Methaan: het laaghangend fruit van de klimaattransitie

Methaan kennen we vooral als het gas dat afkomstig is uit het darmstelsel van herkauwers als koeien. Wat minder bekend is: het speelt een grote rol in de huidige klimaatverandering en we kunnen heel wat doen om onze uitstoot drastisch te verminderen.

Methaan (CH4) is na CO2 het belangrijkste broeikasgas. Maar terwijl CO2 eeuwen in de atmosfeer aanwezig blijft, reageert methaan met andere luchtmoleculen. De levensduur van methaan in de atmosfeer is ongeveer negen jaar, dan wordt het omgezet in CO2.

CH4 is als broeikasgas wel veel krachtiger dan CO2: 84 keer krachtiger over een periode van twintig jaar. De methaanuitstoot verminderen heeft dus een onmiddellijke en relatief effectieve impact op het klimaat.

De Europese Unie heeft onlangs ongekende maatregelen aangenomen om onze uitstoot te verminderen. Wat houdt deze wetgeving precies in?

Waar komt de methaanuitstoot vandaan?  

In Europa is dat voornamelijk uit de landbouw (38 procent in 2022), en dan met name via het spijsverteringsstelsel van koeien. Meer algemeen kunnen we stellen dat methaan een product is van gisting, en het ook wordt uitgestoten door natuurlijke afbraakprocessen in ons afval en in stilstaand water.

Een aanzienlijk deel van de emissies die veroorzaakt zijn door menselijke activiteiten (wereldwijd 30 procent in 2017), is afkomstig van de fossiele brandstofindustrie. In tegenstelling tot CO2, dat ontstaat bij de verbranding van brandstof, is CH4 een brandstof op zichzelf. Het is een natuurlijk gas dat direct kan worden gebruikt in onze boilers.

Ook bij de winning en distributie van fossiele brandstoffen ontsnapt methaan. Dat gaat van kleine lekken tot enorme blowouts, zoals in 2019 in de Verenigde Staten en recenter in Kazachstan. Het methaan dat in zes maanden tijd door dit enkele lek vrijkwam in de atmosfeer, was vergelijkbaar met de jaarlijkse energiebehoefte van een half miljoen gezinnen.

In Europa zijn dit soort lekken in de fossiele brandstofindustrie verantwoordelijk voor het grootste deel van de methaanuitstoot. Maar exploitanten waren tot nu toe niet verplicht om die verliezen te controleren of zelfs maar te meten.

Het geval Roemenië

Om de uitstoot van broeikasgassen binnen deze sector te verminderen, is betrouwbare informatie nodig. We moeten weten waar en hoeveel methaan er weglekt in de toeleveringsketen van fossiele brandstoffen. Om de kwantificering te verbeteren, combineren wetenschappers verschillende directe meetmethoden en gebruiken ze interpolatietechnieken op basis van atmosferische modellen om de regionale uitstoot zo nauwkeurig mogelijk in te schatten.

Zo hebben we ons in 2019 gericht op Roemenië, een van de grootste olie- en gasproducenten van de EU. Roemenië rapporteerde historisch hoge methaanemissies, die leken af te nemen toen de productie daalde. Maar de gerapporteerde cijfers zijn inconsistent: de emissies die voor het jaar 2000 werden gerapporteerd, waren in het verslag van 2018 bijvoorbeeld bijna twee keer zo hoog als in het verslag van 2015.

Om licht te werpen op deze uitstootcijfers hebben we metingen uitgevoerd met voertuigen, drones en vliegtuigen in het zuidelijke deel van het land, waar de meeste olieproductie plaatsvindt. Onze teams - zeventig mensen in totaal- gebruikten vijf verschillende kwantificatiemethoden voor methaan.

Onze inschatting van de totale Roemeense oliegerelateerde methaanemissie was twee tot vijf keer hoger dan de gerapporteerde emissie. We gebruikten daarnaast ook infraroodcamera's om de lekken rechtstreeks te filmen en ontdekten dat meer dan de helft van de installaties lekte. In de meeste gevallen ging het om open-ended pijpleidingen die methaan uitstoten (ontluchting), maar evengoed waren er de praktijken rond het affakkelen van gas. Affakkelen is het verbranden van CH4 tot CO2, een minder krachtig broeikasgas. Ontluchting (venting) is het direct vrijkomen van aardgas uit de ondergrondse reservoirs en bestaat voornamelijk uit methaan.

Opvallend was dat we zagen dat er minder methaan werd gemeten rond locaties waar ook het gevaarlijke waterstofsulfide deel uitmaakt van het gasmengsel. Dit bewijst dat de exploitant om veiligheidsredenen in staat is om lekken te controleren en te beperken, maar dat niet altijd voor alle installaties ook doet.

Onze conclusies tonen aan dat er middelen worden verspild, maar ook dat een onmiddellijke vermindering van de uitstoot van broeikasgassen best wel mogelijk is.

Een halve graad

De oplossingen vereisen niet per se nieuwe technologieën -  maar moeten wel wereldwijd worden toegepast. De operatoren moeten alleen maar regelmatig de lekken controleren, dichten en de apparatuur onderhouden om scheurtjes te voorkomen. Methodes om te ontluchten en voor het affakkelen van gas moeten veranderen in de richting van opvang - om het gas dus te recupereren en te gebruiken. In de meeste gevallen kunnen de kosten van die aanpassingen worden gecompenseerd met de inkomsten uit het gas dat voortaan kan worden verkocht in plaats van weg te vloeien naar de atmosfeer.

Dergelijke maatregelen kosten echt niets. En als ze vóór 2030 in de olie-, gas- en steenkoolindustrie worden toegepast, kan de huidige opwarming van de aarde tegen het einde van deze eeuw met 0,2 graad Celsius worden verminderd. Die reductie kan zelfs een halve graad worden, als we de eenvoudige en goedkope maatregelen ook gaan toepassen op andere activiteiten die methaan uitstoten.

De uitdaging is dus om de lekken wereldwijd te repareren, want de situatie is waarschijnlijk vergelijkbaar of erger in andere regio's waar ook fossiele brandstoffen worden geproduceerd.

De EU is de grootste olie- en gasimporteur ter wereld: 97 procent van haar olie en 90 procent gas wordt geïmporteerd. Het is de verantwoordelijkheid van de EU om veranderingen op te leggen in de sectoren waar fossiele brandstoffen worden gewonnen, en niet alleen op haar eigen grondgebied. Onze campagne in Roemenië heeft ertoe bijgedragen dat EU-politici zich meer bewust zijn geworden van dit potentieel. Zo werd er een start gemaakt door de Commissie tijdens de klimaattop in Glasgow (COP26) waar de Global Methane Pledge werd voorgesteld. Meer dan honderd landen hebben die belofte ondertekend.

Eerste tekenen van verandering

In 2020 kondigde de Europese Commissie de oprichting aan van het Internationale Observatorium voor Methaanuitstoot (IMEO). Vervolgens kwam er in november vorig jaar een reeks maatregelen om de uitstoot door de fossiele industrie aan te pakken als onderdeel van de 'Europese Green Deal', die op 10 april 2024 werd aangenomen.

Die maatregelen omvatten de verplichting voor producenten om hun methaanuitstoot regelmatig in kaart te brengen en te rapporteren, en lekken op te sporen en te herstellen. Er is ook een verbod op het routinematig ontgassen en affakkelen bij olie- en gasactiviteiten, beperkingen op het ontgassen in kolenmijnen vanaf 2027 - en een verstrenging in 2031 - de verplichting om een inventaris op te stellen van verlaten of inactieve installaties, en het monitoren en uiteindelijk beperken van methaanuitstoot.

Tot slot omvat de tekst een uitbreiding van die normen naar ingevoerde olie, gas en steenkool vanaf 2027, op straffe van niet-verlenging van contracten.

Overwinning van de wetenschap

Dat we nu maatregelen hebben die onnodige uitstoot reguleren, is een overwinning. In Roemenië worden ze ondertussen al geïmplementeerd. Het IMEO coördineert daarnaast ook nieuwe meetcampagnes om de reducties te verifiëren en te kwantificeren. Openbare en onafhankelijke wetenschappelijke gegevens over deze doorgaans vertrouwelijke activiteiten hebben de situatie doen keren en dat moeten we verderzetten. Er zijn methoden om onze resultaten te integreren in de inventarissen van de uitstoot van broeikasgassen die als basis dienen voor verdere onderhandelingen.

We hopen dat de nieuwe Europese normen systematisch zullen worden toegepast. De uitdaging is om ze beschikbaar te stellen als basis voor schoner beleid op wereldwijde schaal.

Toch is dat maar de eerste stap, want als we de opwarming van de aarde in de toekomst willen beperken, zullen we vooral onze afhankelijkheid van brandstoffen die er miljoenen jaren over gedaan hebben om zich onder onze voeten te vormen, drastisch moeten verminderen.

Malika Menoud is onderzoeker in het veld van de Atmosferische Scheikunde aan de Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines; Thomas Röckmann is hoogleraar Fysica aan de Universiteit Utrecht.
_

Dit artikel is eerder verschenen bij IPS-partner The Conversation