополнение (корректировку) остатка горючего, Порядка заполнения акцизной накладной, расчета корректировки акцизной накладной, заявки на пополнение (корректировку) остатка горючего»

Метановая катастрофа, похоже, отменяется | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW

До сих пор климатологи считали, что дальнейшее глобальное потепление вызовет значительный рост эмиссии метана из болот в атмосферу, что чревато весьма серьезными негативными последствиями для климата. Согласно их моделям, особую опасность представляет таяние обширнейших территорий вечной мерзлоты и превращение их в болота.

Этот процесс будет сопровождаться выбросом колоссального количества болотного метана, а поскольку парниковая активность метана в два десятка раз выше, чем у углекислого газа, ничего хорошего это человечеству не сулит. Теперь, однако, появились новые научные данные, заставляющие усомниться в реальности столь мрачного сценария.

Торфяные мхи и метанотрофные бактерии — близнецы-братья

Болото — сложная экосистема. Как и лес, болото поглощает огромное количество углекислого газа за счет постепенного погружения на дно неразложившихся или неполно разложившихся органических веществ растительного происхождения. К наиболее характерным видам растительности на болотах относится сфагнум, то есть, проще говоря, торфяной мох. То, что разложение остатков растений, их гниение происходит при участии микроорганизмов и сопровождается обильным выделением метана, известно давно.

Однако теперь обнаружилось, что есть в болоте и другие — метанотрофные — микроорганизмы, живущие в симбиозе с мхом и расщепляющие метан с образованием углекислого газа. Польза от симбиоза, естественно, обоюдная, — поясняет нидерландский микробиолог Майк Йеттен, профессор университета в Неймегене: «Метан образуется на дне болота в процессе разложении отмершей органики и выходит на поверхность в виде пузырьков болотного газа.

Первыми растениями на пути поднимающегося со дна метана являются мхи. Бактериям, окисляющим метан, очень выгодно селиться на мхах, поскольку это облегчает им доступ к болотному газу. А мхам идет на пользу то, что бактерии выделяют углекислый газ: ведь торфяные мхи живут часто ниже поверхности воды, в условиях низких концентраций СО2, и лишний источник углекислого газа, необходимого мхам для фотосинтеза, там не помешает».

Куда ни глянь, везде симбиоз

Майк Йеттен и его коллеги впервые наткнулись на метанотрофные бактерии в одном из нидерландских болот. С тех пор они исследовали торфяные мхи на предмет наличия таких же метанокисляющих бактерий-симбионтов в разных регионах мира — в Скандинавии и в Аргентине, в Канаде и в Сибири.

Вывод однозначен, — говорит профессор Йеттен: «Действительно, после того, как мы собрали образцы мхов, мы подвергли их воздействию метана в контролируемых лабораторных условиях и измерили, окисляется ли метан и если да, то с какой скоростью. Оказалось, что симбиоз метанотрофных бактерий и торфяных мхов — явление повсеместное. Наиболее сильно оно выражено там, где растения живут под водой: окисление метана бактериями наиболее интенсивно происходит в воде».

Несмотря на потепление, баланс сохраняется

Нидерландские исследователи обнаружили и еще один примечательный факт: когда они повысили температуру в своей лабораторной установке с 10 до 20 градусов Цельсия, увеличился вдвое и оборот метана. То есть оказалось, что чем окружающая среда теплее (в определенном диапазоне температур), тем больше метана расщепляют бактерии-симбионты.

Обнаружение этого эффекта вселяет надежду: похоже, климатологи все же ошиблись в своих прогнозах относительно стремительного нарастания эмиссии метана по мере глобального потепления. Эксперты исходили из того, что повышение окружающей температуры приведет к ускорению процесса гниения растительных остатков и увеличению количества образующегося при этом метана. Все вроде бы логично, но теперь выясняется, что другие бактерии — также по причине потепления — и разлагать метан будут гораздо быстрее, так что баланс, скорее всего, сохранится, а если и нарушится, то далеко не столь драматически, как это предрекали пессимисты.

Впрочем, окончательные выводы делать все же рано, — считает британский микробиолог Колин Моррелл (Colin Morrell), профессор университета в Уорике: «Следует иметь в виду, что это лишь предварительные результаты и что это лишь первое исследование такого рода. Но что не вызывает никаких сомнений, так это тот факт, что вследствие потепления повышается активность микроорганизмов в целом — и тех, что синтезируют метан, и тех, что его расщепляют.

Возможно, мы имеем здесь дело с неким естественным механизмом саморегуляции природы».

Так или иначе, британский ученый ратует за расширение исследований в этой и смежных областях: «Это действительно очень актуальная тема — выяснить, как та или иная экосистема реагирует на изменения климата и, прежде всего, на глобальное потепление».

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева

Происхождение нефти, ее состав и основные свойства

Нефтяные месторождения — уникальное хранилище энергии, образованной и накопленной на протяжении миллионов лет в недрах нашей планеты. В этом материале — о том, какой путь проделала нефть, прежде чем там оказаться, из чего она состоит и какими свойствами обладает

Две гипотезы

У ученых до сих пор нет единого мнения о том, как образовалась нефть. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти. Согласно первой — органической, или биогенной, — из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем перерабатывались сообществами микроорганизмов и преобразовывались под действием температуры и давлений в результате тектонического опускания вглубь недр, формируя богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

Необходимые условия для превращения органики в нефть возникают на глубине 1,5–6 км в так называемом нефтяном окне — при температуре от 70 до 190°C. В верхней его части температура недостаточно высока — и нефть получается «тяжелой»: вязкой, густой, с высоким содержанием смол и асфальтенов. Внизу же температура пластов поднимается настолько, что молекулы органического вещества дробятся на самые простые углеводороды — образуется природный газ. Затем под воздействием различных сил, в том числе градиента характеризует степень изменения давления в пространстве, в данном случае — в зависимости от глубины пласта давления, углеводороды мигрируют из нефтематеринского пласта в выше- или нижележащие породы.

60 млн лет может занимать природный процесс образования нефти из органических останков

Природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 млн лет, но если для органического вещества искусственно создать соответствующий температурный режим, то на его переход в растворимое состояние с образованием всех основных классов углеводородов достаточно часа. Подобные опыты сторонники органической гипотезы толкуют в свою пользу: преобразование органики в нефть налицо. В пользу биогенного происхождения нефти есть и другие аргументы. Так, большинство промышленных скоплений нефти связано с осадочными породами. Мало того — живая материя и нефть сходны по элементному и изотопному составу. В частности, в большинстве нефтяных месторождений обнаруживаются биомаркеры, такие как порфирины — пигменты хлорофилла, широко распространенные в живой природе. Еще более убедительным можно считать совпадение изотопного состава углерода биомаркеров и других углеводородов нефти.

Состав и свойства нефти

ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕФТИ МОГУТ ЗНАЧИТЕЛЬНО РАЗЛИЧАТЬСЯ ДЛЯ РАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Основные химические элементы, из которых состоит нефть: углерод — 83–87%, водород — 12–14% и сера — до 7%. Последняя обычно присутствует в виде сероводорода или меркаптанов, которые могут вызывать коррозию оборудования. Также в нефтях присутствует до 1,7% азота и до 3,5% кислорода в виде разнообразных соединений. В очень небольших количествах в нефтях содержатся редкие металлы (например, V, Ni и др.).

От месторождения к месторождению характеристики и состав нефти могут различаться очень значительно. Ее плотность колеблется от 0,77 до 1,1 г/см³. Чаще всего встречаются нефти с плотностью 0,82–0,92 г/см³.Температура кипения варьирует от 30 до 600°C в зависимости от химического состава. На этом свойстве основана разгонка нефтей на фракции. Вязкость сильно меняется в зависимости от температуры. Поверхностное натяжение может быть различным, но всегда меньше, чем у воды: это свойство используется для вытеснения нефти водой из пор пород-коллекторов.

Большинство ученых сегодня объясняют происхождение нефти биогенной теорией. Однако и неорганики приводят ряд аргументов в пользу своей точки зрения. Есть различные версии возможного неорганического происхождения нефти в недрах земли и других космических тел, но все они опираются на одни и те же факты. Во-первых, многие, хотя и не все месторождения связаны с зонами разломов. Через эти разломы, по мнению сторонников неорганической концепции, нефть и поднимается с больших глубин ближе к поверхности Земли. Во-вторых, месторождения бывают не только в осадочных, но также в магматических и метаморфических горных породах (впрочем, они могли оказаться там и в результате миграции). Кроме того, углеводороды встречаются в веществе, извергающемся из вулканов. Наконец, третий, наиболее весомый аргумент в пользу неорганической теории состоит в том, что углеводороды есть не только на Земле, но и в метеоритах, хвостах комет, в атмосфере других планет и в рассеянном космическом веществе. Так, присутствие метана отмечено на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, обнаружены реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если на других планетах Солнечной системы эти вещества могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?

С точки зрения современных сторонников неорганической, или минеральной, гипотезы, углеводороды образуются из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа в присутствии закисных соединений металлов на глубинах 100–200 км. Высокое давление в недрах земли препятствует термической деструкции сложных молекул углеводородов. В свою очередь сторонники органики не отрицают, что простые углеводороды, например метан, могут иметь и неорганическое происхождение. Опыты, направленные на подтверждение абиогенной теории, показали, что получаемые углеводороды могут содержать не более пяти атомов углерода, а нефть представляет собой смесь более тяжелых соединений. Этому противоречию объяснений пока нет.

Этапы образования нефти

СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕФТИ

• осадконакопление (седиментогенез) — в процессе накопления осадка остатки живых организмов выпадают на дно водных бассейнов или захороняются в континентальной обстановке;
• биохимическая (диагенез) — происходит уплотнение, обезвоживание осадка и биохимические процессы в условиях ограниченного доступа кислорода;
• протокатагенез — опускание пласта органических остатков на глубину до 1,5–2 км при медленном подъеме температуры и давления;
• мезокатагенез, или главная фаза нефтеобразования (ГФ Н), — опускание пласта органических остатков на глубину до 3–4 км при подъеме температуры до 150°C.  При этом органические вещества подвергаются термокаталитической деструкции, в результате чего образуются битуминозные вещества, составляющие основную массу микронефти. Далее происходит «отжим» нефти за счет перепада давления и эмиграционный вынос микронефти в пласты-коллекторы, а по ним — в ловушки;
• апокатагенез керогена, или главная фаза газообразования (ГФГ ), — опускание пласта органических остатков на глубину (как правило, более 4,5 км) при подъеме температуры до 180—250°C. При этом органическое вещество теряет нефтегенерирующий потенциал и генерирует газ.

В ловушке

Помимо чисто научного интереса гипотезы, объясняющие происхождение нефти и газа, имеют еще и политическое звучание. Действительно, раз уж нефть может получаться из неорганических веществ и темпы ее образования не десятки миллионов лет, как предполагает биогенная концепция, а во много тысяч раз выше, значит, проблема скорого исчерпания запасов становится как минимум не столь однозначной. Однако для нефтяников вопрос о том, откуда берется нефть, принципиален скорее с той точки зрения, может ли теория предсказать, где именно нужно искать месторождения. С этой задачей органики справляются лучше.

В сугубо прагматическом отношении для добычи важно знать даже не то, где нефть зародилась, а где она находится сейчас и откуда ее можно извлечь. Дело в том, что в земной коре большая часть нефти не остается в материнской породе, а перемещается и скапливается в особых геологических объектах, называемых ловушками. Даже если предположить, что нефть имеет неорганическое происхождение, ловушки для нее все равно за редким исключением находятся в осадочных бассейнах.

Под действием различных факторов углеводороды отжимаются из нефтематеринских пород в породы-коллекторы, способные вмещать флюиды (нефть, природный газ, воду). Таким образом, нефтяное месторождение — вовсе не подземное «озеро», заполненное жидкостью, а достаточно плотная структура. Коллекторы характеризуются пористостью (долей содержащихся в них пустот) и проницаемостью (способностью пропускать через себя флюид). Для эффективного извлечения нефти из коллектора важно благоприятное сочетание обоих этих параметров.

Типы коллекторов

БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ ЗАПАСОВ НЕФТИ СОДЕРЖИТСЯ В ДВУХ ТИПАХ КОЛЛЕКТОРОВ

Терригенные (пески, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы и др.) состоят из обломков горных пород и минералов. Этот тип коллекторов наиболее распространен: на них приходится 58% мировых запасов нефти и 77% газа. В качестве пустотного пространства, в котором накапливается нефть, в основном выступают поры — свободное пространство между зернами, из которых состоит коллектор.

Карбонатные (в основном известняки и доломиты) занимают второе место по распространенности (42% запасов нефти и 23% газа). Имеют сложную трещиноватую структуру. Нефть обычно содержится в кавернах, появившихся в результате выветривания и вымывания твердой породы, а также в трещинах. Наличие трещин влияет и на фильтрационные свойства коллектора, обеспечивая проводимость жидкости.

Вулканогенные и вулканогенно-осадочные (кислые эффузивы и интрузивы, пемзы, туфы, туфопесчаники и др. ) коллекторы отличаются характером пустотного пространства — в основном это трещины, — резкой изменчивостью свойств в пределах месторождений.

Глинисто-кремнисто-битуминозные отличаются значительной изменчивостью состава, неодинаковой обогащенностью органическим веществом. Промышленная нефтеносность глинисто-кремнисто-битуминозных пород установлена в баженовской (Западная Сибирь) и пиленгской (Сахалин) свитах.

Двигаясь по коллектору, флюид в какой-то момент может упереться в непроницаемый для него экран — флюидоупор. Слои такой породы называют покрышками, а вместе с коллектором они формируют ловушки, удерживающие нефть и газ в месторождении. В классическом варианте в верхней части ловушки может присутствовать газ (он легче). Снизу залежь подстилается более плотной, чем нефть, водой.

Классификации ловушек чрезвычайно разнообразны (часть из них см. на рис.). Наиболее простая и с точки зрения геологоразведки, и для дальнейшей добычи — антиклинальная ловушка (сводовое поднятие), перекрытая сверху пластом флюидоупора. Такие ловушки образуются в результате изгибов пластов осадочного чехла. Однако помимо изгибов внутренние пласты претерпевают и множество других деформаций. В результате тектонических движений, например, пластколлектор может деформироваться и потерять свою однородность. В этом случае процессы геологоразведки и добычи оказываются намного сложнее. Еще одна неприятность, которая поджидает нефтяников со стороны ловушек, — замещение проницаемых пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, например песчаников, непроницаемыми. Такие ловушки называются литологическими.

Антиклиналь

Тектоническая экранированная ловушка

Соляной купол

Стратиграфическая ловушка

Ровесница динозавров

Когда же образовались те структуры, в которых сегодня находят нефть? Основные ее ресурсы сосредоточены в относительно молодых мезозойских и кайнозойских отложениях, сформировавшихся от нескольких десятков млн до 250 млн лет назад. Однако добыча нефти ведется и из палеозойских отложений (до 500 млн лет назад), а в Восточной Сибири — даже из отложений верхнего протерозоя, которым более полумиллиарда лет.

Многочисленные нефтяные месторождения встречаются в отложениях девона (420–360 млн лет назад). В этот период на Земле появились насекомые и земноводные, в морях большого разнообразия достигли рыбы и кораллы. Во время пермского периода (300–250 млн лет назад) климат стал более засушливым, в результате чего высыхали моря и образовывались мощные соляные толщи, ставшие впоследствии идеальными флюидоупорами.

Эпоха господства динозавров — юрский (200–145 млн лет назад) и меловой (145–66 млн лет назад) периоды мезозоя — характеризуется максимальным расцветом жизни и связана с высоким осадконакоплением. Некоторые гигантские и крупные месторождения (Иран, Ирак) нефти находят в отложениях палеогена(66—23 млн лет назад). Известны месторождения нефти в четвертичных породах возрастом менее 2 млн лет (Азербайджан).

Впрочем, связь между возрастом пород-коллекторов и временем образования нефти не прямолинейна. Этот процесс может быть последовательным: в юрском или меловом периоде органический осадок начал опускаться вниз и преобразовываться в нефть, которая по прошествии нескольких десятков миллионов лет мигрировала в коллекторы, принадлежащие к более молодым комплексам пород. С другой стороны, древние нефтематеринские породы, образованные в палеозое, могли опуститься на достаточную для созревания нефти глубину намного позднее. Таким образом, в одних и тех же коллекторах можно найти и более молодую, и древнюю нефть, значительно различающиеся по своим свойствам.

Смешанные свойства

Между тем моментом, когда на дно морского бассейна опускается отмерший планктон, и тем, когда накопившийся слой органики, погрузившись на несколько километров вниз, отдает нефть, миллионы лет и целый ряд химических и физических преобразований. Поэтому нет ничего удивительного в том, что состав нефти крайне разнообразен и неоднороден. Именно поэтому сами нефтяники привыкли употреблять это слово во множественном числе — говоря о разведке или добыче нефтей и подразумевая, что каждый раз извлекаемая жидкость будет уникальной, отличающейся от всего, что было добыто ранее.

В своей основе нефть — сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы. Преобладают в ней алканы, нафтены и арены. Наиболее простые из них — алканы (парафиновые углеводороды), у которых к атомам углерода присоединено максимальное количество атомов водорода. К алканам относятся метан, этан, пропан, бутан, пентан и т. д. Они могут быть представлены газами, жидкостями и твердыми кристаллическими веществами. Количество алканов в нефти колеблется от четверти до семидесяти процентов объема. При большом проценте алканов нефть считается парафинистой. С точки зрения добычи такое свойство считается проблемным — при подъеме нефти из скважины и соответственном уменьшении температуры парафины могут кристаллизоваться и выпадать на стенки скважин.

Нафтены — соединения, в которых атомы углерода соединяются в циклическое кольцо (циклопропан, циклобутан, циклопентан и др.). Все связи углерода и водорода здесь насыщены, поэтому нафтеновые нефти обладают устойчивыми свойствами. Нафтены могут иметь от 2 до 5 циклов в молекуле, по их составу химики пытаются определять зрелость и другие свойства нефти.

В составе аренов, или ароматических углеводородов, также есть циклические структуры — бензольные ядра. Для них характерны большая растворяемость, более высокая плотность и температура кипения. Обычно нефть содержит 10–20% аренов, а в ароматических нефтях их содержание доходит до 35%. Наиболее богаты аренами молодые нефти. Арены — ценное сырье при производстве синтетических каучуков, пластмасс, синтетических волокон, анилино-красочных и взрывчатых веществ, фармацевтических препаратов.

Нефть любят называть черным золотом, однако чистые углеводороды бесцветны. Цвет нефтям придают разнообразные примеси, в основном смолы. Асфальтосмолистая часть нефтей — вещество темного цвета. Входящие в ее состав асфальтены растворяются в бензине.

Нефтяные смолы, напротив, не растворяются. Они представляют собой вязкую или твердую, но легкоплавкую массу. Наибольшее количество смол отмечается в тяжелых темных нефтях, богатых ароматическими углеводородами. Такие нефти обладают повышенной вязкостью, что затрудняет их извлечение из пласта.

Газы легче воздуха

Какие газы легче воздуха.

Ответ:

Количество газов, которые легче воздуха, невелико. Способ определения того, какие газы легче или тяжелее воздуха, заключается в сравнении их молекулярного веса (который вы можете найти в списке обнаруживаемых газов). Вы даже можете вычислить молекулярный вес M вещества, если вам  известна химическая формула, установив H = 1, C = 12, N = 14, и O = 16 г/моль.  

 

Пример:

Этанол, химическая формула C₂H₅OH, содержит 2 C, 6 H, и 1 O, отсюда M = 2*12 + 6*1 + 1*16 = 46 г/моль;

Метан, химическая формула CH₄, содержит 1 C и 4 H, отсюда M = 1*12 + 4*1 = 16 г/моль;

Молекулярный вес воздуха, состоящего из 20,9 объемн. % O₂ (M = 2*16 = 32 г/моль) и 79,1 объемн. % N₂ (M = 2*14 = 28 г/моль), составляет 0,209*32 + 0,791*28 = 28,836 г/моль.  

Вывод: любое вещество с молекулярным весом менее 28,836 г/моль легче воздуха. Удивительно, что существует лишь 12 газов легче воздуха: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* На самом деле синильная кислота в большей степени жидкость, нежели газ, давление ее паров составляет 817 мбар при 20 °C (по определению, газы имеют точку кипения ниже 20°C). 

Кстати: пары еще одного, крайне важного негорючего вещества легче воздуха: H₂O, молярный вес — 18 г/моль. Вывод: сухой воздух тяжелее влажного, который поднимается и конденсируется наверху в облаках.  

Что касается размещения газоанализаторов на горючие газы, то это необходимо учитывать лишь для  метана, водорода и аммиака. Эти газы поднимаются вверх до потолка, где и следует устанавливать сенсоры. 

 

Помните, что любые горючие пары тяжелее воздуха!

 

 

 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

 

 

 

 

 

 

 

Все об угарном газе — Новости

16. октябрь 2018

В домашнем хозяйстве в Эстонии используется два типа газа – природный газ и сжиженный газ. Природный газ поступает к нам из России по длинным газопроводам, и в Эстонии распределяется по разным потребителям. Сжиженный газ, однако, хранится в баллонах и его распределение происходит баллонами.

В больших районах установлены специальные подземные газохранилища, откуда газ поступает пользователям по трубам. Поэтому стоит знать, что хозяйственный газ, который находится в баллонах – это сжиженный газ, а газ, который мы получаем по трубам, в зависимости от района, может быть, как природный, так и сжиженный.

Что такое природный газ?

• Основной составляющей природного газа является метан – это газ без цвета и запаха. Для того чтобы обнаружить утечку газа к нему добавлено немного веществ для усиления запаха.
• Природный газ легче воздуха, поэтому в случае утечки, перемешавшись с воздухом, он поднимается наверх. Всегда стоит помнить, что вентиляция или иные потоки воздуха могут направить газ и в сторону. Это означает, что обычно в случае утечки газа в опасности находятся квартиры сверху, но газ может и двигаться в соседние квартиры.
• Природный газ оказывает на людей удушающее воздействие. Это не очень ядовитый газ. Скорее он обладает наркотическими свойствами. Если газом наполнено приблизительно 10% помещения, то он вызывает сонливость, головную боль и плохое самочувствие. Если содержание газа в квартире поднимается до 20-30%, то происходит нехватка кислорода, что может вызвать удушение.

Что такое сжиженный газ?

• Основной составляющей сжиженного газа является пропан. Как и метан, пропан бесцветный и не имеет запаха. Чтобы человек обнаружил в хозяйстве утечку газа, то к нему добавляется немного веществ для усиления запаха. Из-за таких веществ у газа появляется четко выраженный запах.
• Пропан не ядовитый газ, но попав в воздух в больших количествах и в условиях уменьшения кислорода, может возникнуть удушение. Вдыхая такой газ, может возникнуть головокружение, сонливость, тошнота и слабость.
• Пропан тяжелее воздуха и поэтому, в случае утечки, газ оседает на пол, в подвал, в канализации и прочие углубления. Поэтому в случае утечки газа в опасности находятся квартиры на низких этажах и подвалы.

Что такое угарный газ?

• Даже обычное пригорание еды дома может вызвать угарный газ, а как следствие этого — отравление. Однако, в домах и квартирах основной причиной возникновения угарного газа является рано закрытая печная заслонка, плохо отрегулированная газовая плита или газовый бойлер с плохой тягой.
• По своим свойствам угарный газ, или монооксид углерода (CO), представляет собой не имеющий цвета, запаха и вкуса отравляющий газ и распространяется совершенно незаметно для человека. Чаще всего при пожарах люди погибают именно вследствие вдыхания отравляющего дыма.
• Из-за попадания угарного газа в организм человека, кровь теряет возможность переносить кислород. Гемоглобин, который должен переносить кислород в крови, наоборот, начинает переносить угарный газ. В следствии этого в организме человека образуется опасное вещество – карбоксигемоглобин.
• Количество кислорода в различных частях тела снижается, так как гемоглобин больше не доставляет туда кислород. Человек начинает задыхаться. Одним разом сердце выбрасывает в организм почти один стакан крови, и угарный газ попадает через легкие в другие части тела очень быстро.
• Отравившись угарным газом, мы не понимаем масштаб ситуации. Человек находится в замешательстве и не может себе помочь, хотя и чувствует, что с ним что-то не так. Человек может и не сопоставить эти симптомы с отравлением угарным газом, а находясь во сне и вовсе ничего не почувствовать.
• Симптомы зависят от количества газа. От маленького количества может возникнуть пульсация в висках, сонливость, слабость, головная боль, потеря равновесия, шум в ушах, слабость в ногах, тошнота и рвота. Позднее могут возникнуть галлюцинации, учащение пульса, поднятие давления, может возникнуть слабость, сонливость, потеря давления, осложнения при дыхании. При сильном отравлении человек теряет сознание и наступает смерть.
• Человек может умереть от отравления угарным газом без имеющегося возгорания. Например, когда печную заслонку закрывают слишком рано, или газовый прибор работает в условиях кислородного голодания и как следствие этого образуется угарный газ. Также угарный газ может к вам просочится из соседних квартир.
• Дымовой датчик не способен обнаружить угарный газ. Чтобы на ранних стадиях обнаружить угарный газ необходим датчик угарного газа.

Типичные случаи

• Газовые установки бывают разных типов. Обычно несчастные случаи случаются с такими котлами, работа которых зависит от воздуха. Это означает, что для работы они получают необходимое количество воздуха с комнаты. Часто устанавливали такие котлы в закрытые шкафы.
• Также причиной может быть и утепление дома. Многие дома, в которых изначально имелась естественная вентиляция, уже утеплили, поменяли окна, сделали беспечную перестройку. Например, газовые установки соединили друг с другом в неподходящие дымоходы. Часто устанавливали такие газовые установки в закрытые шкафы. Со временем дымоходы забивались, а сгораемый воздух оставался в квартире.
• Каждая газовая установка нуждается в регулярном контроле и обслуживании. Важно следить за тем чтобы из соединений труб не было утечки, а дымоход не был бы забитым.
• Газовое пламя обычно синего цвета. Если пламя зеленое, то это определенно указывает на опасность.

Кто несет ответственность?

• В квартирах и частных домах ответственность за работу и исправность газовых установок несет владелец. Необходимо проверять и обслуживать домашние газовые установки раз в год.
• За газовые трубы на лестничных площадках в многоквартирных домах ответственность несут члены товарищества.
• За строительство, контроль и обслуживание газовых приборов отвечает фирма, осуществляющая данные услуги. Человеческие жизни зависят от качества таких услуг.
• Государство осуществляет надзор над владельцами домов и квартир, а также предприятий за соблюдением данных предписаний.

Датчик угарного газа

• С 1 января 2018 года установка датчика угарного газа является обязательной во всех жилых помещениях, в которых находится подсоединенная к трубе газовая установка.
• Прежде всего к таким установкам относятся работающие на газе водонагреватели. Датчик угарного газа становится обязательным при наличии газового отопления, однако разумно установить соответствующий датчик во всех жилых помещениях, в которых находится связанное с процессами горения оборудование, например, печь на древесном топливе, камин, плита или газовый бойлер. Установка датчика является добровольной в том случае, если предприняты технические меры, исключающие утечку угарного газа и его попадание в жилое помещение, например, если забор воздуха для горения газовой установки осуществляется непосредственно из наружного воздуха и выделяемые при горении газы также выводятся непосредственно через предназначенную для этого трубу в наружный воздух.
• Датчик угарного газа дает сигнал только тогда, когда концентрация угарного газа в воздухе приближается к уровню, опасному для здоровья человека.
• Один датчик угарного газа предназначен для использования в одном помещении, так как устройство показывает только уровень СО, распространяющегося вблизи датчика.

Где установить датчик угарного газа?

• При установке датчика угарного газа необходимо в первую очередь следовать инструкциям производителя.
• В отличие от датчика дыма датчик угарного газа крепят на стену помещения, на высоте приблизительно 0,5-1,5 метра от пола. Опытные специалисты рекомендуют устанавливать датчик, так сказать, на уровне дыхательных путей человека, или на том уровне, на котором находится лицо человека, когда он сидит на диване, а в спальной комнате ‒ примерно на высоте подушки.
• Устройство устанавливают на расстоянии 1-3 метра от источника угарного газа, также не следует устанавливать датчик вблизи вентиляционных систем и воздуховодов.
• В доме из нескольких этажей рекомендуется установить датчики угарного газа на каждом этаже. По возможности также в каждой спальной комнате.
• Если газовый бойлер находится в ванной комнате, необходимо убедиться, что датчик угарного газа подходит для установки во влажных помещениях. Для этого датчик должен иметь обозначение IP, которое должно соответствовать уровню IP44.
• Датчики угарного газа не устанавливают в гаражах, на кухнях, в котельных, в ванных комнатах и в других местах, в которых температура опускается ниже 10°C или поднимается выше 40°C.

Как осуществлять уход?

• Проверять, находится ли датчик угарного газа в рабочем состоянии, необходимо раз в месяц, нажимая тестовую кнопку. Звуковой сигнал подтверждает, что устройство находится в рабочем состоянии.
• Датчик угарного газа необходимо регулярно очищать от пыли. Для этого можно использовать как пылесос, так и тряпку.
• Источником питания датчика угарного газа являются батарейки – прерывистый регулярный звуковой сигнал датчика свидетельствует об опустошении батареек. Это значит, что батарейку следует немедленно заменить.
• Дополнительную информацию о газовой безопасности для бытовых потребителей найдете

Что делать если сработал датчик угарного газа?

• Быстро открыть окна и двери и тщательно проветрить комнату.
• Выключить все отопительные системы или потушить огонь в печке или плите.
• Вызовите на место профессионального техника, который поможет разрешить проблему. До приезда техника сами не включайте отопительные приборы.
• Если заметили у кого-то симптомы отравления угарным газом, то немедленно выведите человека на свежий воздух, вызовите скорую

Статистика

Выезды Спасательного департамента на случаи, связанные с газом:
2015 – 291
2016 – 403
2017 – 421
2018* – 356

*По состоянию на 14 октября

Основные регионы, откуда часто поступают вызовы — Харьюмаа и Ида-Вирумаа. Города Таллинн, Кохтла-Ярве, Тарту и Нарва.

71% случаев происходит в жилых помещениях

60% в квартирах

25% на лестничных площадках

Возьмите на заметку!

• Никогда не осуществляйте ремонт газовых установок сами!
• Установите датчик угарного газа – он обязателен с 1 января 2018 года!
• Домашние газовые установки должен проверять и обслуживать специалист один раз в год! Дополнительные требования могут возникнуть из устройства по эксплуатации устройства.
• Дымоход газового устройства необходимо прочищать согласно инструкции. Если в инструкции по эксплуатации совет отсутствует, тогда это необходимо делать один раз в год. Дымоход может чистить только квалифицированный трубочист, который имеет соответствующее удостоверение.
• Строительство, ремонт и обслуживание могут производить только лица, имеющие необходимые для работы с газом навыки.
• Список фирм и их контактов на страничке Департамента технического надзора

• Наличие профессиональных навыков можно проверить по название предприятия на сайте

Как получают водород в промышленности: способы выделения

Водород считается одним из наиболее ценных видов сырья для синтеза аммиака и производства полимеров и нефтехимии. Он используется для получения твердых жиров из масел растительного происхождения. Из-за высокой химической активности вещество в чистом виде практически не встречается в природе. Основные источники для получения водорода в промышленности — метан, содержащийся в природном газе, и вода. Специалисты отмечают также перспективность разделения попутных газов коксового производства, которые на большинстве предприятий сжигаются.

Способы выделения водорода из соединений

Самые распространенные способы получения водорода в промышленности:

• паровая конверсия метана и его гомологов;
• газификация кокса;
• электролитическое разложение воды.

Особенности работы оборудования для получения водорода

Метановый конвертор

Оборудование для получения водорода в промышленности методом паровой конверсии имеет сложную конструкцию и компоновку. В его состав входят парогенератор, компрессорная станция, подогревающая установка, конверторы метана и угарного газа. Система подключена к подающей магистрали и потребителям. Извлечение водорода происходит при температуре до 1000° C под избыточным давлением и в присутствии катализатора. Перед этим сырье подогревается, очищается от серосодержащих примесей и перемешивается с водяным паром.

Восстановление водорода происходит в два этапа.

• После первой ступени конверсии продукт содержит до 10% метана, для разложения которого в смесь вводят атмосферный воздух.
• В конце процесса водород очищают от кислорода и оксидов углерода, а избыточное тепло направляют в котел-утилизатор для производства водяного пара.

Процесс полностью замкнут и энергетически независим, но требует применения сложных схем контроля. Несмотря на недостатки, большую часть водорода в промышленности получают как раз этим способом.

Установка газификации кокса

Технология заключается в пропускании перегретого водяного пара через слой кокса, каменного или бурого углей при температуре свыше 1000° C без доступа кислорода.Полученная смесь водорода и окиси углерода обрабатывается водяным паром. Один из наиболее перспективных способов применения продуктов газификации угля — сжигание на тепловых электростанциях, поскольку современные установки отчаются высокой производительностью, сравнительно низкой себестоимостью конечного продукта и способны работать в непрерывном режиме.

Электролизеры

При помощи электролитических установок водород получают как в промышленности, так и для коммерческого использования. На рынке присутствует оборудование разной производительности, а сырьем служит обычная вода. Установка представляет собой сосуд с раствором щелочи или средней соли, в который погружены два электрода. При пропускании постоянного тока на катоде выделяется водород. Вторичный продукт реакции — кислород — также используется для решения технологических задач. Доочистка позволяет получить на выходе технически и химически чистый водород. Электролизер с вспомогательным оборудованием для водоподготовки и осушения размещается на небольшой площади. Многие производители предлагают мобильные моноблочные и контейнерные установки.

Среди всех способов получения водорода в промышленности электролитический считается наиболее экологичным. Единственный его условный недостаток — зависимость от качества сети питания.

Мир взялся за метан | Euronews

Хотя все наше внимание приковано к углекислому газу, метан может стать более удобным союзником в борьбе с изменением климата.

Что общего у рисового поля, коровы, болота и угольной шахты? Возможно, на этот вопрос нельзя ответить однозначно, но одно известно наверняка: все они являются источниками газа. Они выделяют метан ― парниковый газ, не настолько известный, как диоксид углерода, но обладающий опасной способностью удерживать тепло. И поскольку его выбросы растут, мир вынужден уделять ему все больше внимания. Ученые и правительства рассматривают сокращение выбросов метана как возможность достижения более быстрых результатов в решении проблемы изменения климата. Однако для этого необходимо знать, какой объем метана выбрасывается в атмосферу, и кто несет за это ответственность.

Метан имеет самое разнообразное природное и антропогенное происхождение. Около трети всех его глобальных выбросов приходится на водно-болотные угодья, где сосредоточено огромное количество органических веществ, вырабатывающих газ в процессе разложения. Сельское хозяйство является крупнейшим источником антропогенных выбросов метана, образуемого преимущественно в результате жизнедеятельности крупного рогатого скота и выращивания сельскохозяйственных культур на затопленных участках. На долю сельского хозяйства приходится более четверти всех выбросов, связанных с деятельностью человека. Метан выбрасывается животными во время выделения продуктов пищеварения и отрыжки, а на рисовых полях он создается под воздействием бактерий, разлагающих органические вещества под водой. Ответственность за другую четверть глобальных выбросов метана лежит на нефтегазовой промышленности, где в результате частых утечек газа он попадает в атмосферу. Кроме того, метан образуется в процессе горения биомассы и при таянии вечной мерзлоты.

Но именно способность метана нагревать атмосферу делает его вторым по значимости фактором изменения климата ― на единицу массы его потенциал удержания тепла в 20 раз больше, чем у углекислого газа. Это означает, что выбросы 1 кг метана соизмеримы с выбросами 84 кг углекислого газа. И поскольку глобальный объем этих выбросов стремительно растет, нам грозит более интенсивное потепление.

Согласно предварительным данным Службы по контролю за изменением климата программы «Коперник» (C3S), в 2020 г. концентрация метана достигла максимальных значений за всю историю спутниковых наблюдений с 2003 г. Эксперты Глобального углеродного проекта отмечают, что в 2017 г. концентрация метана увеличилась на 9% по сравнению с 2000–2006 гг., и называют сельское хозяйство и переработку отходов основными драйверами такого роста. «За последнее десятилетие люди поняли, что [концентрация] метана растет очень быстро, и это стало настоящей проблемой», — говорит д-р Дрю Шинделл, климатолог в университете Дьюка и главный автор Глобального доклада ООН по метану за 2021 г.

Однако вопрос, кто несет за это ответственность, еще остается открытым. «Безусловно, на этот рост оказала сильное влияние деятельность человека, — говорит д-р Илзе Абен, старший научный сотрудник Нидерландского института космических исследований (НИКИ) и одна из ведущих экспертов, работающих с инструментом TROPOMI, установленным на спутнике Sentinel-5P программы «Коперник» для контроля за уровнем метана. — Но отличить природные выбросы от антропогенных всегда сложно».

И если углекислый газ остается в воздухе в течение 300 лет, что обуславливает острую необходимость в снижении его эмиссии, то время жизни метана составляет чуть более 10 лет. Поэтому, сокращая выбросы метана, можно оперативно замедлить темпы изменения климата. «Мы обнаружили, что регулирование [эмиссии] метана эффективно и выгодно, — говорит д-р Шинделл, комментируя доклад ООН. — Например, если мы предпримем меры по сокращению [выбросов] метана в этом году, то увидим изменение его концентрации уже в следующем». И поскольку метан способствует загрязнению воздуха — смешиваясь с выхлопными газами в нижних слоях атмосферы, он участвует в создании озона, вызывающего болезни дыхательных путей — понижение его уровня даст быстрый положительный эффект для здоровья людей.

Однако, что касается климата, то должно пройти около десяти лет, прежде чем мы увидим положительные результаты. «Но все равно это очень быстро по сравнению с другими мерами по замедлению изменения климата», — говорит д-р Шинделл. Например, сокращение выбросов метана в нефтегазовом секторе на 45% в течение следующих четырех лет, что равно закрытию 1300 угольных электростанций, положительно скажется на климате в последующие 20 лет. А в более глобально масштабе, двукратное снижение андрогенных выбросов метана к 2050 г. может понизить температуру на 0,2°C в ближайшие 30 лет, как отметил представитель Европейской комиссии. «Люди пока не сложили всю картину воедино, но поскольку преимущества столь очевидны, будет нетрудно их убедить», — заявляет д-р Шинделл.

Точные данные наблюдений приближают нас к цели

В настоящий момент мы видим активизацию усилий по ограничению выбросов метана. Стратегия ЕС по сокращению выбросов метана ставит амбициозные цели по снижению эмиссии второго после CO2 парникового газа в Европе на 35–37% к 2030 г. (по сравнению с уровнем 2005 г.). В этих целях стратегия ставит задачу по улучшению качества контроля и учета выбросов метана, главным образом, с помощью сервисов Службы мониторинга атмосферы (CAMS). Ранее в этом году Госдепартамент США объявил о выделении 35 млн долларов на реализацию программы REMEDY, в рамках которой будут разработаны технологии снижения выбросов метана в нефтегазовой и угольной промышленностях. Сорок пять стран, на долю которых приходится три четверти мировых выбросов метана, поддержали Глобальную инициативу по метану, направленную на снижение объемов его выбросов в этих отраслях.

Однако сокращение выбросов метана непосредственно в источнике требует тщательного мониторинга. «НИКИ проводит множество измерений, анализируя пробы воздуха, взятые в различных точках мира, — объясняет д-р Абен. — Сеть, в которую входит около 80 станций, довольно неплохо отслеживает глобальные изменения [концентрации] метана. Но этого недостаточно, чтобы понять, где находятся его источники».

«В отличие от углекислого газа, оценка объемов выбросов метана является более сложным процессом, объясняет д-р Серджио Ноче, — научный сотрудник Европейско-средиземноморского центра по вопросам изменения климата и участник Глобального углеродного проекта. — Межправительственная группа экспертов по изменению климата говорит нам, что неопределенность, связанная с выбросами CO2, меньше, чем для метана, возможно, потому, что мы больше знаем об источниках CO2, и располагаем более развитой сетью наблюдения. Что же касается метана, то не существует точных глобальных данных о том, кто его вырабатывает, и отбор проб производится неравномерно […]. По одним странам у нас есть много информации, по другим — мало или вообще ничего».

«Нам действительно нужен глобальный охват, и здесь на помощь приходят наблюдения со спутников, — говорит д-р Абен. — Проведение измерений сопряжено с трудностями, т. к. высвобожденный метан смешивается с воздухом и перемещается. Поэтому в определенном месте мы имеем только среднюю концентрацию метана, но при этом метан, содержание которого вы измеряете, может иметь постороннее происхождение». Однако с помощью инструмента для мониторинга тропосферы (TROPOMI), собирающего данные с пространственным разрешением 5 х 7,5 км и делающего 40 млн измерений в день, можно получить более точную картину выбросов. «У нас впервые появились полностью глобальный охват и высокоточные наблюдения», — говорит д-р Абен.

Для сокращения выбросов метана крайне важно знать, кто является их основными источниками или суперэмиттерами. Однако по-прежнему трудно отделить антропогенные выбросы от природных, поскольку значительное количество метана в атмосфере имеет естественное происхождение. «Иногда нефтяное или газовое оборудование установлено рядом с водно-болотными угодьями, поэтому сложно сказать, какое количество метана выбрасывается из какого источника», — объясняет д-р Абен. И здесь может помочь информация о суперэмиттерах.

TROPOMI ищет именно суперэмиттеров, указывая на такие источники, как угольные шахты или утечки из нефтегазовых систем. «Мы стараемся сосредоточить наше внимание на источниках, которые выделяются из общего ряда, и тщательно их анализировать. Мы охотимся за легкой добычей, — рассказывает д-р Абен. — Мы сотрудничаем с другими компаниями, имеющими небольшие спутники, которые могут измерять метан на локальном уровне». После того как TROPOMI обнаружит выбросы на глобальном уровне, он передает информацию о подозрительных локациях небольшим спутникам, чтобы те могли получить детальное изображение местности и определить инфраструктуру, ответственную за выбросы.

Kayrros — европейский технологический стартап — использует данные спутника Sentinel-5P, а также данные на местности и искусственный интеллект для глобального мониторинга уровня метана на своей платформе Methane Watch platform. Сотрудники Kayrros тоже «охотятся» за суперэмиттерами и предоставляют информацию энергетическим компаниям, государственному сектору и другим организациям. «Компании хотят иметь четкое представление о своих выбросах, чтобы соблюдать нормативные требования по минимизации воздействия на окружающую среду и уровню метана», — говорит Антуан Ростанд, основатель и президент Kayrros. Компания планирует сотрудничество с Международным энергетическим форумом, крупнейшей в мире организацией в области энергетики, с целью разработки методики измерения содержания метана, которая поможет энергетическому сектору более точно отслеживать локации с наибольшими выбросами и устанавливать обоснованные цели по их снижению в рамках своих планов выполнения обязательств согласно Парижскому соглашению.

Повышение качества спутниковых наблюдений и снижение неопределенности поможет активизировать усилия по борьбе с выбросами метана, которая еще только начинается. «Мы все еще должны тщательно сортировать данные. Только избавившись от помех, вызываемых облаками, мы сможем что-то сказать об эмиссиях метана. Однако, благодаря планам по запуску новых спутников и использованию небольших спутников, настроенных на более точные изменения, мы увидим, что со временем эти инструменты будут давать данные более высокого качества», — говорит д-р Абен.

Количественная оценка выбросов метана остается сложной задачей

Несмотря на данные наблюдений, повышение концентрации метана в 2020-х годах продолжают вызывать споры. «У нас действительно нет объяснений», — говорит д-р Фредерик Шевальер, научный сотрудник Лаборатории по изучению климата и экологии в Жиф-сюр-Иветт (Франция), утверждая, что трудно объяснить рост только одним фактором. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как природные источники метана реагируют на изменение климата, и может ли изменение режима осадков и температур вызвать повышение объемов выбросов метана. «Некоторые исследования показывают, что с увеличение температуры водно-болотные угодья выделяют больше метана», — говорит д-р Абен.

Хотя, если посмотреть на ситуацию, наблюдавшуюся несколько лет назад, то, согласно данным Глобального углеродного проекта, выбросы метана из природных источников ненамного превысили среднее значение за период 2000–2006 гг. С другой стороны, сельскохозяйственные выбросы метана в 2017 г. выросли примерно на 12% в результате увеличения потребления красного мяса, а выбросы метана, связанные с ископаемым топливом, увеличились на 17%.

По крайней мере в сегодняшних условиях сократить выбросы метана в нефтегазовой промышленности намного проще, чем убедить людей есть меньше мяса. В добывающей промышленности имеется целый ряд новых технологий, призванных заменить старую инфраструктуру, сократить утечки и извлекать метан, но специалистам нужна информация о том, где именно им нужно действовать. Руководители производственных объектов могут использовать данные спутниковых наблюдений для нахождения и устранения утечек, о которых они, возможно, и не подозревали, что в итоге сэкономит им деньги. «Но они не спешат прикладывать серьезные усилия до тех пор, пока не будет четких норм, регулирующих выбросы метана», — объясняет Антуан Ростанд из Kayrros. Что же касается животноводства, то здесь все обстоит немного сложнее. Стратегии по сокращению выбросов рассматривают возможности изменения рациона питания крупного рогатого скота и более грамотное обращения с отходами агропромышленного сектора. Некоторые решения включают применение анаэробных бактерий для связывания выделяемого навозом метана, а также использование морских водорослей для корма скота, что, по оценкам ученых, снизит выбросы метана в атмосферу на 82%.

Измерение объемов выбросов метана по-прежнему имеет важное значение для продвижения изменений в отраслях связанных с большими количествами этого газа, причем, по оценке Международного энергетического агентства, 40% выбросов можно сократить без дополнительных затрат. Международная обсерватория выбросов метана, созданная недавно по инициативе ООН и Европейской комиссии, ставит целью улучшение мониторинга метана путем создания более полной картины выбросов с использованием отчетов компаний, спутниковых данных и научных исследований. «Люди понимают, что, имея данные измерений, они могут что-то предпринять, — говорит д-р Абен. — Дело движется медленно и нам потребуется время, но мы уверены, что в итоге положительные результаты будут достигнуты».

Обзор парниковых газов | Агентство по охране окружающей среды США

На этой странице:

Общие выбросы в США в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн эквивалента CO2 (без учета земельного сектора). Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Газы, улавливающие тепло в атмосфере, называются парниковыми газами. В этом разделе представлена ​​информация о выбросах и удалении основных парниковых газов в атмосферу и из нее.Для получения дополнительной информации о других факторах воздействия климата, таких как черный углерод, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: воздействие на климат».

6,457 миллионов метрических тонн CO

₂ : Что это означает?

Объяснение единиц:

Один миллион метрических тонн равен примерно 2,2 миллиардам фунтов или 1 триллиону граммов. Для сравнения: небольшой автомобиль, вероятно, будет весить чуть больше 1 метрической тонны. Таким образом, миллион метрических тонн примерно равен массе 1 миллиона небольших автомобилей!

The U.S. В инвентаризации используются метрические единицы для согласованности и сопоставимости с другими странами. Для справки: метрическая тонна немного больше (примерно на 10%), чем «короткая» тонна США.

Выбросы парниковых газов часто измеряются в эквиваленте двуокиси углерода (CO ₂ ). Чтобы преобразовать выбросы газа в эквивалент CO ₂ , его выбросы умножаются на потенциал глобального потепления (GWP) газа. ПГП учитывает тот факт, что многие газы более эффективно нагревают Землю, чем CO ₂ на единицу массы.

Значения GWP, отображаемые на веб-страницах по выбросам, отражают значения, используемые в реестре США, которые взяты из Четвертого оценочного отчета МГЭИК (AR4). Для дальнейшего обсуждения ПГП и оценки выбросов ПГ с использованием обновленных ПГП см. Приложение 6 Реестра США и обсуждение ПГП МГЭИК (PDF) (106 стр., 7,7 МБ).

• Двуокись углерода (CO ₂ ) : Двуокись углерода попадает в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива (угля, природного газа и нефти), твердых отходов, деревьев и других биологических материалов, а также в результате определенных химических реакций. (е.г., производство цемента). Углекислый газ удаляется из атмосферы (или «улавливается»), когда он поглощается растениями как часть биологического цикла углерода.
• Метан (CH ₄ ) : Метан выделяется при добыче и транспортировке угля, природного газа и нефти. Выбросы метана также возникают в результате животноводства и других методов ведения сельского хозяйства, землепользования и разложения органических отходов на полигонах твердых бытовых отходов.
• Закись азота (N ₂ O) : Закись азота выделяется в результате сельскохозяйственной деятельности, землепользования, промышленной деятельности, сжигания ископаемого топлива и твердых отходов, а также при очистке сточных вод.
• Фторированные газы : Гидрофторуглероды, перфторуглероды, гексафторид серы и трифторид азота являются синтетическими мощными парниковыми газами, которые выбрасываются в результате различных промышленных процессов. Фторированные газы иногда используются в качестве заменителей стратосферных озоноразрушающих веществ (например, хлорфторуглеродов, гидрохлорфторуглеродов и галонов). Эти газы обычно выбрасываются в меньших количествах, но, поскольку они являются мощными парниковыми газами, их иногда называют газами с высоким потенциалом глобального потепления («газы с высоким потенциалом глобального потепления»).

Воздействие каждого газа на изменение климата зависит от трех основных факторов:

Сколько находится в атмосфере?

Концентрация или изобилие — это количество определенного газа в воздухе. Более высокие выбросы парниковых газов приводят к более высоким концентрациям в атмосфере. Концентрации парниковых газов измеряются в частях на миллион, частей на миллиард и даже частей на триллион. Одна часть на миллион эквивалентна одной капле воды, растворенной примерно в 13 галлонах жидкости (примерно в топливном баке компактного автомобиля).Чтобы узнать больше о возрастающих концентрациях парниковых газов в атмосфере, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: атмосферные концентрации парниковых газов».

Как долго они остаются в атмосфере?

Каждый из этих газов может оставаться в атмосфере в течение разного времени, от нескольких лет до тысяч лет. Все эти газы остаются в атмосфере достаточно долго, чтобы хорошо перемешаться, а это означает, что количество, измеряемое в атмосфере, примерно одинаково во всем мире, независимо от источника выбросов.

Насколько сильно они влияют на атмосферу?

Некоторые газы более эффективны, чем другие, согревая планету и «сгущают земное покрывало».

Для каждого парникового газа был рассчитан потенциал глобального потепления (ПГП), отражающий, как долго он в среднем остается в атмосфере и насколько сильно он поглощает энергию. Газы с более высоким ПГП поглощают больше энергии на фунт, чем газы с более низким ПГП, и, таким образом, вносят больший вклад в нагревание Земли.

Примечание. Все оценки выбросов взяты из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

Выбросы двуокиси углерода

Двуокись углерода (CO ₂ ) является основным парниковым газом, выбрасываемым в результате деятельности человека. В 2019 году на CO ₂ приходилось около 80 процентов всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Углекислый газ естественным образом присутствует в атмосфере как часть углеродного цикла Земли (естественная циркуляция углерода в атмосфере, океанах, почве, растениях и животных).Деятельность человека изменяет углеродный цикл — как путем добавления в атмосферу большего количества CO ₂ , так и путем воздействия на способность естественных поглотителей, таких как леса и почвы, удалять и накапливать CO ₂ из атмосферы. В то время как выбросы CO ₂ происходят из различных естественных источников, выбросы, связанные с деятельностью человека, являются причиной увеличения, которое произошло в атмосфере после промышленной революции. ²

Примечание: все оценки выбросов из Реестра U.S. Выбросы и сток парниковых газов: 1990–2019 гг. (Без земельного сектора).

Изображение большего размера для сохранения или печати

Основная деятельность человека, в результате которой выделяется CO ₂ , — это сжигание ископаемого топлива (уголь, природный газ и нефть) для производства энергии и транспорта, хотя при определенных промышленных процессах и изменениях в землепользовании также выделяется CO ₂ . Основные источники выбросов CO ₂ в США описаны ниже.

• Транспорт . Сжигание ископаемых видов топлива, таких как бензин и дизельное топливо, для перевозки людей и грузов было крупнейшим источником выбросов CO ₂ в 2019 году, что составляет около 35 процентов от общего количества U. S. CO ₂ выбросов и 28 процентов от общих выбросов парниковых газов в США. В эту категорию входят такие источники транспорта, как автомобильные и легковые автомобили, авиаперелеты, морские перевозки и железнодорожный транспорт.
• Электроэнергия . Электричество является важным источником энергии в Соединенных Штатах и ​​используется для питания домов, бизнеса и промышленности. В 2019 году сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии было вторым по величине источником выбросов CO ₂ в стране, что составляет около 31 процента от общего количества U.S. CO ₂ выбросов и 24 процента от общего объема выбросов парниковых газов в США. Типы ископаемого топлива, используемого для производства электроэнергии, выделяют разное количество CO ₂ . Для производства определенного количества электроэнергии при сжигании угля будет выделяться больше CO ₂ , чем природного газа или нефти.
• Промышленность . Многие промышленные процессы выделяют CO ₂ в результате потребления ископаемого топлива. Некоторые процессы также производят выбросы CO ₂ в результате химических реакций, не связанных с горением, и примеры включают производство минеральных продуктов, таких как цемент, производство металлов, таких как железо и сталь, и производство химикатов.На сжигание ископаемого топлива в различных промышленных процессах приходилось около 16 процентов от общих выбросов CO ₂ в США и 13 процентов от общих выбросов парниковых газов в США в 2019 году. Многие промышленные процессы также используют электричество и, следовательно, косвенно приводят к выбросам CO ₂ от электричества. поколение.

Углекислый газ постоянно обменивается между атмосферой, океаном и поверхностью суши, поскольку он продуцируется и поглощается многими микроорганизмами, растениями и животными.Однако выбросы и удаление CO ₂ в результате этих естественных процессов имеют тенденцию к уравновешиванию, без антропогенного воздействия. С начала промышленной революции около 1750 года деятельность человека внесла существенный вклад в изменение климата, добавив в атмосферу CO ₂ и другие улавливающие тепло газы.

В Соединенных Штатах с 1990 года управление лесами и другими землями (например, пахотные земли, луга и т. Д.) Действовало как чистый сток CO ₂ , что означает, что больше CO ₂ удаляется из атмосфере и хранится в растениях и деревьях, чем выбрасывается.Это компенсация поглотителя углерода составляет около 12 процентов от общего объема выбросов в 2019 году и более подробно обсуждается в разделе «Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство».

Чтобы узнать больше о роли CO ₂ в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

Выбросы и тенденции

Выбросы углекислого газа в США увеличились примерно на 3 процента в период с 1990 по 2019 год. Поскольку сжигание ископаемого топлива является крупнейшим источником выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах, изменения в выбросах от сжигания ископаемого топлива исторически были доминирующим фактором. влияющие на общий U.Тенденции выбросов S. Изменения выбросов CO ₂ от сжигания ископаемого топлива зависят от многих долгосрочных и краткосрочных факторов, включая рост населения, экономический рост, изменение цен на энергию, новые технологии, изменение поведения и сезонные температуры. В период с 1990 по 2019 год увеличение выбросов CO ₂ соответствовало увеличению использования энергии растущей экономикой и населением, включая общий рост выбросов в результате увеличения спроса на поездки.

Примечание: все оценки выбросов из Реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2019 гг.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Снижение выбросов углекислого газа

Самый эффективный способ сократить выбросы CO ₂ — снизить потребление ископаемого топлива. Многие стратегии сокращения выбросов CO ₂ от энергетики являются сквозными и применимы к домам, предприятиям, промышленности и транспорту.

EPA принимает разумные регулирующие меры для сокращения выбросов парниковых газов.

Примеры возможностей сокращения выбросов двуокиси углерода

Стратегия	Примеры сокращения выбросов
Энергоэффективность	Улучшение теплоизоляции зданий, передвижение на более экономичных транспортных средствах и использование более эффективных электроприборов — все это способы сократить потребление энергии и, следовательно, выбросы CO 2 .
Энергосбережение	Снижение личного потребления энергии за счет выключения света и электроники, когда они не используются, снижает потребность в электроэнергии. Сокращение пройденного расстояния в транспортных средствах снижает потребление бензина. Оба способа сократить выбросы CO 2 за счет энергосбережения. Узнайте больше о том, что вы можете делать дома, в школе, в офисе и в дороге, чтобы экономить энергию и сокращать выбросы углекислого газа.
Переключение топлива	Производство большего количества энергии из возобновляемых источников и использование топлива с более низким содержанием углерода являются способами сокращения выбросов углерода.
Улавливание и связывание углерода (CCS)	Улавливание и связывание углекислого газа — это набор технологий, которые потенциально могут значительно сократить выбросы CO 2 от новых и существующих угольных и газовых электростанций, промышленных процессов и других стационарных источников CO 2 .Например, улавливание CO 2 из дымовых труб угольной электростанции до того, как он попадет в атмосферу, транспортировка CO 2 по трубопроводу и закачка CO 2 глубоко под землю в тщательно выбранные и подходящие геологические геологические условия. формация, такая как близлежащее заброшенное нефтяное месторождение, где она надежно хранится. Узнайте больше о CCS.
Изменения в землепользовании и практике управления земельными ресурсами	Узнайте больше о землепользовании, изменении землепользования и лесном хозяйстве.

¹ Атмосферный CO ₂ является частью глобального углеродного цикла, и поэтому его судьба является сложной функцией геохимических и биологических процессов. Часть избыточного углекислого газа будет быстро поглощаться (например, поверхностью океана), но часть останется в атмосфере в течение тысяч лет, отчасти из-за очень медленного процесса переноса углерода в океанические отложения.

² IPCC (2013).Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.

Выбросы метана

В 2019 году на метан (CH ₄ ) приходилось около 10 процентов всего U.S. Выбросы парниковых газов в результате деятельности человека. Деятельность человека с выбросом метана включает утечки из систем природного газа и разведение домашнего скота. Метан также выделяется из естественных источников, таких как естественные водно-болотные угодья. Кроме того, естественные процессы в почве и химические реакции в атмосфере помогают удалить из атмосферы CH ₄ . Время жизни метана в атмосфере намного меньше, чем у углекислого газа (CO ₂ ), но CH ₄ более эффективно улавливает излучение, чем CO ₂ .Фунт за фунт, сравнительное влияние CH ₄ в 25 раз больше, чем CO ₂ за 100-летний период. ¹

В глобальном масштабе 50-65 процентов общих выбросов CH ₄ приходится на деятельность человека. ^{2, 3} Метан выделяется в результате деятельности в сфере энергетики, промышленности, сельского хозяйства, землепользования и обращения с отходами, описанных ниже.

• Сельское хозяйство . Домашний скот, такой как крупный рогатый скот, свиньи, овцы и козы, вырабатывает CH ₄ как часть нормального процесса пищеварения.Кроме того, при хранении или обработке навоза в лагунах или резервуарах для хранения образуется CH ₄ . Поскольку люди выращивают этих животных для еды и других продуктов, выбросы считаются связанными с деятельностью человека. Если объединить выбросы домашнего скота и навоза, сельскохозяйственный сектор является крупнейшим источником выбросов CH ₄ в Соединенных Штатах. Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США» «Сельское хозяйство». Хотя это не показано и менее значимо, выбросы CH ₄ также происходят в результате землепользования и деятельности по управлению земельными ресурсами в секторе землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства (e. г. лесные и пастбищные пожары, разложение органических веществ на прибрежных заболоченных территориях и т. д.).
• Энергетика и промышленность . Системы природного газа и нефти являются вторым по величине источником выбросов CH ₄ в США. Метан — это основной компонент природного газа. Метан выбрасывается в атмосферу при добыче, переработке, хранении, транспортировке и распределении природного газа, а также при производстве, переработке, транспортировке и хранении сырой нефти.Добыча угля также является источником выбросов CH ₄ . Для получения дополнительной информации см. Раздел «Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США» , посвященный системам природного газа и нефтяным системам.
• Домашние и деловые отходы . Метан образуется на свалках при разложении отходов и при очистке сточных вод. Свалки являются третьим по величине источником выбросов CH ₄ в США. Метан также образуется при очистке бытовых и промышленных сточных вод, при компостировании и анаэробном сбраживании. Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр выбросов парниковых газов и сточных вод в США. Отходы».

Метан также выделяется из ряда природных источников. Природные водно-болотные угодья являются крупнейшим источником выбросов CH ₄ от бактерий, разлагающих органические материалы в отсутствие кислорода. Меньшие источники включают термиты, океаны, отложения, вулканы и лесные пожары.

Чтобы узнать больше о роли CH ₄ в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

Выбросы и тенденции

Выбросы метана в США сократились на 15 процентов в период с 1990 по 2019 год. В течение этого периода выбросы увеличились из источников, связанных с сельскохозяйственной деятельностью, в то время как выбросы снизились из источников, связанных со свалками, добычей угля, а также из систем природного газа и нефти.

Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990-2019 . В этих оценках используется потенциал глобального потепления для метана, равный 25, на основании требований к отчетности в соответствии с Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Сокращение выбросов метана

Есть несколько способов сократить выбросы CH ₄ . Некоторые примеры обсуждаются ниже. EPA имеет ряд добровольных программ по сокращению выбросов CH ₄ в дополнение к нормативным инициативам. EPA также поддерживает Глобальную инициативу по метану, международное партнерство, поощряющее глобальные стратегии сокращения выбросов метана.

Примеры возможностей сокращения выбросов метана

Источник выбросов	Как снизить выбросы
Промышленность	Модернизация оборудования, используемого для добычи, хранения и транспортировки нефти и природного газа, может уменьшить многие утечки, которые способствуют выбросам CH 4 . Метан угольных шахт также можно улавливать и использовать для получения энергии. Узнайте больше о программе EPA Natural Gas STAR и программе охвата метаном из угольных пластов.
Сельское хозяйство	Метан от методов обращения с навозом можно уменьшить и улавливать путем изменения стратегии обращения с навозом. Кроме того, изменение практики кормления животных может снизить выбросы в результате кишечной ферментации. Узнайте больше об улучшенных методах обращения с навозом в программе EPA AgSTAR.
Домашние и деловые отходы	Поскольку выбросы CH 4 из свалочного газа являются основным источником выбросов CH 4 в Соединенных Штатах, меры контроля выбросов, которые улавливают выбросы CH 4 , являются эффективной стратегией сокращения.Узнайте больше об этих возможностях и программе EPA по распространению метана на свалках.

Список литературы

¹ IPCC (2007). Изменение климата 2007: основы физических наук . Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета.Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
² IPCC (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
³ Глобальный углеродный проект (2019).

Выбросы оксида азота

В 2019 году на закись азота (N ₂ O) приходилось около 7 процентов всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Деятельность человека, такая как сельское хозяйство, сжигание топлива, удаление сточных вод и промышленные процессы, увеличивает количество N ₂ O в атмосфере. Закись азота также естественным образом присутствует в атмосфере как часть круговорота азота Земли и имеет множество естественных источников. Молекулы закиси азота остаются в атмосфере в среднем 114 лет, прежде чем удаляются стоком или разрушаются в результате химических реакций.Воздействие 1 фунта N ₂ O на нагревание атмосферы почти в 300 раз превышает воздействие 1 фунта углекислого газа. ¹

Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг. (Без учета земельного сектора).

Изображение большего размера для сохранения или печати

В глобальном масштабе около 40 процентов общих выбросов N ₂ O приходится на деятельность человека. ² Закись азота выделяется в результате сельского хозяйства, землепользования, транспорта, промышленности и других видов деятельности, описанных ниже.

• Сельское хозяйство . Закись азота может образовываться в результате различных мероприятий по управлению сельскохозяйственными почвами, таких как внесение синтетических и органических удобрений и другие методы земледелия, обработка навоза или сжигание сельскохозяйственных остатков. Обработка сельскохозяйственных земель является крупнейшим источником выбросов N ₂ O в Соединенных Штатах, что составляет около 75 процентов от общих выбросов N ₂ O в США в 2019 году. Хотя это не показано и менее значимо, выбросы N ₂ O также возникают в результате землепользования и деятельности по управлению земельными ресурсами в секторе землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства (например,г. лесные пожары и пожары на пастбищах, внесение синтетических азотных удобрений в городские почвы (например, газоны, поля для гольфа) и лесные угодья и т. д.).
• Сжигание топлива. Закись азота выделяется при сжигании топлива. Количество N ₂ O, выделяемое при сжигании топлива, зависит от типа топлива и технологии сжигания, технического обслуживания и методов эксплуатации.
• Промышленность. Закись азота образуется как побочный продукт при производстве химикатов, таких как азотная кислота, которая используется для производства синтетических коммерческих удобрений, и при производстве адипиновой кислоты, которая используется для производства волокон, таких как нейлон, и других синтетических продуктов.
• Отходы. Закись азота также образуется при очистке бытовых сточных вод во время нитрификации и денитрификации присутствующего азота, обычно в форме мочевины, аммиака и белков.

Выбросы закиси азота происходят естественным образом из многих источников, связанных с круговоротом азота, который представляет собой естественную циркуляцию азота в атмосфере, среди растений, животных и микроорганизмов, обитающих в почве и воде. Азот принимает различные химические формы на протяжении всего азотного цикла, в том числе N ₂ O. Естественные выбросы N ₂ O происходят в основном от бактерий, разлагающих азот в почвах и океанах. Закись азота удаляется из атмосферы, когда она поглощается определенными типами бактерий или разрушается ультрафиолетовым излучением или химическими реакциями.

Чтобы узнать больше об источниках N ₂ O и его роли в потеплении атмосферы, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

Выбросы и тенденции

Выбросы закиси азота в США в период с 1990 по 2019 год оставались относительно неизменными.Выбросы закиси азота в результате мобильного сжигания снизились на 60 процентов с 1990 по 2019 год в результате введения стандартов контроля выбросов для дорожных транспортных средств. Выбросы закиси азота от сельскохозяйственных почв в этот период варьировались и в 2019 году были примерно на 9 процентов выше, чем в 1990 году, в основном за счет увеличения использования азотных удобрений.

Примечание. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Снижение выбросов оксида азота

Существует несколько способов снижения выбросов N ₂ O, которые обсуждаются ниже.

Примеры возможностей сокращения выбросов оксида азота

Источник выбросов	Примеры сокращения выбросов
Сельское хозяйство	На внесение азотных удобрений приходится большая часть выбросов N 2 O в Соединенных Штатах. Выбросы можно снизить за счет сокращения внесения азотных удобрений и более эффективного внесения этих удобрений, 3 , а также за счет изменения практики обращения с навозом на ферме.
Сгорание топлива	Закись азота является побочным продуктом сгорания топлива, поэтому снижение расхода топлива в автомобилях и вторичных источниках может снизить выбросы. Кроме того, внедрение технологий борьбы с загрязнением (например, каталитических нейтрализаторов для уменьшения количества загрязняющих веществ в выхлопных газах легковых автомобилей) также может снизить выбросы N 2 O.
Промышленность

Список литературы

¹ IPCC (2007) Изменение климата 2007: основы физических наук . Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
² IPCC (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. Ф., Д. Цинь, Г.-К. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
³ EPA (2005). Потенциал снижения выбросов парниковых газов в лесном и сельском хозяйстве США . Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, США.

Выбросы фторированных газов

В отличие от многих других парниковых газов, фторсодержащие газы не имеют естественных источников и образуются только в результате деятельности человека.Они выделяются в результате использования в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например, в качестве хладагентов) и в результате различных промышленных процессов, таких как производство алюминия и полупроводников. Многие фторированные газы имеют очень высокий потенциал глобального потепления (ПГП) по сравнению с другими парниковыми газами, поэтому небольшие атмосферные концентрации могут иметь непропорционально большое влияние на глобальную температуру. Они также могут иметь долгую жизнь в атмосфере — в некоторых случаях — тысячи лет. Как и другие долгоживущие парниковые газы, большинство фторированных газов хорошо перемешано в атмосфере и после выброса распространяется по всему миру.Многие фторированные газы удаляются из атмосферы только тогда, когда они разрушаются солнечным светом в дальних верхних слоях атмосферы. В целом, фторированные газы являются наиболее мощным и долговременным типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека.

Существует четыре основных категории фторированных газов: гидрофторуглероды (HFC), перфторуглероды (PFC), гексафторид серы (SF ₆ ) и трифторид азота (NF ₃ ). Ниже описаны крупнейшие источники выбросов фторсодержащих газов.

• Замена озоноразрушающих веществ. Гидрофторуглероды используются в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов, вспенивающих агентов, растворителей и антипиренов. Основным источником выбросов этих соединений является их использование в качестве хладагентов, например, в системах кондиционирования воздуха как в транспортных средствах, так и в зданиях. Эти химические вещества были разработаны для замены хлорфторуглеродов (CFC) и гидрохлорфторуглеродов (HCFC), поскольку они не разрушают стратосферный озоновый слой.Хлорфторуглероды и ГХФУ постепенно сокращаются в соответствии с международным соглашением, называемым Монреальским протоколом. ГФУ — это мощные парниковые газы с высоким ПГП, и они выбрасываются в атмосферу во время производственных процессов, а также в результате утечек, обслуживания и утилизации оборудования, в котором они используются. Недавно разработанные гидрофторолефины (ГФО) представляют собой подмножество ГФУ и характеризуются коротким временем жизни в атмосфере и более низкими ПГП. ГФО в настоящее время вводятся в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов и пенообразователей.Закон об инновациях и производстве в США (AIM) 2020 года предписывает EPA решать проблемы ГФУ путем предоставления новых полномочий в трех основных областях: поэтапное сокращение производства и потребления перечисленных ГФУ в Соединенных Штатах на 85 процентов в течение следующих 15 лет, управление этими факторами. ГФУ и их заменители, а также способствуют переходу к технологиям следующего поколения, которые не зависят от ГФУ.
• Промышленность. Перфторуглероды производятся как побочный продукт при производстве алюминия и используются в производстве полупроводников.ПФУ обычно имеют длительный срок службы в атмосфере и ПГП около 10 000. Гексафторид серы используется при обработке магния и производстве полупроводников, а также в качестве индикаторного газа для обнаружения утечек. ГФУ-23 производится как побочный продукт производства ГХФУ-22 и используется в производстве полупроводников.
• Передача и распределение электроэнергии. Гексафторид серы используется в качестве изоляционного газа в оборудовании для передачи электроэнергии, включая автоматические выключатели. ПГП SF ₆ составляет 22 800, что делает его самым сильным парниковым газом, оцененным Межправительственной группой экспертов по изменению климата.

Чтобы узнать больше о роли фторированных газов в нагревании атмосферы и их источниках, посетите страницу «Выбросы фторированных парниковых газов».

Выбросы и тенденции

В целом выбросы фторсодержащих газов в США увеличились примерно на 86 процентов в период с 1990 по 2019 год. Это увеличение было обусловлено увеличением выбросов гидрофторуглеродов (ГФУ) на 275 процентов с 1990 года, поскольку они широко использовались в качестве заменителей. для озоноразрушающих веществ.Выбросы перфторуглеродов (ПФУ) и гексафторида серы (SF ₆ ) фактически снизились за это время благодаря усилиям по сокращению выбросов в промышленности по производству алюминия (ПФУ) и в сфере передачи и распределения электроэнергии (SF ₆ ).

Примечание. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Сокращение выбросов фторированных газов

Поскольку большинство фторированных газов имеют очень долгое время жизни в атмосфере, потребуется много лет, чтобы увидеть заметное снижение текущих концентраций. Однако существует ряд способов уменьшить выбросы фторированных газов, описанных ниже.

Примеры возможностей восстановления фторированных газов

Источник выбросов	Примеры сокращения выбросов
Замена озоноразрушающих веществ в домах и на предприятиях	Хладагенты, используемые на предприятиях и в жилых домах, выделяют фторированные газы.Выбросы можно сократить за счет более эффективного обращения с этими газами и использования заменителей с более низким потенциалом глобального потепления и других технологических усовершенствований. Посетите сайт EPA по защите озонового слоя, чтобы узнать больше о возможностях сокращения выбросов в этом секторе.
Промышленность	Промышленные пользователи фторированных газов могут сократить выбросы за счет внедрения процессов рециркуляции и уничтожения фторированного газа, оптимизации производства для минимизации выбросов и замены этих газов альтернативными. EPA имеет опыт работы с этими газами в следующих секторах:
Передача и распределение электроэнергии	Гексафторид серы — это чрезвычайно мощный парниковый газ, который используется для нескольких целей при передаче электроэнергии по электросети. EPA работает с промышленностью над сокращением выбросов в рамках Партнерства по сокращению выбросов SF 6 для электроэнергетических систем, которое способствует обнаружению и ремонту утечек, использованию оборудования для рециркуляции и обучению сотрудников.
Транспорт	Гидрофторуглероды (ГФУ) выделяются в результате утечки хладагентов, используемых в системах кондиционирования воздуха транспортных средств. Утечку можно уменьшить за счет более совершенных компонентов системы и за счет использования альтернативных хладагентов с более низким потенциалом глобального потепления, чем те, которые используются в настоящее время. Стандарты EPA для легковых и тяжелых транспортных средств стимулировали производителей производить автомобили с более низким уровнем выбросов ГФУ.

Список литературы

¹ IPCC (2007) Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Великобритания 996 с.

Информация о веществе — ECHA

В разделе «Классификация и маркировка опасностей» показаны опасности вещества на основе стандартизированной системы обозначений и пиктограмм, установленной в соответствии с Регламентом CLP (Классификационная маркировка и упаковка).Регламент CLP гарантирует, что об опасностях, связанных с химическими веществами, четко сообщается рабочим и потребителям в Европейском Союзе. В Регламенте CLP используются Глобальная гармонизированная система ООН (GHS) и Заявления об особых опасностях Европейского Союза (EUH).

Этот раздел основан на трех источниках информации (согласованная классификация и маркировка (CLH), регистрации REACH и уведомления CLP). Источник информации указан во вводном предложении краткой характеристики опасности.Когда информация доступна во всех источниках, первые два отображаются в приоритетном порядке.

Обратите внимание:

Цель информации, представленной в этом разделе, — выделить опасность вещества в удобочитаемом формате. Он не представляет собой новую маркировку, классификацию или заявление об опасности, а также не отражает других факторов, которые влияют на восприимчивость описанных эффектов, таких как продолжительность воздействия или концентрация вещества (например, в случае потребительского и профессионального использования).Другая важная информация включает следующее:

• Вещества могут содержать примеси и добавки, которые приводят к другой классификации. Если хотя бы одна компания указала, что на классификацию веществ влияют примеси или добавки, это будет указано в информативном предложении. Однако уведомления о веществах в InfoCard объединяются независимо от примесей и добавок.
• Формулировки опасностей были адаптированы для облегчения чтения и могут не соответствовать тексту описания кодов формулировок опасности в Заявлениях об особых опасностях Европейского Союза (EUH) или Глобальной гармонизированной системе ООН (GHS).

Чтобы увидеть полный список заявленных классификаций и получить дополнительную информацию о примесях и добавках, относящихся к классификации, обратитесь к Реестру C&L.

Более подробная информация о классификации и маркировке доступна в разделе «Правила» на веб-сайте ECHA.

Дополнительная помощь доступна здесь.

Гармонизированная классификация и маркировка (CLH)

Гармонизированная классификация и маркировка — это юридически обязательная классификация и маркировка вещества, согласованная на уровне Европейского сообщества. Гармонизация основана на оценке физической, токсикологической и экотоксикологической опасности вещества.

В разделе «Классификация опасностей» и маркировка в качестве основного источника информации используются сигнальное слово, пиктограмма (пиктограммы) и краткие сведения об опасности вещества в соответствии с Согласованной классификацией и маркировкой (CLH).

Если вещество охвачено более чем одной записью CLH (например, тетраборат динатрия, EC № 215–540–4, охватывается тремя гармонизациями & двоеточие; 005–011–00–4; 005–011–01–1 и 005– 011–02–9), информация о CLH не может отображаться в InfoCard, поскольку различие между классификациями CLH требует ручной интерпретации или проверки.Если вещество классифицируется по нескольким записям CLH, предоставляется ссылка на C&L Inventory, чтобы пользователи могли просматривать информацию CLH, связанную с веществом, и никакой текст для InfoCard автоматически не создается.

Возможно, что гармонизация будет введена путем внесения поправки в Регламент CLP. В этом случае отображается номер ATP (адаптация к техническому прогрессу).

Более подробную информацию о CLH можно найти здесь.

Классификация и маркировка в соответствии с REACH

Дополнительная информация о классификации и маркировке (C&L), если таковая имеется, получена из регистрационных досье REACH, представленных отраслями промышленности.Эта информация не проверялась и не проверялась ECHA и может быть изменена без предварительного уведомления. Регистрационные досье REACH содержат более строгие требования к данным (например, подтверждающие исследования), чем к уведомлениям согласно CLP.

Уведомления в соответствии с Регламентом классификационной маркировки и упаковки (CLP)

Если не существует гармонизированной классификации и маркировки ЕС и вещество не было зарегистрировано в соответствии с REACH, информация, полученная из уведомлений о классификации и маркировке (C&L) в ECHA в соответствии с Регламентом CLP, является отображается в этом разделе. Эти уведомления могут быть предоставлены производителями, импортерами и последующими пользователями. ECHA ведет реестр C&L, но не проверяет и не проверяет точность информации.

Обратите внимание, что для удобства чтения отображаются только пиктограммы, сигнальные слова и предупреждения об опасности, упомянутые в более чем 5% уведомлений в рамках CLP.

Улавливание метана затруднено

Поскольку бурильщики используют огромные запасы природного газа по всей территории Соединенных Штатов, ученые исследуют способы более эффективного его улавливания.

Природный газ в основном состоит из метана, но имеет меньшее количество углекислого газа, сероводорода и азота. Энергетические компании ищут дешевый способ отделения этих газов для получения потока чистого метана. Разработчики также хотят контролировать утечки метана, потому что этот газ является особенно мощным уловителем тепла в атмосфере.

Но метан — застенчивая молекула, которая мало взаимодействует с окружающей средой, в отличие от своих более общительных компаньонов, таких как углекислый газ. Создание вещества, которое может вывести метан из газового потока, не допуская при этом всего остального, сложно, поэтому исследователи используют компьютерное моделирование для тестирования тысяч материалов, чтобы придумать несколько из них, которые могли бы справиться с этой задачей.

«Мы ищем способы концентрировать и использовать случайный метан», — сказал Амитеш Маити, физик из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса. «Это очень интересная химическая задача».

Маити является соавтором статьи, опубликованной на прошлой неделе в журнале Nature Communications , в которой исследуется, как жидкий растворитель и твердая структура могут улавливать метан из разбавленных до умеренно концентрированных источников.

Твердые структуры в этом случае представляли собой цеолиты, пористые минералы, обычно используемые в качестве адсорберов. Исследователи смоделировали, как молекулы метана взаимодействуют друг с другом внутри этих структур в нанометровом масштабе, и это «почти похоже на симулятор полета молекул», по словам Беренда Смита, другого соавтора и профессора химии и химической инженерии в Институте химии. Калифорнийский университет в Беркли.

Смит объяснил, что исследователи оптимизировали моделирование для графических процессоров, компьютерных микросхем, которые ограничены меньшим количеством инструкций, но могут выполнять больше вычислений одновременно по сравнению с обычными процессорами.С помощью этого метода ученые проверили 87 000 структур цеолита, чтобы увидеть, насколько хорошо они могут фильтровать метан, сузив список до нескольких потенциалов.

Структура пор материала играет разные роли в зависимости от концентрации метана. При низких уровнях материал должен иметь более высокое сродство к метану, чем к азоту. Цель здесь — поднять концентрацию метана до 5 процентов, когда газ становится воспламеняющимся.

При более высоких концентрациях метан может взаимодействовать с другими молекулами метана, повышая эффективность поглощения газа материалом.Повышение концентрации газа до 60 процентов упрощает его сжижение и транспортировку. Нефтепереработчики могут повторить цикл и повторно использовать цеолитный материал для создания еще более концентрированного потока метана.

С другой стороны, жидкостные фильтры дали скудные результаты. «В результате этой работы мы обнаружили, что жидкости не особенно хороши для улавливания метана», — сказал Маити.

Следующим шагом для исследователей является создание и тестирование этих материалов в реальном мире, чтобы увидеть, соответствуют ли характеристики фильтрации этих цеолитов их расчетам.Смит добавил, что процесс моделирования также может быть полезен для определения материалов, улавливающих углекислый газ.

Перепечатано из Climatewire с разрешения Environment & Energy Publishing, LLC. www.eenews.net, 202-628-6500

Количественная оценка выбросов метана на заболоченных территориях с помощью технологических моделей различной сложности

Исследовательская статья 25 ноя 2010

Исследовательская статья | 25 ноя 2010

Дж. Тан ^1,2 , Q. Чжуан ^1,2,3 , Р. Д. Шеннон ⁴ и Дж. Р. Уайт ⁵ J. Tang et al. Дж. Тан ^1,2 , Q. Чжуан ^1,2,3 , Р. Д. Шеннон ⁴ и Дж. Р. Уайт ⁵

• ¹ Кафедра наук о Земле и атмосфере, Университет Пердью, Вест-Лафайет, Индиана, США
• ² Центр исследований изменения климата Пердью, Вест-Лафайет, Индиана, США
• ³ Кафедра агрономии, Университет Пердью , Вест Лафайет, Индиана, США
• ⁴ Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии, Университет штата Пенсильвания, Юниверсити Парк, Пенсильвания, США
• ⁵ Биогеохимические лаборатории и Центр исследований в области наук об окружающей среде, Индианский университет., Блумингтон, Индиана, США

• ¹ Кафедра наук о Земле и атмосфере, Университет Пердью, Вест-Лафайет, Индиана, США
• ² Центр исследований изменения климата Пердью, Вест-Лафайет, Индиана, США
• ³ Кафедра агрономии, Университет Пердью , Вест Лафайет, Индиана, США
• ⁴ Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии, Университет штата Пенсильвания, Юниверсити Парк, Пенсильвания, США
• ⁵ Биогеохимические лаборатории и Центр исследований в области наук об окружающей среде, Индианский университет. , Bloomington, Indiana, USA

Скрыть данные об авторе Получено: 2 июля 2010 г. — Начало обсуждения: 16 августа 2010 г. — Исправлено: 10 ноября 2010 г. — Принято: 13 ноября 2010 г. — Опубликовано: 25 ноября 2010 г.

Пузырьки — важный путь выбросов метана из экосистем водно-болотных угодий. Однако подход, основанный на концентрации пороговой функции в современных моделях биогеохимии метана, недостаточен для представления сложного процесса кипения.Здесь мы пересматриваем существующую основанную на процессах модель биогеохимии, Модель наземной экосистемы, в модель с несколькими веществами (CH ₄ , O ₂ , CO ₂ и N ₂ ) для моделирования производства, окисления и окисления метана. транспорт (особенно с кипящим слоем) с разной сложностью моделей. Когда кипение моделируется с помощью пороговой функции, основанной на концентрации, и если сохраняется ингибирующий эффект кислорода на производство метана и конкуренция за кислород между метанотрофией и гетеротрофным дыханием, модель становится системой из двух веществ. Игнорирование роли кислорода при моделировании кипения с помощью пороговой функции, основанной на концентрации, сводит модель к системе с одним веществом. Эти модели были протестированы с помощью группы анализов чувствительности с использованием данных по двум участкам умеренных торфяников в Мичигане. Мы демонстрируем, что только модель из четырех веществ с алгоритмом закипания, основанного на давлении, способна уловить эпизодические выбросы, вызванные внезапным понижением атмосферного давления или внезапным падением уровня грунтовых вод. Все модели отражают эффект замедления оттока метана из-за увеличения поверхностной стоячей воды, который является результатом ингибирования диффузии и увеличения окисления ризосферы.Мы пришли к выводу, что для более точного учета влияния динамики атмосферного давления и стоячей воды на выбросы метана в будущем для количественной оценки глобальных выбросов CH ₄ следует использовать модель с несколькими веществами с алгоритмом кипения на основе давления. Кроме того, для более точного моделирования концентраций водяного газа в порах и различных путей переноса метана следует использовать экспоненциальную функцию распределения корня, а параметры, связанные с фазой, следует рассматривать как зависящие от температуры.

Важная информация о свалочном газе

Сводка

Свалки могут давать неприятный запах, а свалочный газ может проходить через почву и накапливаться в близлежащих зданиях. Из газов, образующихся на свалках, наибольшее беспокойство вызывают аммиак, сульфиды, метан и углекислый газ. Аммиак и сероводород являются причиной большинства запахов на свалках.Метан легко воспламеняется, и его концентрация в помещениях иногда превышает взрывоопасный уровень. Метан и углекислый газ также могут накапливаться в близлежащих зданиях и вытеснять кислород.

В этом информационном бюллетене представлена ​​информация о том, какие меры могут быть приняты для предотвращения выхода газов со свалок и попадания в конструкции за пределами объекта, а также о том, как владельцы зданий могут сократить сбор свалочного газа внутри помещений, особенно в замкнутых пространствах, таких как подвалы и подвалы.

Свалочный газ

Свалочный газ содержит много разных газов.Метан и диоксид углерода составляют от 90 до 98% свалочного газа. Остальные от 2 до 10% включают азот, кислород, аммиак, сульфиды, водород и различные другие газы. Свалочные газы образуются, когда бактерии разрушают органические отходы. Количество этих газов зависит от типа отходов, присутствующих на свалке, возраста свалки, содержания кислорода, количества влаги и температуры. Например, добыча газа увеличится при повышении температуры или влажности. Хотя производство этих газов обычно достигает пика через пять-семь лет, свалка может продолжать производить газы более 50 лет.

Перемещение свалочных газов в здания

Свалочные газы могут перемещаться со свалки через почву в наружный воздух, а также в воздух в помещениях близлежащих зданий. Свалочные газы в наружном воздухе могут попадать в здание через окна, двери и вентиляционные системы. В почве свалочные газы могут мигрировать и проникать в здание через трещины в полу и стенах подвала, точки входа в инженерные сети (например, там, где подземные воды или электрические линии входят в здание), отверстия отстойника или стоки в полу. Это называется проникновением паров почвы. Попадая в здание, свалочные газы могут скапливаться в местах с плохой вентиляцией, например в подвалах, подпольях и инженерных туннелях.

Запахи свалочного газа

Запахи в свалочном газе вызываются в основном сероводородом и аммиаком, которые образуются при разложении отходов. Например, если строительный мусор и строительный мусор содержат большое количество стеновых плит (также называемых гипсокартоном или гипсокартоном), может образоваться большое количество сероводорода.Сероводород имеет неприятный запах тухлых яиц, а аммиак имеет резкий резкий запах. Люди могут обнаруживать запахи сероводорода и аммиака при очень низких уровнях содержания в воздухе, обычно ниже уровней, которые могут повредить здоровью.

Влияние аммиака и сероводорода на здоровье

Кратковременное воздействие (обычно до двух недель) повышенных уровней аммиака и сероводорода в воздухе может вызвать кашель, раздражение глаз, носа и горла, головную боль, тошноту и затрудненное дыхание. Эти эффекты обычно проходят после прекращения воздействия. Исследования были проведены в общинах вблизи свалок и отстойников для оценки последствий для здоровья, связанных с воздействием свалочных газов. Эти исследования длились несколько месяцев и сообщали о жалобах на здоровье, которые совпадали с периодами повышенного уровня сероводорода и запахов свалок. Сообщенные жалобы на здоровье включали раздражение глаз, горла и легких, тошноту, головную боль, заложенность носа, трудности со сном, потерю веса, боль в груди и обострение астмы.Хотя в воздухе могли присутствовать другие химические вещества, многие из этих эффектов соответствуют воздействию сероводорода.

Угрозы безопасности при использовании метана

Метан — основной компонент природного газа. Он легко воспламеняется и может образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, если концентрируется в замкнутом пространстве с плохой вентиляцией. Диапазон концентраций в воздухе, при которых уровень метана считается опасным для взрыва, составляет от 5 до 15% от общего объема воздуха. Взрывы свалочного газа — не обычное явление.

Воздействие на здоровье, связанное с метаном и двуокисью углерода

Метан и диоксид углерода — это бесцветные газы без запаха, которые могут вытеснять кислород в закрытых помещениях. Воздействие на здоровье, связанное как с метаном, так и с углекислым газом, является результатом недостатка кислорода, а не прямого воздействия этих газов. Последствия для здоровья, вызванные пониженным уровнем кислорода, включают учащенное сердцебиение и необходимость делать более глубокие вдохи, аналогичные эффектам, ощущаемым после энергичных упражнений. Сильно пониженный уровень кислорода (то есть, когда уровень кислорода намного ниже его обычного уровня 21% от общего объема воздуха) может вызвать снижение координации, усталость, тошноту, рвоту и потерю сознания.Об этих эффектах со свалок не сообщалось.

Контроль за миграцией свалочного газа на полигонах

Когда свалки достигают максимального количества отходов, которые они могут вместить, поверх массы свалки помещается несколько футов покровного материала. Затем по всей закрытой свалке устанавливаются колодцы для сбора газа. Эти скважины изготовлены из перфорированных труб, которые позволяют газу легко перемещаться вертикально к поверхности, а не вбок (наружу) к удаленным местам (например.г., строения). Когда газы попадают в эти колодцы, они либо выбрасываются в наружный воздух, проходят через пламя и разрушаются путем сжигания, проходят через фильтр, либо используются в программе рекуперации энергии. Вентиляционные отверстия для свалочного газа должны быть осушенными и очищенными от препятствий, таких как снег и мусор. На старых свалках и свалках меньшего размера могут не применяться меры по контролю за газом.

Сокращение выбросов свалочного газа в домах

Домовладельцы должны связаться со своим региональным отделением Департамента охраны окружающей среды штата Нью-Йорк, если они подозревают, что в их дом попадают свалочные газы.Ссылка для получения контактной информации приведена в разделе «Дополнительная информация: на конкретном полигоне» настоящего информационного бюллетеня. Меры, которые домовладелец или застройщик может предпринять для предотвращения попадания свалочного газа в здание, включают минимизацию точек входа и обеспечение надлежащей вентиляции. Точки поступления свалочного газа можно минимизировать, устраняя трещины и щели в подвале за счет конопатки и герметизации. Эти меры помогут снизить вероятность скопления свалочных газов в воздухе помещений.В некоторых случаях могут потребоваться дополнительные меры для уменьшения миграции свалочного газа из почвы в здания. Например, установка системы разгерметизации субплит будет направлять пар почвы от здания. Система разгерметизации суб-плиты часто включается в новое строительство на полигоне или рядом с ним.

Для получения дополнительной информации

На конкретном полигоне:

На конкретном свалочном газе:

Меры по контролю за полигонами и свалочным газом:

Выдержка:

Проникновение паров почвы:

Воздействие на здоровье свалочного газа, контакт:

Центр гигиены окружающей среды
Бюро оценки токсичных веществ
Эмпайр Стейт Плаза-Корнинг Тауэр, комната 1743
Олбани, Нью-Йорк 12237

518-402-7800

Министерство энергетики расширяет исследования гидратов метана, огромного неиспользованного потенциального энергетического ресурса США.

С.

ВАШИНГТОН — Сегодня министр энергетики США Эрнест Мониз объявил о выделении почти 5 миллионов долларов на финансирование семи исследовательских проектов по всей стране, направленных на углубление нашего понимания гидратов метана — большого, полностью неиспользованного ресурса природного газа — и его значения для окружающей среды. как американская экономическая конкурентоспособность и энергетическая безопасность.

«Недавний бум добычи природного газа — отчасти благодаря долгосрочным инвестициям Министерства энергетики, начавшимся в 70-х и 80-х годах — оказал преобразующее влияние на наш энергетический ландшафт, помогая сократить выбросы парниковых газов и поддерживая тысячи рабочих мест в Америке. , — сказала госсекретарь Мониш.«Хотя наши исследования гидратов метана все еще находятся на начальной стадии, эти инвестиции улучшат наше понимание этого внутреннего ресурса и возможности безопасного и устойчивого использования природного газа, хранящегося внутри».

Метановые гидраты представляют собой ледяные структуры с запертым внутри природным газом, которые можно найти как на суше, так и на море, в том числе под арктической вечной мерзлотой и в океанских отложениях почти на всех континентальных шельфах мира. Вещество удивительно похоже на белый лед, но не ведет себя как лед.Когда гидраты метана «плавятся» или подвергаются воздействию давления и температуры за пределами тех, где формации стабильны, твердая кристаллическая решетка превращается в жидкую воду, а заключенные в нее молекулы метана выделяются в виде газа. В мае 2012 года Министерство энергетики вместе с нашими японскими партнерами объявило об успешных полевых испытаниях технологий производства гидрата метана на Северном склоне Аляски.

Управляемые Национальной лабораторией энергетических технологий Министерства энергетики, новые проекты, о которых было объявлено сегодня, будут развивать этот успех за счет исследования альтернативных методов добычи и потенциала коммерциализации, а также воздействия на окружающую среду добычи природного газа из гидратных пластов.

Описание проекта приводится ниже:

• Georgia Tech Research Corporation (Атланта, Джорджия) — Исследователи спроектируют, построят и испытают новый инструмент для отбора проб из скважины, который позволит проводить прямые измерения гидрата метана на месте. несущие свойства наносов, выходя за пределы нарушенной бурением зоны. Инструмент будет развернут в полевых условиях для сбора ранее неизвестных данных для оценки извлечения ресурсов, стабильности морского дна и реакции газовых гидратов на изменения окружающей среды.
  • Инвестиции Министерства энергетики: приблизительно 480 000 долларов США
• Техасский университет в Остине (Остин, Техас) — Техасский университет в Остине вместе с Государственным университетом Огайо и обсерваторией Земли Ламонта Доэрти Колумбийского университета изучит, каковы основные факторы влияния на развитие устойчивых массивных скоплений гидратов в глубоких отложениях ниже морского дна. Расширяя трехмерную модель коллектора, включая методы отложений отложений, уплотнения, развития давления и образования метана, проект предоставит ценную информацию о формировании массивных скоплений гидратов, роли свободного газа в их устойчивости и местах, где эти массивные скопления могли быть возможны.
  • Инвестиции Министерства энергетики: приблизительно 1,68 миллиона долларов
• Техасская экспериментальная станция A&M (TEES) (Колледж-Стейшн, Техас) — TEES совместно с Технологическим институтом Джорджии разработает численный модель для решения многих сложностей, связанных с добычей из гидратосодержащих отложений. Проект предоставит новый мощный инструмент моделирования для оптимизации будущих испытаний, связанных с добычей гидратов, и для обеспечения лучшего понимания того, как гидратные системы реагируют на индуцированные или естественные изменения в окружающей среде.
  • Инвестиции Министерства энергетики: приблизительно 390 000 долларов США
• Университет штата Орегон (Корваллис, Орегон) — Университет штата Орегон, в связи с отдельным проектом, финансируемым ЕС через университеты Бремена (Германия) и Тромсё (Норвегия) оценит реакцию гидратов метана на изменения окружающей среды на континентальной окраине Шпицбергена, части континентального шельфа Норвегии. Будут собраны и проанализированы образцы воды и донных отложений, чтобы оценить химические и микробиологические изменения, вызванные факторами, ограничивающими биохимические реакции в условиях высоких широт (Арктики).Результаты позволят получить представление о реакции газовых гидратов на изменение условий окружающей среды в зонах, подверженных потеплению климата, о судьбе метана в неглубоких подповерхностных слоях и водяных слоях, а также о роли газовых гидратов в круговороте углерода.
  • Инвестиции Министерства энергетики: приблизительно 650 000 долларов США
• Массачусетский технологический институт (MIT) (Кембридж, Массачусетс) — Условия, способствующие разработке гидратов природного газа, обычно возникают между морским дном и относительно мелководным субстратом. глубина дна, где температура становится чрезмерно высокой из-за геотермальных воздействий.Этот интервал глубин обычно называют зоной стабильности газовых гидратов (ЗГГГ). Судьба метана в водной толще над местами на дне океана, где происходит просачивание сероводорода, метана и других богатых углеводородами флюидов, внутри и выше GHSZ, будет исследована, чтобы определить вероятность того, что выпущенный метан достигнет поверхностных вод или атмосферы. и роль, которую «гидратная броня» или покрытие из пузырьков метана может иметь в переносе метана. MIT будет работать с США.Геологическая служба и Университет Нью-Гэмпшира на проекте. Результаты исследования должны дать представление об условиях, контролирующих образование и судьбу метановых пузырей, улучшить понимание высвобождения метана на морском дне относительно стабильности газовых гидратов и предоставить новую информацию об области, представляющей большой интерес для разведки газовых гидратов.
  • Инвестиции Министерства энергетики: приблизительно

    0 долларов США

• Вашингтонский университет (Сиэтл, Вашингтон) — Вашингтонский университет изучит влияние современного потепления температуры придонной воды на стабильность газовых гидратов вдоль побережья Вашингтона. Маржа — граница между двумя континентальными плитами.Это исследование будет одной из первых программ (за пределами Арктики), сфокусированных на реакции газогидратной системы, расположенной на верхнем краю зоны стабильности газовых гидратов, на изменения окружающей среды. Проект предоставит геохимическую оценку происхождения выбросов метана и количественную оценку потока метана и скорости окисления из отложений, через толщу воды и в атмосферу.
  • Инвестиции Министерства энергетики: приблизительно 630 000 долларов США
• Университет Орегона (Портленд, Орегон) — Университет штата Орегон планирует разработать прогнозные модели, чтобы лучше понять, как развиваются гидраты, факторы окружающей среды, которые вызывают их для диссоциации и разрушения осадочной структуры, а также для более точного прогнозирования разрушения откосов, связанных с гидратами, особенностей выхода газа и выброса метана в толщу воды и, возможно, в атмосферу.
  • Инвестиции Министерства энергетики США: приблизительно 280 000 долларов США

Метановые гидраты «Обзор Мирового океана

.

Метановые гидраты

> Еще 10 лет назад почти никто не слышал о гидратах метана.Но теперь эти химические соединения на морском дне рассматриваются как источник энергии будущего. Количество связанного с гидратом урана намного превышает запасы в традиционных месторождениях. Однако гидраты метана — это не только потенциальный источник энергии; они также представляют значительный климатический риск.

Рассадник метановых гидратов: морское дно

Гидраты метана — это белые, похожие на лед твердые вещества, состоящие из метана и воды. Молекулы метана заключены в микроскопические клетки, состоящие из молекул воды. Метан в основном образуется микроорганизмами, которые живут в глубоких слоях отложений и медленно превращают органические вещества в метан. Эти органические материалы представляют собой остатки планктона, который жил в океане давным-давно, опустился на дно и, наконец, был включен в отложения. Гидраты метана стабильны только при давлении выше 35 бар и при низких температурах. Таким образом, морское дно является идеальным местом для их образования: придонные воды океанов и глубоководные участки морского дна почти всегда холодные, с температурой от 0 до 4 градусов Цельсия.Кроме того, на глубине около 350 метров давления достаточно для стабилизации гидратов. Но с увеличением глубины толстых отложений на морском дне температура снова начинает повышаться из-за близости к недрам Земли. На глубине отложений более 1 километра температура повышается до более 30 градусов по Цельсию, так что отложение гидратов метана невозможно. Однако именно здесь образование метана особенно интенсивно. Во-первых, глубоко внутри отложений образуются маленькие пузырьки метана. Затем они поднимаются и превращаются в гидраты метана в более холодных поровых водах у морского дна. Таким образом, метан образуется в глубоких теплых горизонтах отложений и превращается и консолидируется в виде гидрата метана в холодных верхних слоях отложений. Гидраты метана не обнаруживаются в окраинных морях и на шельфах, поскольку давление на морское дно недостаточно для стабилизации гидратов. С другой стороны, на дне обширных океанских бассейнов, где давление достаточно велико, почти не обнаруживаются гидраты, потому что в глубоководных отложениях содержится недостаточное количество органического вещества.Причина этого заключается в том, что в открытом море вода сравнительно бедна питательными веществами, поэтому образуется мало биомассы, которая опускается на морское дно. Таким образом, гидраты метана встречаются в основном у окраин континентов на глубине от 350 до 5000 метров. По одной причине в отложениях откладывается достаточно органического материала, а по другой — условия температуры и давления благоприятны для превращения метана в гидраты метана.

Образование парниковых газов

Огромные количества гидрата метана погребены в отложениях на континентальных склонах.Общее количество углерода метана, связанного в этих гидратных отложениях, составляет порядка 1000-5000 гигатонн, то есть примерно в 100-500 раз больше углерода, чем ежегодно выбрасывается в атмосферу при сжигании ископаемого топлива (угля, нефти и газа). ). При низких температурах гидраты метана на морском дне стабильны, но если вода и морское дно становятся теплее, гидраты могут разрушаться. Поскольку микроорганизмы затем окисляют образующийся газообразный метан с образованием двуокиси углерода (CO ₂ ), гидраты метана в последнее время стали предметом интенсивных дискуссий в контексте изменения климата.Метан, который сам по себе действует как сильный парниковый газ, не выходит прямо из моря в виде метана, потому что он превращается в CO ₂ . Но образование и выброс углекислого газа значительны. Дополнительная проблема заключается в том, что кислород в морской воде расходуется за счет образования углекислого газа (глава 2).

7,7> Известно, что гидраты метана присутствуют во всех океанах мира, в основном на окраинах континентов. Однако оценки общей суммы вкладов все еще очень неточны.

В 2008 году британские и немецкие исследователи обнаружили выходы газа на глубине 350 метров на континентальном склоне у Шпицбергена, которые, вероятно, подпитываются таянием гидратов. Многолетние измерения температуры воды у берегов Шпицбергена показывают, что за последние десятилетия придонные водные массы, а, следовательно, и отложения на склонах, значительно нагрелись. Модели также предсказывают, что морское дно в арктических районах продолжит нагреваться в ближайшие десятилетия и столетия из-за изменения климата.Поэтому ученые опасаются, что в будущем там будут таять большие количества гидрата метана, высвобождая повышенное количество CO ₂ в океан и атмосферу. Соответственно снизится содержание кислорода в морской воде.

Кроме того, выброшенный CO ₂ не только способствует дальнейшему глобальному потеплению, но и ведет к подкислению океанов (Глава 2). Примеры из геологического прошлого подтверждают этот сценарий. Основываясь на геологических данных, можно предположить, что гидраты разлагались в больших масштабах много раз в истории Земли, что приводило к экстремальному глобальному потеплению и массовому вымиранию организмов на морском дне.Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить масштабы, в которых изменения климата и океанов будут ускоряться в будущем из-за выброса метана на морское дно.

Источник энергии будущего?

Хотя огромные скопления гидрата метана представляют опасность для климата, они также являются потенциальным источником энергии. Количество природного газа, связанного в гидратах, намного превышает запасы природного газа в традиционных месторождениях.Природный газ, подаваемый в трубопроводы из традиционных источников, уже более чем на 95% состоит из метана. До сих пор добыча гидратов в океане считалась дорогостоящим процессом. Однако по мере роста цен на ресурсы эти запасы становятся все более привлекательными для оффшорной индустрии. По оценкам многих ученых, добыча гидратов может быть экономически целесообразной при цене на нефть от 50 до 60 долларов США за баррель. Это означает, что производство было бы прибыльным уже сегодня.В настоящее время прилагаются большие усилия для разработки месторождений гидратов, особенно в территориальных водах Японии, Китая, Индии, Южной Кореи и Тайваня.

7,8> Гидраты метана встречаются во всем мире. Этот ледоподобный блок с сотовой структурой был получен со дна моря во время исследовательской экспедиции у побережья Орегона.

7.9> В гидратах метана молекулы метана плотно заключены в клетки, состоящие из молекул воды.Повышение температуры делает клетки нестабильными, газ улетучивается.

Хранение углекислого газа в океане

В то же время в Германии разрабатываются новые технологии, которые могут быть полезны для разведки и добычи гидратов. Основная идея очень проста: метан (CH ₄ ) извлекается из гидратов, заменяя его CO ₂ . Лабораторные исследования показывают, что это возможно теоретически, поскольку жидкий диоксид углерода самопроизвольно реагирует с гидратом метана.Если бы эта концепция могла стать экономически жизнеспособной, это была бы беспроигрышная ситуация, потому что обмен газа в гидратах был бы привлекательным как с финансовой, так и с климатической точки зрения.

Природный газ — относительно чистое ископаемое топливо. Выбросы CO ₂ от газовых электростанций примерно на 50 процентов ниже, чем от традиционных угольных электростанций. Но даже выбросы от современных газовых систем можно значительно снизить, если установить технологию CCS (улавливание и хранение углерода).С помощью этого метода CO ₂ выделяется непосредственно на электростанции и хранится в подземных геологических формациях.
Другой вариант — закачать CO ₂ в морские гидраты метана; с помощью этого метода можно было бы не только получить газообразный метан, но также надежно улавливать двуокись углерода. На суше CO ₂ хранится как сверхкритический флюид, который является подвижным и химически очень агрессивным. Некоторые эксперты обеспокоены тем, что подземные резервуары со временем могут начать протекать.Если вместо этого углекислый газ будет храниться в виде гидрата на холодном глубоководном морском дне, это будет намного безопаснее, потому что гидраты CO ₂ значительно более термически стабильны, чем гидраты метана. Их не дестабилизирует даже потепление морского дна. Но такой подход сопряжен с экологическим риском. Во время добычи гидратов метан мог беспрепятственно улетучиваться в морскую воду.

Чтобы исключить этот риск, следует разрабатывать только очень глубокие залежи гидратов, которые покрыты тонкозернистыми отложениями толщиной не менее 100 метров.Это единственный способ безопасно извлекать газообразный метан через ствол скважины без возможности его утечки в окружающую среду. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы пластовое давление не увеличивалось более чем на 10 бар во время извлечения газа, так как в противном случае слои отложений могут взорваться и позволить уйти большому количеству метана.

7.10> Количество углерода, хранящегося в гидратах метана на морском дне (C в гигатоннах), намного превышает количество углерода, хранящегося в нефти, газе и угле.

7.11> Группа морских ученых на палубе исследовательского судна поджигает метан, выделяющийся из разрушающегося гидратного блока.

Есть ли будущее у добычи метана?

Пока необходимая технология добычи прошла испытания только в лабораторных условиях. Еще необходимы многие годы опытно-конструкторских работ, чтобы иметь возможность надежно оценить потенциал и риски и реализовать добычу в промышленных масштабах.Добыча природного газа из гидратов метана на суше была впервые успешно опробована в 2008 году японскими и канадскими учеными. В северных регионах метановые гидраты залегают на сотни метров под слоями вечной мерзлоты. Там достаточно холодно и давления достаточно для образования гидратов. Однако, в отличие от отложений на морском дне, эти залежи гидратов легко доступны и поэтому подходят для производственных испытаний. Испытания показали, что можно производить природный газ, расщепляя гидраты метана за счет введения тепла или сброса давления.

Извлечение метана путем его замены диоксидом углерода теперь будет проверяться на суше. Норвежско-американский консорциум собирается провести производственные испытания на Аляске. Затем на 2012–2014 годы на континентальном склоне у берегов Японии запланированы первые попытки освоения морских ресурсов. Как и когда в будущем будут наконец добыты гидраты метана, зависит от результатов этих полевых исследований. И, конечно же, изменение мировых рыночных цен на природный газ и права на выбросы углекислого газа также имеют решающее значение для любых решений о начале крупномасштабной морской добычи.

Мы используем файлы cookie на нашем веб-сайте. Некоторые из них очень важны, а другие помогают нам улучшить этот веб-сайт и улучшить ваш опыт.

Принять все

Сохранять

Индивидуальные настройки конфиденциальности

Cookie-Подробности Политика конфиденциальности Отпечаток

.