Metaani

Metaani (CH4) on yksinkertaisin hiilivety ja alkaani. Se on hajuton, ilmaa kevyempi kaasu. Metaani on hiilidioksidin ohella yksi merkittävimmistä kasvihuonekaasuista. Metaanin osuus kaikista kasvihuonekaasujen yhdistetyistä lämmitysvaikutuksista on noin 20 %. [2]

Metaani
Tunnisteet
CAS-numero 74-82-8
IUPAC-nimi Metyylihydridi
SMILES C
Ominaisuudet
Kemiallinen kaava CH4
Moolimassa 16,0 g/mol
Tiheys 0,000717 g/cm³
Sulamispiste −182,5 °C (90,7 K)
Kiehumispiste −161,6 °C (111,55 K)
Liukoisuus 3,5 mg/100 ml (17 °C)

[1]

Metaania syntyy eloperäisen aineksen mädäntyessä hapettomissa oloissa esimerkiksi eläinten ruoansulatuskanavissa, soissa, kaatopaikoilla ja riisipelloilla. Lisäksi metaania vapautuu fossiilisten polttoaineiden hankinnan ja jalostuksen yhteydessä. Metaania kerätään talteen polttoaineeksi biokaasuna. Eri esiintymispaikoissaan siitä käytetään esimerkiksi myös nimityksiä suokaasu ja kaivoskaasu. Kivihiilikaivoksissa tapahtuvat kaasuräjähdykset ovat metaanikaasun aiheuttamia, sillä sitä on myös kivihiilen huokosissa. Myös Marsin maaperästä vapautuu metaania. Jäätynyttä metaania esiintyy myös Pluton uloimmassa kerroksessa.

Maakaasu on pääosin metaania. Metaanin palamisreaktio tuottaa runsaasti lämpöenergiaa:

Polttoainekäytön lisäksi metaania käytetään useiden yhdisteiden synteesin lähtöaineena. Siitä valmistetaan muun muassa kloorattuja metaaneja, metanolia, eteeniä, vetysyanidia, vetysulfidia ja synteesikaasua.[3]

Metaani kasvihuonekaasuna

Metaanin elinikä ilmakehässä on vain noin kymmenen vuotta[4], joten se lämmittää ilmakehää muita kasvihuonekaasuja huomattavasti lyhyemmän aikaa. Laskelmissa metaanin ilmastoa lämmittävä vaikutus riippuu siksi muita kasvihuonekaasuja enemmän siitä, kuinka pitkää ajanjaksoa tarkastellaan päästöjen muodostumisen jälkeen. Yleisimmin käytetyllä sadan vuoden tarkasteluvälillä saadaan tulokseksi, että metaani lämmittää ilmakehää 25 kertaa enemmän kuin hiilidioksidi.[5] Metaanilla on myös ilmakehän viilentymistä aiheuttava otsonia heikentävä vaikutus, joka on kuitenkin paljon pienempi kuin klooria ja bromia sisältävillä kaasuilla[6][7].

Metaanin pitoisuus ilmakehässä on yli kaksinkertaistunut esiteollisen ajan jälkeen. Metaanin osuus globaaleista kasvihuonepäästöistä on sadan vuoden seuranta-ajalla noin 14 prosenttia [8]. Suomessa muiden kasvihuonekaasujen tuotanto on kuitenkin niin runsasta, että metaanin osuus ilmaston lämpenemisestä on vain 6 prosenttia[9].

Suomessa metaanin päästöistä on puolet peräisin kaatopaikoilta ja jätevedenpuhdistuksesta, kakkossijalla päästölähteenä on karjatalous.[10]

Fossiilisten polttoaineiden hankinta ja käyttö aiheuttavat 26 % maailman metaanipäästöistä ja kaatopaikkojen sekä jäteveden puhdistuksen yhteydessä vapautuu 20 prosenttia[8]. Biomassan polton metaanipäästöt muodostavat noin 11 prosenttia ihmisen toiminnan aiheuttamista metaanipäästöistä[11].

Metaanipäästöjen arvellaan tulevaisuudessa syntyvän enenevissä määrin kaatopaikoille kasaantuvasta jätteestä.[12] Suomen kaatopaikkojen metaanipäästöt laskivat kuitenkin voimakkaasti vuosina 1995–2006.[13]

Karjatalouden metaanipäästöt syntyvät nurmirehua syövien märehtijöiden ruoansulatuksessa sekä lannan varastoinnissa ja käsittelyssä. Metaanin muodostumista pyritään vähentämällä kohottamalla rehun hyötysuhdetta ja sen kautta vähentämällä sen kulutusta. Yli viisi prosenttia rehun energiasta muuttuu metaaniksi, ja sen talteenotto on vaikeaa sisätiloissakin. Kehitteillä on rehu, jonka ansiosta metaanin muodostuminen vähenisi.[10]

Siperian turvesoiden ikiroudan sulamisesta voi aiheutua jopa 70 000 miljoonan tonnin metaanipäästöt, jotka edelleen kiihdyttäisivät ilmastonmuutosta.[14] Kaksi kolmasosaa metaanipäästöistä on ihmisen aiheuttamaa.

Ilmakehän metaanipitoisuus nousi poikkeuksellisen paljon vuonna 2007. Syytä ei tiedetä. Pohjoisessa epäillään Siperian soiden vapauttavan metaania ikiroudan sulaessa ilmaston lämmettyä.[15]

Katso myös

Lähteet
  1. Metaani Käyttöturvallisuustiedote. 5.12.2012. Sigma Aldrich (Merck). Viitattu 9.3.2018. (suomeksi)
  2. Methane
  3. Alén, Raimo: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä: Ominaisuudet ja käyttökohteet, s. 18. Helsinki: Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.
  4. IPCC:n neljännen arviointiraportin toinen luku. Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing. Taulukko 2,14. Intergovernmental Panel on Climate Change 2007.
  5. Paper concludes cutting meat won't reduce a person's carbon footprint much Stuff. 7.7.2021. Viitattu 30.11.2021. (englanniksi)
  6. Ilmasto-opas.fi: Ilmastonmuutos ilmiönä - Ilmasto-opas.fi Ilmasto-opas. Viitattu 30.11.2021.
  7. Twenty Questions And Answers About The Ozone Layer, UNEP/D.W. Fahey 2002 (Arkistoitu – Internet Archive), s. 12
  8. Global Methane Emissions and Mitigation Opportunities. http://www.globalmethane.org/documents/analysis_fs_en.pdf
  9. Greenhouse gas emissions in Finland 1990–2003. National inventory report to the UNFCCC. 27 May 2005. http://www.stat.fi/tup/khkinv/nir_2005_unfccc.pdf
  10. Kristiina Yli-Kovero: Nautojen metaanipäästöjä halutaan vähentää uudenlaisella rehulla. Helsingin Sanomat, 7.11.2009, s. B9. Artikkelin verkkoversio.
  11. Puun polton pienhiukkaspäästöt. Kuopion yliopiston ympäristötieteiden laitoksen monistesarja 2/2005. http://www.uku.fi/fine/src/raportit/PIPOLoppuraportti2005.pdf%5Bvanhentunut+linkki%5D
  12. Johanna Mannila: Metaani – se toinen kasvihuonekaasu 21.11.2006. Helsingin Sanomat. Viitattu 4.7.2007.
  13. Metaanipäästöt Suomessa 1990–2006 (1000 t) Tilastokeskus 18.4.2008
  14. Ian Sample: Warming Hits 'Tipping Point' 11.8.2005. The Guardian. Viitattu 12.6.2007.
  15. Ilmakehän metaanipitoisuus kohosi yllättäen viime vuonna, Tutkijat eivät ymmärrä metaanin kiertokulkua luonnossa riittävästi, Helsingin Sanomat 31.10.2008 A4

    Aiheesta muualla
    Yksinkertaisimmat hiilivedyt
    Alkaanit
    metaani etaani propaani butaani pentaani heksaani heptaani oktaani nonaani dekaani undekaani dodekaani
    CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 C11H24 C12H26
    Alkeenit
      eteeni propeeni buteeni penteeni hekseeni hepteeni okteeni noneeni dekeeni undekeeni dodekeeni
      C2H4 C3H6 C4H8 C5H10 C6H12 C7H14 C8H16 C9H18 C10H20 C11H22 C12H24
    Alkyynit
      etyyni propyyni butyyni pentyyni heksyyni heptyyni oktyyni nonyyni dekyyni undekyyni dodekyyni
      C2H2 C3H4 C4H6 C5H8 C6H10 C7H12 C8H14 C9H16 C10H18 C11H20 C12H22
    Ilmastonmuutos ja ilmaston lämpeneminen
    Syyt

    Kasvihuoneilmiö • Kasvihuonekaasu • Hiilidioksidi • Metaani • Auringon aktiivisuus • Ilmaston viileneminen • Milankovićin jaksot • Vulkanismi • Laattatektoniikka • Termohaliinikierto

    Vaikutukset

    Ilmastopakolaisuus • Merien happamoituminen • Merenpinnan nousu • Tulvat • Sadannan muutokset • Kuivuuskaudet • Lämpöaallot • Äärimmäiset sääilmiöt • Trooppiset hirmumyrskyt

    Tiede

    Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC • Ilmastoherkkyys • Ilmastomalli • Palautekytkennät • Kaupunkisaarekeilmiö • Keskiajan lämmin kausi • Pieni jääkausi • Hiilinielu • Otsonikato • Historialliset vaikutukset

    Keskustelu ja politiikka

    Hillitseminen • Hinku-verkosto • Sopeutuminen • Kioton sopimus • Kööpenhaminan ilmastokokous • UNFCCC • Päästökauppa • Sternin raportti • Uusiutuva energia • Energiansäästö • Oregonin vetoomus • Energiapolitiikka • Euroopan unionin energiapolitiikka • Suomen energiapolitiikka • Kiinan energiapolitiikka

     

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.