نمای کلی گازهای گلخانه ای

کل تولید گازهای گلخانه ای ایالات متحده در سال 2020 = 5،981 میلیون تن معادل CO2 (بخش زمین را حذف نمی کند). به دلیل گرد شدن مستقل ، درصد ممکن است تا 100 ٪ اضافه نکند.

گازهایی که گرما را در جو به دام می اندازند ، گازهای گلخانه ای نامیده می شوند. در این بخش اطلاعاتی در مورد انتشار گازهای گلخانه ای اصلی به و از جو و از طریق جو ارائه شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سایر اجباری های آب و هوا مانند کربن سیاه ، لطفاً از شاخص های تغییر آب و هوا: صفحه اجبار آب و هوا بازدید کنید.

• دی اکسید کربن (CO₂): دی اکسید کربن از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی (زغال سنگ ، گاز طبیعی و روغن) ، زباله های جامد ، درختان و سایر مواد بیولوژیکی و همچنین در نتیجه برخی واکنشهای شیمیایی خاص (به عنوان مثال ، تولید سیمان) وارد جو می شود. دی اکسید کربن هنگامی که توسط گیاهان به عنوان بخشی از چرخه کربن بیولوژیکی جذب می شود ، از جو (یا "توقیف") خارج می شود.
• متان (ch₄): متان هنگام تولید و حمل و نقل زغال سنگ ، گاز طبیعی و روغن ساطع می شود. انتشار گازهای متان همچنین ناشی از دام و سایر شیوه های کشاورزی ، کاربری اراضی و پوسیدگی زباله های ارگانیک در محل های دفن زباله های جامد شهری است.
• اکسید نیتروژن (N₂o): اکسید نیتروژن در طول فعالیت های کشاورزی ، کاربری اراضی و صنعتی ساطع می شود. احتراق سوخت های فسیلی و زباله های جامد. و همچنین در حین تصفیه فاضلاب.

گازهای فلوئور شده: هیدروفلوروکربن ها ، پرفلوروکربن ها ، سولفور هگزا فلوراید و تری فلوئورید نیتروژن گازهای گلخانه ای مصنوعی و قدرتمند هستند که از انواع کاربردهای خانگی ، تجاری و صنعتی ساطع می شوند. گازهای فلوئور شده (به ویژه هیدروفلوروکربن ها) گاهی اوقات به عنوان جایگزینی برای مواد تخلیه کننده ازن ازن استفاده می شوند (به عنوان مثال ، کلروفلوروکروکربن ها ، هیدروکلروفلوروکربن ها و هالون ها). گازهای فلوئور شده به طور معمول در مقادیر کمتری نسبت به سایر گازهای گلخانه ای ساطع می شوند ، اما گازهای گلخانه ای قوی هستند. با پتانسیل های گرم شدن کره زمین (GWP) که به طور معمول از هزاران تا ده ها هزار نفر متغیر است ، بعضی اوقات به آنها به عنوان گازهای GWP بالا گفته می شود زیرا ، برای یک مقدار معینی از جرم ، آنها به طور قابل توجهی گرمای بیشتری نسبت به Co به دام می اندازند₂.

تأثیر هر گاز بر تغییرات آب و هوا به سه عامل اصلی بستگی دارد:

در جو چقدر است؟

غلظت یا فراوانی مقدار گاز خاصی در هوا است. انتشار بیشتر گازهای گلخانه ای منجر به غلظت بالاتر در جو می شود. غلظت گازهای گلخانه ای در قطعات در هر میلیون ، قطعات در هر میلیارد و حتی قطعات در هر تریلیون اندازه گیری می شود. یک قسمت در هر میلیون معادل یک قطره آب رقیق شده در حدود 13 گالن مایع (تقریباً مخزن سوخت یک ماشین جمع و جور) است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در جو ، به شاخص های تغییر آب و هوا مراجعه کنید: غلظت جوی صفحه گازهای گلخانه ای.

چه مدت آنها در جو می مانند؟

هر یک از این گازها می توانند برای مدت زمان مختلفی در جو باقی بمانند ، از چند سال تا هزاران سال. تمام این گازها به اندازه کافی طولانی در جو باقی می مانند تا به خوبی مخلوط شوند ، به این معنی که مقدار اندازه گیری شده در جو تقریباً در سراسر جهان ، صرف نظر از منبع انتشار گازهای گلخانه ای ، تقریباً یکسان است.

آنها به شدت بر جو تأثیر می گذارند؟

برخی از گازها در گرمتر شدن سیاره و "ضخیم شدن پتو زمین" از سایرین مؤثرتر هستند.

برای هر گاز گلخانه ای ، یک پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) ایجاد شد تا بتواند مقایسه اثرات گرم شدن کره زمین گازهای مختلف را انجام دهد. به طور خاص ، این یک اندازه گیری است که میزان تولید گازهای گلخانه ای 1 تن گاز در طی یک دوره زمانی معین ، نسبت به انتشار 1 تن دی اکسید کربن چقدر انرژی می یابد (CO₂). گازهایی با GWP بالاتر انرژی بیشتری را در هر پوند ساطع می کنند تا گازهایی با GWP پایین تر ، و در نتیجه بیشتر در گرم شدن زمین نقش دارند.

انتشار دی اکسید کربن

فرمول شیمیایی: CO₂طول عمر در جو: به زیر 1 پتانسیل گرم شدن کره زمین (100 ساله) مراجعه کنید: 1

دی اکسید کربن (CO₂) گاز اصلی گلخانه ای است که از طریق فعالیت های انسانی ساطع می شود. در سال 2020 ، CO₂حدود 79 ٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده از فعالیت های انسانی را به خود اختصاص داده است. دی اکسید کربن به طور طبیعی در جو به عنوان بخشی از چرخه کربن زمین (گردش طبیعی کربن در جو ، اقیانوس ها ، خاک ، گیاهان و حیوانات) وجود دارد. فعالیت های انسانی با اضافه کردن CO بیشتر ، چرخه کربن را تغییر می دهد -₂به جو و با تأثیرگذاری بر توانایی سینک های طبیعی مانند جنگل ها و خاک ها ، حذف و ذخیره CO₂از جودر حالی که₂انتشار گازهای گلخانه ای از انواع منابع طبیعی حاصل می شود ، انتشار گازهای گلخانه ای مربوط به انسان مسئول افزایشی است که از زمان انقلاب صنعتی در جو رخ داده است. 2

فعالیت اصلی انسانی که CO را منتشر می کند₂احتراق سوخت های فسیلی (زغال سنگ ، گاز طبیعی و روغن) برای انرژی و حمل و نقل است. برخی از فرآیندهای صنعتی و تغییرات کاربری اراضی نیز از CO منتشر می کنند₂بشرمنابع اصلی CO₂انتشار گازهای گلخانه ای در ایالات متحده در زیر شرح داده شده است.

• بشراحتراق سوخت های فسیلی مانند بنزین و دیزل برای حمل و نقل مردم و کالاها بزرگترین منبع CO بود₂انتشار گازهای گلخانه ای در سال 2020 ، حدود 33 ٪ از کل شرکت ایالات متحده را تشکیل می دهد₂تولید گازهای گلخانه ای و 26 ٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده. این گروه شامل منابع حمل و نقل داخلی مانند بزرگراه و وسایل نقلیه مسافر ، مسافرت هوایی ، حمل و نقل دریایی و راه آهن است. بشربرق منبع مهمی از انرژی در ایالات متحده است و برای برقراری خانه ها ، تجارت و صنعت استفاده می شود. در سال 2020 ، احتراق سوخت های فسیلی برای تولید برق دومین منبع بزرگ CO بود₂انتشار گازهای گلخانه ای در کشور ، حدود 31 ٪ از کل شرکت ایالات متحده را به خود اختصاص می دهد₂انتشار گازهای گلخانه ای و 24 ٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده. انواع سوخت فسیلی که برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد ، مقادیر مختلفی از CO را ساطع می کند₂بشربرای تولید مقدار مشخصی از برق ، سوزش زغال سنگ باعث تولید بیشتر می شود₂از گاز طبیعی یا روغن. بشربسیاری از فرایندهای صنعتی CO را منتشر می کنند₂از طریق مصرف سوخت فسیلی. چندین فرآیند نیز تولید CO را تولید می کنند₂انتشار گازهای گلخانه ای از طریق واکنشهای شیمیایی که شامل احتراق نمی شود ، و نمونه ها شامل تولید محصولات معدنی مانند سیمان ، تولید فلزات مانند آهن و فولاد و تولید مواد شیمیایی است. مؤلفه احتراق سوخت فسیلی فرآیندهای مختلف صنعتی حدود 16 ٪ از کل شرکت ایالات متحده را به خود اختصاص داده است₂انتشار گازهای گلخانه ای و 13 ٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده در سال 2020. بسیاری از فرآیندهای صنعتی نیز از برق استفاده می کنند و بنابراین به طور غیرمستقیم منجر به CO می شوند₂انتشار گازهای گلخانه ای از تولید برق.

دی اکسید کربن به طور مداوم در بین جو ، اقیانوس و سطح زمین رد و بدل می شود زیرا هم توسط بسیاری از میکروارگانیسم ها ، گیاهان و حیوانات تولید و جذب می شود. انتشار و حذف CO₂با این حال ، با این فرآیندهای طبیعی ، تمایل به تعادل و اثرات انسان شناسی وجود ندارد. از آنجا که انقلاب صنعتی در حدود سال 1750 آغاز شد ، فعالیت های انسانی با اضافه کردن CO به طور قابل توجهی در تغییرات آب و هوا نقش داشته است₂و سایر گازهای به دام انداختن گرما به جو.

در ایالات متحده ، مدیریت جنگل ها و سایر زمین ها (به عنوان مثال ، مزارع زراعی ، چمنزارها و غیره) به عنوان سینک خالص CO عمل کرده است₂، این بدان معنی است که شرکت بیشتر₂از جو خارج می شود و در گیاهان و درختان ذخیره می شود تا ساطع شود. این جبران سینک کربن حدود 14 ٪ از کل انتشار در سال 2020 است و با جزئیات بیشتری در مورد کاربری اراضی ، تغییر کاربری اراضی و بخش جنگلداری مورد بحث قرار می گیرد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نقش CO₂در گرم کردن جو و منابع آن ، به صفحه شاخص های تغییر آب و هوا مراجعه کنید.

انتشار و روند

انتشار دی اکسید کربن در ایالات متحده بین سالهای 1990 تا 2020 حدود 8 ٪ کاهش یافته است. از آنجاکل روند انتشار ایالات متحده. تغییرات در CO₂انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از احتراق سوخت فسیلی تحت تأثیر بسیاری از عوامل بلند مدت و کوتاه مدت از جمله رشد جمعیت ، رشد اقتصادی ، تغییر قیمت انرژی ، فن آوری های جدید ، تغییر رفتار و دمای فصلی قرار دارد. در سال 2020 ، کاهش CO₂انتشار گازهای گلخانه ای از احتراق سوخت فسیلی با کاهش مصرف انرژی در نتیجه کاهش فعالیت اقتصادی ، تولید و مسافرتی در پاسخ به بیماری همه گیر کروناویروس ، علاوه بر تغییر مداوم از زغال سنگ به گاز طبیعی کمتر کربن و تجدید پذیر در آن مطابقت دارد. بخش برق.

کاهش انتشار دی اکسید کربن

مؤثرترین راه برای کاهش CO₂انتشار گازهای گلخانه ای برای کاهش مصرف سوخت فسیلی است. استراتژی های زیادی برای کاهش CO₂انتشار گازهای گلخانه ای از انرژی متقاطع است و در مورد خانه ها ، مشاغل ، صنعت و حمل و نقل اعمال می شود.

سازمان حفاظت محیط زیست اقدامات نظارتی عقل سلیم را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای انجام می دهد.

• در مورد استانداردهای وسیله نقلیه موتوری EPA بیاموزید.

بهبود عایق ساختمانها ، مسافرت با وسایل نقلیه با سوخت بیشتر و استفاده از وسایل الکتریکی کارآمدتر ، همه راه هایی برای کاهش مصرف انرژی است و بنابراین CO₂انتشار گازهای گلخانه ای

• برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد لوازم خانگی با انرژی و راه های صرفه جویی در خانه و کار ، به برنامه EPA Energy Star® مراجعه کنید.
• برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد وسایل نقلیه با سوخت ، به سایت EPA و DOE Fueleconomy. gov مراجعه کنید.
• در مورد استانداردهای وسیله نقلیه موتوری EPA که باعث افزایش کارآیی وسایل نقلیه و صرفه جویی در هزینه رانندگان می شود ، بیاموزید.

کاهش مصرف انرژی شخصی با خاموش کردن چراغ ها و الکترونیک در هنگام استفاده ، تقاضای برق را کاهش می دهد. کاهش مسافت طی شده در وسایل نقلیه باعث کاهش مصرف نفت می شود. هر دو روش برای کاهش CO ENERGY هستند₂انتشار گازهای گلخانه ای از طریق حفاظت.

در مورد کارهایی که می توانید در خانه ، مدرسه ، دفتر و در جاده انجام دهید برای صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش رد کربن خود بیشتر بدانید.

تولید انرژی بیشتر از منابع تجدید پذیر و استفاده از سوخت هایی با محتوای کربن پایین تر روش هایی برای کاهش انتشار کربن است.

ضبط و توقیف دی اکسید کربن مجموعه ای از فناوری ها است که به طور بالقوه می تواند CO را تا حد زیادی کاهش دهد₂انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه های جدید و موجود زغال سنگ و گاز ، فرآیندهای صنعتی و سایر منابع ثابت CO₂بشربه عنوان مثال ، یک پروژه CCS ممکن است شرکت را ضبط کند₂از پشته های نیروگاه زغال سنگ قبل از ورود به جو ، CO را حمل کنید₂از طریق خط لوله و تزریق CO₂عمیق زیرزمینی در یک تشکیل زمین شناسی زیرسطحی با دقت انتخاب شده و مناسب ، مانند یک میدان نفتی متروکه در این نزدیکی ، که در آن به طور ایمن ذخیره می شود.

1 شرکت جوی₂بخشی از چرخه جهانی کربن است و بنابراین سرنوشت آن یک عملکرد پیچیده از فرآیندهای ژئوشیمیایی و بیولوژیکی است. برخی از دی اکسید کربن اضافی به سرعت جذب می شوند (به عنوان مثال ، توسط سطح اقیانوس) ، اما برخی از آنها هزاران سال در جو باقی می مانند ، به دلیل بخشی از فرآیند بسیار کند که کربن به رسوبات اقیانوس منتقل می شود.

2 IPCC (2013). تغییرات آب و هوا 2013: مبنای علوم فیزیکی. سهم کارگروه I در گزارش ارزیابی پنجم از هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا.[Stocker ، T. F. ، D. Qin ، G.-K. Plattner ، M. Tignor ، S. K. Allen ، J. Boschung ، A. Nauels ، Y. Xia ، V. Bex and P. M. Midgley (Eds.)]. انتشارات دانشگاه کمبریج ، کمبریج ، انگلستان و نیویورک ، نیویورک ، ایالات متحده ، 1585 ص.

انتشار

فرمول شیمیایی: CH₄طول عمر در جو: 12 سال پتانسیل گرم شدن کره زمین (100 ساله): 25 1

در سال 2020 ، متان (CH₄) حدود 11 ٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده از فعالیت های انسانی را به خود اختصاص داده است. فعالیت های انسانی ساطع شده از متان شامل نشت سیستم های گاز طبیعی و افزایش دام است. متان همچنین توسط منابع طبیعی مانند تالابهای طبیعی ساطع می شود. علاوه بر این ، فرآیندهای طبیعی در خاک و واکنشهای شیمیایی موجود در جو به از بین بردن CH کمک می کند₄از جوطول عمر متان در جو بسیار کوتاهتر از دی اکسید کربن است (CO₂) ، اما ch₄در به دام انداختن تابش نسبت به CO کارآمدتر است₂بشرپوند برای پوند ، تأثیر مقایسه ای CH₄25 برابر بیشتر از CO است₂طی یک دوره 100 ساله1

در سطح جهان ، 50-65 ٪ از کل CH₄انتشار گازهای گلخانه ای از فعالیت های انسانی ناشی می شود. 2 ، 3 متان از انرژی ، صنعت ، کشاورزی ، کاربری اراضی و فعالیت های مدیریت پسماند ساطع می شود ، که در زیر شرح داده شده است.

• کشاورزی . دام های خانگی مانند گاو ، خوکی ، گوسفند و بز تولید می کنند₄به عنوان بخشی از روند هضم طبیعی آنها. همچنین ، هنگامی که کود حیوانات در تالاب ها یا مخازن نگهدارنده ذخیره می شود یا مدیریت می شود ، CH₄تولید می شوداز آنجا که انسان این حیوانات را برای مواد غذایی و سایر محصولات جمع می کند ، انتشار گازهای گلخانه ای مربوط به انسان محسوب می شود. بخش کشاورزی بزرگترین منبع CH است₄انتشار گازهای گلخانه ای در ایالات متحده. برای اطلاعات بیشتر ، به موجودی انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده و فصل کشاورزی سینک ها مراجعه کنید. در حالی که در شکل نشان داده نشده و کمتر قابل توجه است ، انتشار CH₄همچنین در نتیجه کاربری اراضی و فعالیتهای مدیریت زمین در کاربری اراضی ، تغییر کاربری اراضی و بخش جنگلداری (به عنوان مثال آتش سوزی جنگل و مرتع ، تجزیه مواد ارگانیک در تالابهای ساحلی) رخ می دهد.
• انرژی و صنعت. سیستم های گاز طبیعی و نفتی دومین منبع بزرگ CH است₄انتشار گازهای گلخانه ای در ایالات متحده. متان مؤلفه اصلی گاز طبیعی است. متان در طول تولید ، فرآوری ، ذخیره ، انتقال و توزیع گاز طبیعی و تولید ، پالایش ، حمل و نقل و ذخیره روغن خام به جو ساطع می شود. استخراج ذغال سنگ نیز منبع CH است₄انتشار گازهای گلخانه ایبرای اطلاعات بیشتر ، به موجودی انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده و بخش های سینک در سیستم های گاز طبیعی و سیستم های نفتی مراجعه کنید. بشرمتان در محل های دفن زباله به عنوان تجزیه زباله و در تصفیه فاضلاب تولید می شود. دفن زباله سومین منبع بزرگ ch است₄انتشار گازهای گلخانه ای در ایالات متحده. متان همچنین از تصفیه فاضلاب خانگی و صنعتی و از کمپوست سازی و هضم بی هوازی تولید می شود. برای اطلاعات بیشتر ، به موجودی انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده و فصل زباله ها مراجعه کنید.

متان همچنین از تعدادی از منابع طبیعی ساطع می شود. تالابهای طبیعی بزرگترین منبع هستند و از آن استفاده می کنند₄از باکتری هایی که در صورت عدم وجود اکسیژن مواد آلی را تجزیه می کنند. منابع کوچکتر شامل موریانه ها ، اقیانوس ها ، رسوبات ، آتشفشانها و آتش سوزی است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نقش CH₄در گرم کردن جو و منابع آن ، به صفحه شاخص های تغییر آب و هوا مراجعه کنید.

انتشار و روند

انتشار گازهای گلخانه ای متان در ایالات متحده بین سالهای 1990 و 2020 17 ٪ کاهش یافته است. در این دوره زمانی ، انتشار گازهای گلخانه ای از منابع مرتبط با فعالیت های کشاورزی افزایش یافته است ، در حالی که انتشار گازهای گلخانه ای از منابع دیگر از جمله دفن زباله و استخراج زغال سنگ و از سیستم گاز طبیعی و نفتی کاهش یافته است.

توجه: تمام تخمین های انتشار از موجودی انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده و سینک ها: 1990-2020. این برآوردها بر اساس الزامات گزارشگری تحت کنوانسیون چارچوب سازمان ملل متحد در مورد تغییرات آب و هوا از پتانسیل گرمایش جهانی برای متان 25 استفاده می کنند.

کاهش انتشار متان

چندین روش برای کاهش CH وجود دارد₄انتشار گازهای گلخانه ایبرخی از نمونه ها در زیر مورد بحث قرار گرفته است. EPA یک سری برنامه های داوطلبانه برای کاهش CH دارد₄انتشار گازهای گلخانه ای علاوه بر ابتکارات نظارتی. سازمان حفاظت محیط زیست همچنین از ابتکار جهانی متان ، یک مشارکت بین المللی که استراتژی های جهانی کاهش متان را تشویق می کند ، پشتیبانی می کند.

به روزرسانی تجهیزات مورد استفاده برای تولید ، ذخیره و حمل و نقل روغن و گاز طبیعی می تواند بسیاری از نشت هایی را که به CH کمک می کند کاهش دهد₄انتشار گازهای گلخانه ایمتان از معادن زغال سنگ نیز می تواند اسیر و برای انرژی مورد استفاده قرار گیرد. در مورد برنامه ستاره گاز طبیعی EPA و برنامه دسترسی به متان متان زغال سنگ بیشتر بدانید.

با تغییر استراتژی های مدیریت کود می توان متان از شیوه های مدیریت کود را کاهش داد و اسیر کرد. علاوه بر این ، اصلاحات در شیوه های تغذیه حیوانات ممکن است انتشار گازهای گلخانه ای را از تخمیر روده کاهش دهد. در مورد شیوه های بهبود یافته مدیریت کود در برنامه AGSTAR EPA بیشتر بدانید.

چون Ch₄انتشار گازهای دفن زباله منبع اصلی CH است₄انتشار گازهای گلخانه ای در ایالات متحده ، کنترل های انتشار را کنترل می کند که محل دفن زباله را ضبط می کند₄یک استراتژی کاهش مؤثر است. در مورد این فرصت ها و برنامه Outreach Methane دفن زباله EPA بیشتر بدانید.

منابع

1 IPCC (2007). تغییر آب و هوا 2007: مبنای علوم فیزیکی. سهم گروه کاری I در گزارش ارزیابی چهارم از هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا.[س. Solomon ، D. Qin ، M. Manning ، Z. Chen ، M. Marquis ، K. B. Averyt ، M. Tignor و H. L. Miller (Eds.)]. انتشارات دانشگاه کمبریج. کمبریج ، انگلستان 996 صص 2 IPCC (2013). تغییرات آب و هوا 2013: مبنای علوم فیزیکی. سهم کارگروه I در گزارش ارزیابی پنجم از هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا.[Stocker ، T. F. ، D. Qin ، G.-K. Plattner ، M. Tignor ، S. K. Allen ، J. Boschung ، A. Nauels ، Y. Xia ، V. Bex and P. M. Midgley (Eds.)]. انتشارات دانشگاه کمبریج ، کمبریج ، انگلستان و نیویورک ، نیویورک ، ایالات متحده ، 1585 ص 3 Saunois و همکاران.(2020). بودجه جهانی متان 2000-2017. سیستم زمینعلمیداده ها ، 12 ، 1561 1623 ، 2020. https://doi.org/10. 5194/essd-12-1561-2020.

انتشار اکسید نیتروژن

فرمول شیمیایی: N₂o طول عمر در جو: 114 سال پتانسیل گرم شدن کره زمین (100 ساله): 298 1

در سال 2020 ، اکسید نیتروژن (n₂o) حدود 7 ٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای ایالات متحده از فعالیت های انسانی را به خود اختصاص داده است. فعالیت های انسانی مانند کشاورزی ، احتراق سوخت ، مدیریت فاضلاب و فرآیندهای صنعتی میزان N را افزایش می دهد₂o در جو. اکسید نیتروژن نیز به طور طبیعی در جو به عنوان بخشی از چرخه نیتروژن زمین وجود دارد و دارای منابع طبیعی متنوعی است. مولکول های اکسید نیتروژن به طور متوسط 114 سال در جو باقی می مانند قبل از اینکه توسط یک سینک خارج شوند یا از طریق واکنش های شیمیایی از بین بروند. تأثیر 1 پوند n₂o در گرم شدن جو تقریباً 300 برابر 1 پوند دی اکسید کربن است. 1

در سطح جهان ، حدود 40 ٪ از کل N₂o انتشار گازهای گلخانه ای از فعالیت های انسانی ناشی می شود. 2 اکسید نیتروژن از کشاورزی ، کاربری اراضی ، حمل و نقل ، صنعت و سایر فعالیت ها منتشر می شود که در زیر شرح داده شده است.

• بشراکسید نیتروژن می تواند ناشی از فعالیت های مختلف مدیریت خاک کشاورزی ، مانند استفاده از کودهای مصنوعی و آلی و سایر شیوه های کشت ، مدیریت کود یا سوزاندن باقیمانده های کشاورزی باشد. مدیریت خاک کشاورزی بزرگترین منبع N است₂o انتشار در ایالات متحده ، حدود 74 ٪ از کل ایالات متحده را به خود اختصاص می دهد₂O انتشار در سال 2020. در حالی که در شکل نشان داده نشده و کمتر قابل توجه است ، انتشار N₂o همچنین در نتیجه فعالیت های مدیریت اراضی و مدیریت زمین در کاربری اراضی ، تغییر کاربری اراضی و بخش جنگلداری (به عنوان مثال آتش سوزی جنگل و مرتع ، استفاده از کودهای نیتروژن مصنوعی در خاکهای شهری (به عنوان مثال ، چمن ، زمین های گلف) واراضی جنگلی و غیره).
• احتراق سوخت. اکسید نیتروژن هنگام سوختن سوخت ها ساطع می شود. مقدار n₂o ساطع شده از سوخت های سوزاندن بستگی به نوع سوخت و فن آوری احتراق ، نگهداری و شیوه های عملیاتی دارد.
• صنعت. اکسید نیتروژن به عنوان یک محصول جانبی در طول تولید مواد شیمیایی مانند اسید نیتریک تولید می شود که برای تهیه کود تجاری مصنوعی و در تولید اسید چربی استفاده می شود که برای تهیه الیاف مانند نایلون و سایر محصولات مصنوعی استفاده می شود.
• هدر. اکسید نیتروژن همچنین از تصفیه فاضلاب خانگی در حین نیتریفیکاسیون و دفع نیتروژن موجود ، معمولاً به صورت اوره ، آمونیاک و پروتئین ها تولید می شود.

انتشار اکسید نیتروژن به طور طبیعی از طریق بسیاری از منابع مرتبط با چرخه نیتروژن رخ می دهد ، که گردش طبیعی نیتروژن در جو ، گیاهان ، حیوانات و میکروارگانیسم هایی است که در خاک و آب زندگی می کنند. نیتروژن انواع مختلفی از شیمیایی را در طول چرخه نیتروژن ، از جمله n به دست می آورد₂O. انتشار طبیعی n₂o عمدتا از باکتریهایی است که نیتروژن در خاک و اقیانوس ها را تجزیه می کنند. اکسید نیتروژن هنگامی که توسط انواع خاصی از باکتری ها جذب می شود از جو خارج می شود یا توسط اشعه ماوراء بنفش یا واکنشهای شیمیایی از بین می رود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد منابع N₂o و نقش آن در گرم کردن جو ، از صفحه شاخص های تغییر آب و هوا بازدید کنید.

انتشار و روند

انتشار اکسید نیتروژن در ایالات متحده بین سالهای 1990 و 2020 5 ٪ کاهش یافته است. در این مدت ، انتشار اکسید نیتروژن از احتراق متحرک 61 ٪ در نتیجه استانداردهای کنترل انتشار برای وسایل نقلیه در جاده کاهش یافته است. انتشار اکسید نیتروژن از خاکهای کشاورزی در این دوره متفاوت بوده و در سال 2020 تقریباً در سال 1990 یکسان بوده است.

کاهش انتشار اکسید نیتروژن

چندین روش برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای وجود دارد₂o ، در زیر بحث شده است.

استفاده از کودهای نیتروژن اکثر N را تشکیل می دهد₂o انتشار در ایالات متحده. با کاهش کاربردهای کود مبتنی بر نیتروژن و استفاده از این کودها به طور کارآمدتر ، 3 و همچنین اصلاح شیوه های مدیریت کود مزرعه می توان تولید گازهای گلخانه ای را کاهش داد.

• اکسید نیتروژن یک محصول جانبی احتراق سوخت است ، بنابراین کاهش مصرف سوخت در وسایل نقلیه موتوری و منابع ثانویه می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد.
• علاوه بر این ، معرفی فن آوری های کنترل آلودگی (به عنوان مثال ، مبدل های کاتالیزوری برای کاهش آلاینده های اگزوز از اتومبیل های مسافربری) همچنین می توانند انتشار N را کاهش دهند₂O.

• اکسید نیتروژن به طور کلی از طریق احتراق سوخت فسیلی از صنعت ساطع می شود ، بنابراین به روزرسانی های تکنولوژیکی و سوئیچینگ سوخت روش های موثری برای کاهش انتشار صنعت N هستند₂O.
• تولید اسید نیتریک و اسید آدیپیک منجر به n₂o انتشار گازهای گلخانه ای که می تواند از طریق ارتقاء فناوری و استفاده از تجهیزات کاهش کاهش یابد.

منابع

1 IPCC (2007) تغییر آب و هوا 2007: مبنای علوم فیزیکی. سهم گروه کاری I در گزارش ارزیابی چهارم از هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا.[س. Solomon ، D. Qin ، M. Manning ، Z. Chen ، M. Marquis ، K. B. Averyt ، M. Tignor و H. L. Miller (Eds.)]. انتشارات دانشگاه کمبریج. کمبریج ، انگلستان 996 صص 2 IPCC (2013). تغییرات آب و هوا 2013: مبنای علوم فیزیکی. سهم کارگروه I در گزارش ارزیابی پنجم از هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا.[Stocker ، T. F. ، D. Qin ، G.-K. Plattner ، M. Tignor ، S. K. Allen ، J. Boschung ، A. Nauels ، Y. Xia ، V. Bex and P. M. Midgley (Eds.)]. انتشارات دانشگاه کمبریج ، کمبریج ، انگلستان و نیویورک ، نیویورک ، ایالات متحده ، 1585 ص 3 EPA (2005). پتانسیل کاهش گازهای گلخانه ای در جنگلداری و کشاورزی ایالات متحده. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده ، واشنگتن ، دی سی ، ایالات متحده.

انتشار گازهای فلور شده

فرمول های شیمیایی: HFCS ، PFCS ، NF₃، SF₆طول عمر در جو: HFCS: حداکثر 270 سال PFCS: 2،600-50،000 سال NF₃: 740 سال SF₆: 3،200 سال پتانسیل گرم شدن کره زمین (100 ساله): 1 HFCS: حداکثر 14،800 PFC: حداکثر 12200 NF₃: 17،200 SF₆: 22،800

بر خلاف بسیاری از گازهای گلخانه ای دیگر ، گازهای فلوئور شده منبع طبیعی قابل توجهی ندارند و تقریباً کاملاً از فعالیتهای مرتبط با انسان ناشی می شوند. آنها از طریق استفاده از آنها به عنوان جایگزین برای مواد تخلیه ازن (به عنوان مثال ، به عنوان مبرد) و از طریق انواع فرآیندهای صنعتی مانند آلومینیوم و تولید نیمه هادی منتشر می شوند. بسیاری از گازهای فلوئور شده نسبت به سایر گازهای گلخانه ای از پتانسیل های گرم شدن کره زمین بسیار بالایی برخوردار هستند ، بنابراین غلظت جوی کوچک می تواند اثرات نامتناسب زیادی بر دمای جهانی داشته باشد. آنها همچنین می توانند طول عمر جوی طولانی داشته باشند - در بعضی موارد ، هزاران سال به طول انجامید. مانند سایر گازهای گلخانه ای طولانی مدت ، بیشترین گازهای فلوئور شده در جو به خوبی مخلوط شده اند و پس از انتشار در سراسر جهان پخش می شوند. بسیاری از گازهای فلوئور شده فقط در صورت نابودی توسط نور خورشید در جو فوقانی بسیار از جو خارج می شوند. به طور کلی ، گازهای فلور شده قوی ترین و طولانی ترین نوع گازهای گلخانه ای هستند که توسط فعالیت های انسانی ساطع می شوند.

چهار دسته اصلی از گازهای فلوئور شده وجود دارد - هیدروفلوروکربن ها (HFCs) ، پرفلوروکربن ها (PFCS) ، سولفور هگزافلوراید (SF₆) ، و تری فلوئورید نیتروژن (NF₃). بزرگترین منابع انتشار گازهای فلور شده در زیر شرح داده شده است.

• جایگزینی برای مواد تخلیه ازن. هیدروفلوروکربن ها به عنوان مبرد ، پیشرانهای ذرات معلق در هوا ، مواد دمیدن کف ، حلال ها و مهارکننده های آتش استفاده می شوند. منبع اصلی انتشار این ترکیبات استفاده از آنها به عنوان مبرد است - به عنوان مثال ، در سیستم های تهویه مطبوع در هر دو وسیله نقلیه و ساختمان. این مواد شیمیایی به عنوان جایگزینی برای کلروفلوروکربن ها (CFC) و هیدروکلروفلوروکربون ها (HCFCS) تهیه شده اند زیرا آنها لایه ازن استراتوسفر را کاهش نمی دهند. کلروفلوروکربن ها و HCFC ها نیز گازهای گلخانه ای هستند. با این حال ، سهم آنها در اینجا گنجانده نشده است زیرا آنها تحت توافق بین المللی به نام پروتکل مونترال به مرحله اجرا در می آیند. HFC ها گازهای گلخانه ای قوی با GWP های بالا هستند و در طی فرآیندهای تولید و از طریق نشت ، سرویس دهی و دفع تجهیزات مورد استفاده در جو آزاد می شوند. هیدروفلورولوئفین های تازه توسعه یافته (HFOS) زیر مجموعه HFC ها هستند و با طول عمر جوی کوتاه و GWP های پایین مشخص می شوند. HFO در حال حاضر به عنوان مبرد ، پیشرانهای هواساز و عوامل دمیده فوم معرفی می شوند. قانون نوآوری و تولید آمریکا (AIM) در سال 2020 EPA را راهنمایی می کند تا با ارائه مقامات جدید در سه حوزه اصلی ، به HFC ها بپردازد: برای پایین آمدن تولید و مصرف HFC های ذکر شده در ایالات متحده 85 ٪ طی 15 سال آینده ، اینها را مدیریت کنید. HFC ها و جایگزین های آنها ، و انتقال به فن آوری های نسل بعدی را که به HFC ها اعتماد ندارند ، تسهیل می کند.
• صنعت. پرفلوروکربن ها به عنوان محصول جانبی تولید آلومینیوم تولید می شوند و در ساخت نیمه هادی ها استفاده می شوند. PFC ها به طور کلی طول عمر جوی طولانی و GWP نزدیک به 10،000 دارند. هگزا فلوراید گوگرد در پردازش منیزیم و تولید نیمه هادی و همچنین گاز ردیاب برای تشخیص نشت استفاده می شود. تری فلوئورید نیتروژن در ساخت نیمه هادی استفاده می شود. HFC-23 به عنوان محصول جانبی تولید HCFC-22 تولید می شود و در ساخت نیمه هادی استفاده می شود.
• انتقال و توزیع برق. سولفور هگزافلوراید به عنوان گاز عایق در تجهیزات انتقال الکتریکی از جمله قطع کننده مدار استفاده می شود. GWP SF₆22. 800 است ، و آن را به قدرتمندترین گاز گلخانه ای که پانل بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا ارزیابی کرده است ، تبدیل کرده است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نقش گازهای فلوئور شده در گرم کردن جو و منابع آنها ، به صفحه انتشار گازهای گلخانه ای فلور شده مراجعه کنید.

انتشار و روند

به طور کلی ، انتشار گازهای فلور شده در ایالات متحده بین سالهای 1990 و 2020 حدود 90 ٪ افزایش یافته است. این افزایش با افزایش 284 درصدی انتشار گازهای گلخانه ای هیدروفلوروکربن ها (HFCS) از سال 1990 انجام شده است ، زیرا آنها به طور گسترده ای به عنوان جایگزین برای جایگزین استفاده شده اند. مواد تخلیه ازن. انتشار پرفلوروکربن ها (PFCS) و سولفور هگزافلوراید (SF₆) در واقع در این مدت به دلیل تلاش های کاهش انتشار در صنعت تولید آلومینیوم (PFCS) و صنعت انتقال و توزیع الکتریکی کاهش یافته است (SF₆).

کاهش انتشار گازهای فلور شده

از آنجا که بیشتر گازهای فلور شده دارای طول عمر جوی بسیار طولانی هستند ، سالها طول می کشد تا شاهد کاهش قابل توجه غلظت های فعلی باشیم. با این حال ، چندین روش برای کاهش انتشار گازهای فلور شده وجود دارد که در زیر شرح داده شده است.

مبردهای مورد استفاده توسط مشاغل و اقامتگاه ها گازهای فلوئور شده را منتشر می کنند. با استفاده بهتر از این گازها و استفاده از جایگزین ها با پتانسیل های گرمایش جهانی پایین و سایر پیشرفت های فناوری ، می توان تولید گازهای گلخانه ای را کاهش داد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فرصت های کاهش در این بخش ، به سایت حفاظت از لایه ازن EPA و سایت HFC Phaseown مراجعه کنید.

کاربران صنعتی گازهای فلوئور شده می توانند با اتخاذ فرآیندهای بازیافت و تخریب گاز فلور شده ، بهینه سازی تولید برای به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانه ای و جایگزینی این گازها با گزینه های دیگر ، انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهند. EPA در بخش های زیر با این گازها تجربه دارد:

Hexafluoride گوگرد یک گاز گلخانه ای بسیار قدرتمند است که هنگام انتقال برق از طریق شبکه برق برای چندین هدف استفاده می شود. EPA در حال کار با صنعت برای کاهش انتشار از طریق SF است₆مشارکت کاهش انتشار برای سیستم های انرژی الکتریکی ، که باعث تشخیص نشت و ترمیم نشت ، استفاده از تجهیزات بازیافت و در نظر گرفتن فن آوری های جایگزین که از SF استفاده نمی کنند₆.

هیدروفلوروکربن ها (HFC) از طریق نشت مبردهای مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع وسایل نقلیه آزاد می شوند. نشت را می توان از طریق اجزای بهتر سیستم و از طریق استفاده از مبردهای جایگزین با پتانسیل گرم شدن کره زمین پایین تر از آنچه در حال حاضر استفاده می شود ، کاهش داد. استانداردهای سبک و سنگین EPA ، استانداردهای وسایل نقلیه سنگین و سنگین برای تولید کنندگان برای تولید وسایل نقلیه با انتشار HFC پایین تر ایجاد می کند.

منابع

1 IPCC (2007) تغییر آب و هوا 2007: پایه علم فیزیکی. مشارکت گروه کاری I در گزارش ارزیابی چهارم هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا.[S. Solomon، D. Qin، M. Manning، Z. Chen، M. Marquis، K. B. Averyt، M. Tignor و H. L. Miller (ویراستاران)]. انتشارات دانشگاه کمبریج. کمبریج، بریتانیا 996 ص.

5981 میلیون تن CO₂: معنی آن چیست؟

توضیح واحدها:

یک میلیون تن متریک برابر با 2. 2 میلیارد پوند یا 1 تریلیون گرم است. برای مقایسه، یک ماشین کوچک احتمالاً کمی بیشتر از 1 تن وزن دارد. بنابراین، یک میلیون تن متریک تقریباً همان جرم یک میلیون اتومبیل کوچک است!

فهرست موجودی ایالات متحده از واحدهای متریک برای سازگاری و مقایسه با سایر کشورها استفاده می کند. برای مرجع، یک تن متریک کمی بزرگتر (حدود 10٪) از یک تن "کوتاه" ایالات متحده است.

انتشار گازهای گلخانه ای اغلب با دی اکسید کربن (CO₂) معادل. برای تبدیل انتشار گاز به CO₂معادل، انتشار گازهای گلخانه ای آن در پتانسیل گرمایش جهانی گاز (GWP) ضرب می شود. GWP این واقعیت را در نظر می گیرد که بسیاری از گازها در گرم کردن زمین موثرتر از CO هستند₂، در واحد جرم

مقادیر GWP که در صفحات وب انتشارات نشان داده می شود، مقادیر استفاده شده در فهرست موجودی ایالات متحده را نشان می دهد که از گزارش ارزیابی چهارم IPCC (AR4) استخراج شده است. برای بحث بیشتر در مورد GWP ها و برآورد انتشار گازهای گلخانه ای با استفاده از GWP های به روز شده، به پیوست 6 فهرست موجودی ایالات متحده و بحث IPCC در مورد GWP ها (PDF) (106 صفحه، 7. 7 مگابایت) مراجعه کنید.