Satellieten meten uitstoot van staalindustrie, via een trucje

In verschillende Europese landen, waaronder België en Duitsland, wordt fors geïnvesteerd om de uitstoot van broeikasgassen door de staalindustrie te reduceren, onder meer door over te schakelen op schone energie zoals waterstof.

Onderzoekers van het Instituut voor Milieufysica (IUP) van de Universiteit van Bremen wilden echter graag kunnen meten of die inspanningen effectief zijn. “Voorheen moesten we grotendeels vertrouwen op de data en de berekeningen van de staalfabrikanten zelf”, zegt Heinrich Bovensmann van het IUP. “Nu hebben we een methode ontwikkeld waarmee deze uitstoot ook onafhankelijk gemeten en berekend kan worden.”

Dat doen ze met behulp van satellietgegevens die info geven over de samenstelling van de atmosfeer.

Koolmonoxide

Bij de productie van staal komen grote hoeveelheden kooldioxide (CO2) en koolmonoxide (CO) vrij. In 2022 bedroeg de CO2-uitstoot door de productie van ruwijzer en staal in Duitsland zo’n 23 miljoen ton. En uitstoot van die orde kan ook vanuit de ruimte worden gedetecteerd. Dat weten de IUP-onderzoekers sinds een grote heidebrand in Emsland in september en oktober 2018.

“Het ging hier niet om een open vuur, maar een brand die smeulde in de grond”, zegt Bovensmann. “Zo'n brand produceert veel koolmonoxide, wat we in beeld konden brengen met de zeer nauwkeurige beelden van de Sentinel-5P aardobservatiesatelliet.” Maar op die beelden werd ook duidelijk dat er nog een andere koolmonoxidepluim te zien was, namelijk in het Ruhrgebied, en die was afkomstig van de grootste Duitse staalfabriek in Duisburg.

Vanaf dat moment keken de onderzoekers naar de satellietgegevens van andere Duitse staalreuzen en konden ze onomstotelijk bewijzen dat er koolmonoxide vrijkwam in Duisburg, Dillingen, Salzgitter, Bremen en Eisenhüttenstadt. Die CO kan met de nieuwe generatie satellietsensoren beter worden waargenomen vanuit de ruimte dan het broeikasgas CO2.

“We bepaalden de CO-uitstoot van de bovengenoemde staallocaties en vergeleken die met de CO2-uitstoot die staalfabrikanten voor dezelfde periode rapporteerden”, zegt Oliver Schneising van het IUP-team. “Deze analyse toont een zeer hoge correlatie van CO met CO2 op alle locaties en rechtvaardigt daarom het bepalen van de CO2-uitstoot aan de hand van de CO-waarnemingen”, zegt hij.

De methode die door de IUP-onderzoeksgroep is ontwikkeld, werd na peer review gepubliceerd in het vakblad Atmospheric Chemistry and Physics van de European Geosciences Union.