La tecnologia per ossidare il metano atmosferico non aiuterà il clima

Una proposta recente cerca di infondere l’atmosfera con perossido di idrogeno, insistendo sul fatto che ossiderebbe sia il metano (CH₄), un gas serra estremamente potente che migliora la qualità dell’aria.

Troppo bello per essere vero?

Gli scienziati atmosferici dell’Università dello Utah Alfred Mayhew e Jessica Haskins erano scettici, quindi hanno deciso di testare le affermazioni alla base di questa proposta. I loro risultati, pubblicati il ​​3 gennaio, confermano i loro dubbi e offrono una verifica della realtà alle agenzie che considerano tali proposte come un modo per evitare il cambiamento climatico.

“Il nostro lavoro ha dimostrato che l’efficienza della tecnologia proposta era piuttosto bassa, il che significa che sarebbe necessaria un’adozione diffusa della tecnologia per avere un impatto significativo sul CH atmosferico₄“, ha affermato Mayhew, un ricercatore post-dottorato presso il Wilkes Center for Climate Science & Policy dell’università. “Quindi, i nostri risultati indicano che se questa tecnologia viene adottata su larga scala, inizieremo a vedere alcuni effetti collaterali negativi sulla qualità dell’aria, in particolare per l’inverno. inquinamento atmosferico da particolato.”

Per condurre lo studio, gli scienziati dello Utah hanno modellato cosa accadrebbe se si implementasse la tecnologia brevettata da un’azienda canadese, che propone di spruzzare perossido di idrogeno aerosol, o H₂O₂, nell’atmosfera durante le ore diurne da torri di 600 metri. Queste torri si avvicinerebbero all’altezza delle torri radio più alte del mondo.

“Quando il perossido di idrogeno è in presenza di luce solare, produrrà un ossidante davvero potente, il radicale idrossilico OH”, ha detto Haskins, assistente professore di scienze atmosferiche. “Si tratta di un depuratore naturale nell’atmosfera e contribuirà ad accelerare la conversione del metano in CO₂.”

Il metano è una combinazione di molecole a legame singolo di carbonio e idrogeno, a differenza dei composti a doppio legame che sono molto più comuni nell’atmosfera. Gli idrossili hanno maggiori probabilità di ossidare quelle molecole a doppio legame, come l’isoprene che viene dagli alberi o i composti organici volatili, quindi l’OH non è così efficiente per abbattere il metano, secondo Haskins.

“L’OH non reagisce velocemente con il metano”, ha detto Haskins. “Sta reagendo con tante altre cose.”

L’enorme impatto del metano sul clima

Sebbene l’anidride carbonica derivante dai combustibili fossili abbia gran parte della colpa del cambiamento climatico, anche il metano contribuisce in modo significativo. Alla fine, il metano si scompone in anidride carbonica e acqua.

L’ingrediente principale del gas naturale bruciato negli elettrodomestici e nelle centrali elettriche, il metano o il CH₄produce un impatto sul riscaldamento climatico 76 volte maggiore rispetto all’anidride carbonica in un arco di tempo di 20 anni. Il metano persiste nell’atmosfera solo per 12 anni, ma secondo l’Agenzia Internazionale per l’Energia, il gas è responsabile di quasi un terzo dell’aumento della temperatura globale a partire dalla Rivoluzione Industriale.

Le fonti antropiche, principalmente le operazioni di petrolio, gas e carbone e le discariche, rappresentano il 60% delle emissioni globali di metano.

Accelerare artificialmente l’ossidazione del metano potrebbe rallentare il cambiamento climatico, ma tali progetti di geoingegneria potrebbero comportare impatti ambientali negativi, che il laboratorio di Haskins cerca di caratterizzare. Un recente rapporto della National Academy of Sciences ha concluso che le conseguenze indesiderate delle tecnologie di rimozione del metano atmosferico sono probabilmente significative ma scarsamente comprese. Lo studio di Haskins sta rispondendo alla richiesta del rapporto di esaminare attentamente queste tecnologie, come quella che rilascerebbe grandi quantità di perossido di idrogeno.

“Potremmo guadagnarci circa 50 anni ed evitare alcuni degli impatti immediati del cambiamento climatico se lo facessimo, ma nessuno aveva precedentemente fatto studi sugli effetti collaterali per vedere cosa sarebbe successo”, ha detto Haskins. “Questo è il primo articolo a valutare eventuali effetti collaterali sulla qualità dell’aria di tali soluzioni di geoingegneria.”

I potenziali effetti collaterali della geoingegneria

Manipolare un sistema complesso come l’atmosfera terrestre è un’azione intrinsecamente pericolosa, che potrebbe portare a problemi imprevisti.

“Ci sono così tanti feedback che possono verificarsi nel clima. La chimica atmosferica è solo un esempio. Cambia una cosa e pensi che farà questo, ma in realtà potrebbe fare il contrario in un posto rispetto all’altro”, ha detto Haskins . “Devi stare molto attento e fare questo tipo di valutazioni. È una cosa responsabile da fare? Quale sarà l’impatto?”

A titolo di esempio, Haskins ha sollevato la preoccupante storia dei gas prodotti dall’uomo chiamati clorofluorocarburi, o CFC, che corrodono lo strato protettivo di ozono che protegge la Terra dalle dannose radiazioni ultraviolette.

“Abbiamo iniziato a utilizzare i CFC nell’industria come propellenti e refrigeranti e all’improvviso abbiamo causato il buco dell’ozono”, ha affermato. “E abbiamo a che fare con le conseguenze di ciò per 40 anni. E non avremo un anno senza buco nell’ozono completamente risolto fino probabilmente al 2060, quindi dobbiamo stare attenti a ciò che stiamo facendo.”

Mayhew e Haskins hanno utilizzato un modello globale di trasporto chimico, chiamato GEOS-Chem, per simulare la proposta di rilasciare perossido di idrogeno dalle torri. L’obiettivo era stimare la quantità di metano che verrebbe ossidato in tre diversi scenari di emissione, da leggero a estremo.

La loro simulazione prevedeva l’utilizzo di 50 torri sparse nel Nord America. Replicando la proposta dell’azienda, lo scenario a rilascio medio prevedeva che ciascuna torre spruzzasse 612 grammi, o 1,35 libbre, al secondo per 10 ore al giorno per un anno.

“Questa soluzione proposta semplicemente non rimuoverà alcuna quantità significativa di metano dall’atmosfera. Non risolverà il riscaldamento globale. Al massimo, abbiamo scoperto che 50 torri potrebbero ridurre dello 0,01% le emissioni annuali di metano di origine antropica”, ha detto Haskins. “Ne servirebbero circa 352.000 per rimuovere il 50% del metano di origine antropica. È un numero folle. E se realizzassi 50 torri ad alte emissioni, ne avresti comunque bisogno di circa 43.000.”

Nel frattempo, i luoghi con una scarsa qualità dell’aria invernale potrebbero vedere l’inquinamento da particolato peggiorare notevolmente.

“Esiste la possibilità che la ricerca futura possa dimostrare che l’impatto sulla qualità dell’aria derivante dal posizionamento di queste torri vicino a fonti puntiformi di metano è minimo se vengono attivate in determinati periodi dell’anno e lontano da grandi centri abitati”, ha affermato Mayhew. “Se così fosse, allora questa tecnologia (o approcci simili) potrebbe svolgere un ruolo molto piccolo nella lotta al riscaldamento, ma è chiaro dal nostro lavoro che gli effetti collaterali della qualità dell’aria dovrebbero essere posti come considerazione centrale per qualsiasi proposta di sviluppo nel mondo reale. implementazione di una tecnologia come questa.”