A metán (CH4) egy szénhidrogén, a földgáz elsődleges összetevője, erős üvegházhatású gáz (a Föld második leggyakoribb üvegházhatású gáza). Közvetlenül is befolyásolja az éghajlatot, de sok közvetett hatása is van az emberi egészségre, valamint a növényzet minőségére, a terméshozamra és a termelékenységére.
A metán 100 év alatt körülbelül 28-szor erősebben melegíti fel a Földet, mint a szén-dioxid, 20 éves időszakot vizsgálva pedig ez az arány 86-szorosra ugrik. Átlagosan 12 évig marad meg a légkörben, ezért a rövid élettartamú – éghajlatra ható – szennyező anyagok (SLCP) közé tartozik, amelyek a jelenlegi globális felmelegedés 40–45%-áért tehetők felelőssé. Így a metán rövid távon határozza meg a felmelegedés ütemét. Az elmúlt két évszázad során a metán koncentrációja a légkörben több mint kétszeresére nőtt, nagyrészt az antropogén kibocsátásoknak köszönhetően.
A metán keletkezésének főbb forrásai
A tudósok úgy vélik, hogy a légkörben lévő metán mintegy 60%-a emberi (antropogén) tevékenységek során keletkezik, míg a fennmaradó 40% természetes forrásokból származik, például a metán a mocsaras területeken a bomló növényzet természetes terméke. Az emberi tevékenység révén a légkörbe került metánnak nagyjából a harmada az állattartásból, elsősorban a hús- és tejcélú marhatartásból ered. Ennek fő oka, hogy a kérődzők emésztési folyamata során metán szabadul fel. Az állati trágya tárolása és esetleges ártalmatlanítása szintén metánt termel. A rizstermesztés szintén metánkibocsátással jár, ugyanis a rizst elárasztott területeken termesztik. A víz megakadályozza a levegőcserét a talaj és a légkör között, ezért a metántermelő baktériumok el tudnak szaporodni.
Az energiaipar is jelentősen hozzájárul az antropogén kibocsátáshoz. A kőolaj és a földgáz kitermelése, feldolgozása és szállítása során nagy mennyiségű metán szivárog ki vagy szabadul fel. A szénbányászati tevékenységek (kitermelés, zúzás, elosztás stb.) is felszabadítják a kőzet körül és a kőzetben rekedt metán egy részét. Egyetlen égési folyamat sem tökéletesen hatékony, így amikor a fosszilis tüzelőanyagokat villamos energia, hő termelésére vagy járművek működtetésére használják, ezek mind metánkibocsátó forrásnak számítanak. A hulladéklerakók szintén a metánkibocsátás antropogén forrásai, ugyanis a szeméttelepekre kerülő élelmiszerek rothadásakor nagy mennyiségű metán szabadul fel.
Becslések szerint Kína, az USA, Oroszország, India, Brazília, Indonézia, Nigéria és Mexikó felelős az összes antropogén metánkibocsátás közel feléért. Kínában a metánkibocsátás egyik fő forrása a szénbányászat, míg Oroszország metánkibocsátásának nagy része a földgáz- és olajszektorból adódik. Az Egyesült Államokban az antropogén tevékenységből származó metánkibocsátás legnagyobb része az olaj- és gázszektorból származik, ehhez adódik a szarvasmarha-tenyésztés és a hulladéklerakók okozta kibocsátás.
A metánkibocsátás egyéb káros hatásai
A metán a levegőbe kerülve többféle veszélyes módon reagál. Elsősorban oxidáció útján hagyja el a légkört, ezzel vízgőzt és szén-dioxidot képez, amivel nemcsak közvetlenül járul hozzá a globális felmelegedéshez, hanem közvetve is a szén-dioxid-kibocsátás révén.
A metánkibocsátás elősegíti a légkör alsóbb rétegeiben található ózon (troposzférikus ózon) kialakulását. Ez káros hatással van az emberi egészségre, irritálja a légutakat, égő érzést és légszomjat okoz, károsíthatja a tüdőt (kiváltképpen az asztmások helyzetét nehezíti meg), sőt számos esetben korai halált is okoz. Az ózon körülbelül 1 millió korai légúti halálesetért felelős világszerte. A halálesetek körülbelül feléért a metán a felelős. Káros hatása az is, hogy megváltoztatja az immunrendszer reakciókészségét. Csökkenti a képességét arra, hogy reagáljon olyan betegségekre, mint a COVID-19, amely elsősorban a légutakat érinti.
Az ózon erős és agresszív anyag. A magas ózonszint korrodálja az anyagokat, az épületeket és az élő szöveteket egyaránt. Csökkenti a növények fotoszintetizáló-képességét, gátolja szén-dioxid-felvételüket. Ez károsan befolyásolja a növények reprodukcióját és növekedését, ami alacsonyabb terméshozamhoz és az erdők kisebb mértékű növekedéséhez vezet.
A metán főbb felhasználási területei
A metán égés közben hőenergiát szolgáltat, így széles a felhasználási területe. Például a metán elégetése adja a legtöbb ipari folyamat által igényelt energia nagy részét. Tiszta gáznak számít. A metán elégetése a fűtőberendezésekben, a kemencékben és a kályhákban hőtermelésre szolgál. Emellett használják gépjárművek motorjaiban is. A metán halogénezésének termékeit számos módon felhasználják, például a műanyaggyártásban vagy a gyógyszeriparban.
A metánkibocsátás csökkentése az egyik legjobb lehetőség arra, hogy lassítsuk a globális felmelegedés ütemét. Egy friss ENSZ-jelentés szerint, ha 2030-ig sikerülne 45%-kal visszafogni a metánkibocsátást, 2040-ig 0,3 °C-ot lehetne faragni a felmelegedés mértékéből. Az Egyesült Államok és az Európai Unió például közös ígéretet tett arra, hogy az évtized végéig harmadával csökkentik a globális metánkibocsátást.
