Monitorování uhlíku - Carbon monitoring

Monitorování uhlíku odkazuje na sledování, kolik oxid uhličitý nebo metan je produkován konkrétní aktivitou v určitém časovém okamžiku. Může se například týkat sledování emisí metanu ze zemědělství nebo emisí oxidu uhličitého ze změn ve využívání půdy, jako je odlesňování, nebo ze spalování fosilních paliv, ať už v elektrárně, automobilu nebo jiném zařízení. Protože oxid uhličitý je skleníkový plyn emitovaný v největším množství a metan je ještě účinnější skleníkový plyn, je monitorování emisí uhlíku obecně považováno za zásadní pro jakékoli úsilí o snížení emisí, a tím zpomalení změny klimatu. Monitorování emisí uhlíku je klíčem k programu cap-and-trade, který se v současné době používá v Evropě, stejně jako v Kalifornii, a bude nezbytný pro každý takový program v budoucnu, jako je Pařížská dohoda. Nedostatek spolehlivých zdrojů konzistentních údajů o emisích uhlíku je významnou překážkou v úsilí o snížení emisí.[1]

Zdroje dat

Zdroje těchto údajů o emisích zahrnují:

Monitorování uhlíku pro akci (CARMA) - Online databáze poskytovaná Centrem pro globální rozvoj, která obsahuje emise na úrovni elektrárny pro více než 50 000 elektráren a 4 000 energetických společností po celém světě, jakož i celkové emise z výroby energie v zemích, provinciích (nebo státech), a lokality. Emise uhlíku z výroby energie tvoří asi 25 procent celosvětově CO
2 emise.[2]

ETSWAP - Systém monitorování a vykazování emisí, který se v současné době používá ve Velké Británii a Irsku a který umožňuje příslušným organizacím sledovat, ověřovat a vykazovat emise uhlíku, jak to vyžaduje EU ETS (systém obchodování s emisemi Evropské unie).[3]

FMS - Systém používaný v Německu k zaznamenávání a výpočtu ročních zpráv o emisích pro provozovatele zařízení, na které se vztahuje EU ETS.[4]

Ve Spojených státech

Téměř všechny předpisy o změně klimatu v USA mají ustanovení o snižování emisí oxidu uhličitého a metanu v hospodářském sektoru, takže schopnost přesně sledovat a hodnotit tyto emise je zásadní pro schopnost posoudit soulad s těmito předpisy.[5] Odhady emisí na národní úrovni se ukázaly jako docela přesné, ale na státní úrovni stále existuje velká nejistota.[5] V rámci Pařížské dohody se USA zavázaly, že „sníží své emise skleníkových plynů o 26–28% ve srovnání s úrovněmi roku 2005 do roku 2025 v rámci Pařížské dohody sjednané na COP21.[6] K dosažení souladu s těmito předpisy je nutné kvantifikovat emise ze specifických sektorů zdrojů.[5] Zdrojový sektor je sektor ekonomiky, který emituje určitý skleníkový plyn, tj. Emise metanu z ropného a plynárenského průmyslu, které se USA zavázaly do roku 2025 snížit o 40–45% ve srovnání s úrovněmi roku 2012[7] jako konkrétnější opatření k dosažení příspěvku Pařížské dohody.

V současné době většina vlád, včetně vlády USA, odhaduje emise uhlíku pomocí přístupu „zdola nahoru“ s využitím emisních faktorů, které udávají míru emisí uhlíku na jednotku určité činnosti, a údajů o tom, kolik z této činnosti proběhlo .[5] Například lze určit emisní faktor pro množství oxidu uhličitého emitovaného na galon spáleného benzínu, což lze kombinovat s údaji o prodeji benzinu a získat odhad emisí uhlíku z lehkých užitkových vozidel.[8] Mezi další příklady patří stanovení počtu krav na různých místech nebo množství uhlí spáleného v elektrárnách a kombinace těchto údajů s příslušnými emisními faktory pro odhad emisí metanu nebo oxidu uhličitého. Někdy se ke sledování emisí uhlíku používají metody „shora dolů“. Jedná se o měření koncentrace skleníkových plynů v atmosféře a použití těchto měření ke stanovení distribuce emisí, které způsobily výsledné koncentrace.[5]

Účtování podle sektoru může být komplikované, když existuje šance na dvojí započítání. Například když je uhlí zplyňováno za účelem výroby syntetického zemního plynu, který je poté smíchán se zemním plynem a spalován v elektrárně na zemní plyn, pokud je započítáno jako součást sektoru zemního plynu, musí být tato činnost odečtena od odvětví uhlí. a přidány do sektoru zemního plynu, aby bylo možné je řádně zaúčtovat.[5]

Uhlíkový monitorovací systém NASA (CMS)

Systém sledování uhlíku NASA (CMS) je program výzkumu klimatu[9] vytvořeno kongresovou objednávkou v roce 2010, která poskytuje granty ve výši přibližně 500 000 USD ročně na výzkum klimatu, který měří emise oxidu uhličitého a metanu.[9] Pomocí nástrojů v satelitech a letadlech poskytly výzkumné projekty financované CMS údaje Spojeným státům a dalším zemím, které pomáhají sledovat pokrok jednotlivých národů v souvislosti s jejich pařížskými dohodami o snížení emisí. Například projekty CMS měřily emise uhlíku z odlesňování a degradace lesa. CMS „spojuje pozorování zdrojů a potápí se do modelů uhlíkových toků planety s vysokým rozlišením.“[10] Federální rozpočet na rok 2019 konkrétně zajišťoval financování CMS,[9] po Trumpova administrativa navrhuje ukončit financování.[10][11]

V Evropské unii

V rámci systému Evropské unie pro obchodování s emisemi (EU-ETS)[12] monitorování uhlíku je nezbytné k zajištění souladu s programem cap-and-trade. Tento program monitorování uhlíku má tři hlavní složky: měření atmosférického oxidu uhličitého, mapy emisí oxidu uhličitého zdola nahoru a operační systém pro asimilaci dat, který syntetizuje informace z prvních dvou složek.[13]

Přístup atmosférického měření shora dolů zahrnuje satelitní data a měření koncentrací oxidu uhličitého in situ a také atmosférické modely, které modelují atmosférický transport oxidu uhličitého. Ty mají omezenou schopnost určovat emise oxidu uhličitého ve vysoce rozlišených prostorových měřítcích a obvykle nemohou představovat jemnější měřítka než 1 km mřížky. Modely také musí vyřešit toky oxidu uhličitého z antropogenních zdrojů, jako je spalování fosilních paliv, a z přírodních interakcí, jako jsou suchozemské ekosystémy a oceán.[13] Vzhledem ke složitosti a omezení přístupu shora dolů kombinuje EU tuto metodu s přístupem zdola nahoru.

Aktuální data zdola nahoru jsou založena na informacích, které emitenti v systému obchodování hlásí sami. EU se však snaží tento zdroj informací vylepšit a navrhla plány na zdokonalení emisních map zdola nahoru, které výrazně zlepší prostorové rozlišení a budou téměř aktualizovány v reálném čase.[13]

Rovněž se plánuje operační datový systém kombinující informace shromážděné ze dvou výše uvedených zdrojů. EU doufá, že do 30. let 20. století to bude funkční a umožní vysoce sofistikovaný program monitorování uhlíku v celé Evropské unii.[13]

Satelity

K monitorování koncentrace oxidu uhličitého z vesmíru lze použít satelity a ukázalo se, že jsou stejně přesné jako měřicí systémy založené na Zemi.[14] NASA v současné době provozuje satelit s názvem Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) a Japonsko provozuje svůj vlastní satelit Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT).[14] Tyto satelity mohou poskytovat cenné informace k vyplnění mezer v datech ze seznamů emisí. OCO-2 měřil silný tok oxidu uhličitého přes Blízký východ, který nebyl v emisních inventurách zastoupen, což naznačuje, že v odhadech emisí zdola nahoru byly zanedbávány důležité zdroje.[15] Tyto satelity mají v současné době chybu v měření pouze 0,5%, ale americký a japonský tým doufají, že tuto chybu sníží na 0,25%. Čína nedávno vypustila v prosinci 2016 svůj vlastní satelit ke sledování koncentrací skleníkových plynů na Zemi, TanSat.[16] V současné době má naplánovanou tříletou misi a každých 16 dní bude odečítat koncentrace oxidu uhličitého.[16]

Reference

  1. ^ „Informační list o globálním systému monitorování uhlíku“. klimatchange.gov.au. Oddělení pro změnu klimatu a energetickou účinnost. Archivovány od originál 20. listopadu 2008.
  2. ^ IPCC (2014). „Shrnutí pro tvůrce zásad“ (PDF). Mezivládní panel o změně klimatu. Archivovány od originál (PDF) dne 2017-04-30.
  3. ^ „Probíhají práce na snižování emisí z irské a britské letecké dopravy“. Edie.net. Citováno 2013-09-08.
  4. ^ „Standardizované elektronické hlášení o emisích“ (PDF). Německý úřad pro obchodování s emisemi u Federální agentury pro životní prostředí. 30. března 2012. Archivovány od originál (PDF) dne 3. března 2012.
  5. ^ A b C d E F Miller, Scot M. (březen 2017). „Omezení odvětvových emisí CO2 a CH4 v USA“ (PDF). Atmosférická chemie a fyzika. 17 (6): 3963–3985. doi:10.5194 / acp-17-3963-2017.
  6. ^ „Pařížská dohoda“. Rámcová úmluva OSN o změně klimatu.
  7. ^ „EPA uvádí vůbec první standardy snižující emise metanu z ropného a plynárenského sektoru“. Americká agentura na ochranu životního prostředí.
  8. ^ „Emise skleníkových plynů z typického osobního vozidla“ (PDF). Americká agentura na ochranu životního prostředí.
  9. ^ A b C Popkin, Gabriel (28. února 2019). „Nový rozpočet na rozpočet zachrání systém monitorování uhlíku NASA“. Novinky o Zemi a vesmíru (EoS). doi:10.1029 / 2019EO117385. Citováno 10. května 2019.
  10. ^ A b Voosen, Paul (9. května 2018). „Trump White House tiše ruší výzkum NASA ověřující škrty skleníkových plynů“. Věda AAAS. Citováno 10. května 2019.
  11. ^ „Trump Bílý dům osciluje výzkum NASA v oblasti snižování emisí skleníkových plynů“. BBC. Citováno 13. května 2018.
  12. ^ Evropská komise v oblasti klimatu, systém obchodování s emisemi https://ec.europa.eu/clima/policies/ets_en
  13. ^ A b C d „Zpráva o CO2“ (PDF). Evropská unie.
  14. ^ A b „Nová generace satelitů pro monitorování uhlíku čelí velkým překážkám“. Příroda.
  15. ^ "Země observatoř". NASA.
  16. ^ A b „Čína vypustila satelit pro monitorování oxidu uhličitého“. Physics.com. Archivovány od originál dne 2016-12-23.

externí odkazy