Les fuites de méthane dans l’atmosphère réchauffent le climat et, selon les découvertes scientifiques les plus récentes, elles ont augmenté à une vitesse record au cours des cinq dernières années. Comme l’affirme Inger Andersen, Directrice Exécutive du PNUE, « Les gouvernements et les compagnies productrices de gaz et de pétrole doivent arrêter leur discours lorsqu’ils abordent ce défi [des fuites de méthane], car les solutions se trouvent juste sous leurs yeux. Ils devraient plutôt reconnaître l’énorme opportunité que cela représente et commencer à agir en colmatant les fuites qui libèrent du méthane dans l’atmosphère et réchauffent le climat. Les outils sont à leur disposition, les objectifs sont déjà clairs. Il est temps d’agir maintenant ! »
Le méthane (CH₄) est un gaz essentiel sur Terre présent dans l’atmosphère, les milieux aquatiques et sous la surface terrestre. En tant qu’hydrocarbure, il possède une structure simple qui confère néanmoins des caractéristiques uniques à sa molécule, composée d’un atome de carbone lié à quatre atomes d’hydrogène. Cette configuration en fait une ressource précieuse et utile comme source d’énergie, mais elle représente également un défi environnemental en tant que gaz à effet de serre, en raison de sa forte capacité à piéger la chaleur. Le méthane a un effet néfaste sur l’atmosphère et les êtres vivants, car il est responsable de plus de 25 % du réchauffement global que nous connaissons actuellement.
Cet article explore la composition du méthane, son impact sur la pollution de l’air et sa contribution au changement climatique. Il met l’accent sur les stratégies visant à réduire les émissions de méthane et sur la nécessité urgente d’adopter des mesures par la communauté internationale pour détecter et réduire la présence de méthane dans l’atmosphère. Cela permettrait de limiter son impact et de contribuer à atteindre les objectifs climatiques.
L’utilisation de la technologie avancée disponible pour la surveillance des émissions de méthane facilite sa détection et l’adoption de mesures pour le réduire, des actions prioritaires pour atténuer le changement climatique. Cela améliorera ainsi la qualité de l’air, ce qui pourrait sauver des centaines de milliers de vies, tout en préservant les écosystèmes pour garantir un avenir durable sur notre planète.
Qu’est-ce que le méthane et pourquoi est-il si important ?
Le méthane est l’hydrocarbure le plus simple parmi ceux composés uniquement de molécules de carbone et d’hydrogène, appelés hydrocarbures alcanes. Il est présent dans l’atmosphère sous forme gazeuse et provient principalement des activités humaines, telles que l’élevage, l’industrie des combustibles fossiles et les décharges, mais aussi de sources naturelles, comme les zones humides où il se forme par décomposition en milieu anaérobie, ainsi que par l’activité volcanique.
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Comprendre comment le méthane se forme et les sources de ses émissions est essentiel pour développer des stratégies efficaces permettant de détecter et de contrôler sa présence, afin de réduire son impact environnemental tout en exploitant son potentiel en tant que source d’énergie.
Notions de base sur le méthane : composition et caractéristiques
La température et la pression de l’atmosphère font que sa présence y est généralement sous forme gazeuse. C’est ce qui lui confère l’extraordinaire caractéristique de rendre l’atmosphère transparente, ce qui permet à l’énergie naturelle du soleil d’atteindre la Terre sous forme de rayonnement ultraviolet et de la rendre habitable.
La formation du méthane dans la nature se produit par la décomposition anaérobie de matière organique. Ce processus se développe à partir des déchets de production humaine, dans les zones humides comme les marécages et les lacs, dans les sédiments marins des océans, dans les intestins des animaux ruminants, ainsi que dans leur fumier. Ce processus génère ce que l’on appelle le méthane naturel.
C’est la méthanogenèse, un processus biologique réalisé par des micro-organismes appelés archées méthanogènes. Ces micro-organismes décomposent la matière organique dans des conditions anaérobies, c’est-à-dire en l’absence d’oxygène, produisant du méthane comme sous-produit.
Les processus géologiques contribuent également à la formation de méthane dans le sous-sol, constituant le gaz naturel grâce à la décomposition thermique de matière organique restée enfouie sous terre.
En outre, le méthane est produit de manière anthropique par des activités telles que l’agriculture, l’élevage, les déchets solides et les eaux usées, ainsi que par la production et la distribution de combustibles fossiles.
La décomposition des déchets organiques dans des conditions anaérobies est à l’origine du biogaz. Lorsque le biogaz, dont la composition en CH₄ représente 50 à 70 %, est soumis à un processus de purification pour éliminer le dioxyde de carbone (CO₂) et d’autres contaminants, il devient un gaz quasi pur ou biométhane, avec de nombreuses applications comme carburant.
Bien que le méthane soit un gaz incolore, inodore et insoluble, il peut devenir dangereux car, à des concentrations élevées, il est hautement inflammable en combinaison avec l’air. De même, dans des espaces clos, sa forte présence entraîne un déplacement de l’oxygène, créant un environnement toxique qui peut provoquer une asphyxie.
Données sur la pollution au méthane
Le temps que le méthane reste dans l’atmosphère (10 à 12 ans) est beaucoup plus court que celui du CO₂ (des milliers d’années), le principal gaz responsable de l’effet de serre. Cependant, le méthane provoque un effet 80 fois plus nocif pour l’atmosphère que celui causé par le CO2 en piégeant le rayonnement produit à la surface terrestre qui monte dans l’atmosphère sous forme de rayonnement infrarouge. Le méthane présente un potentiel 25 fois supérieur à celui du CO2 pour favoriser le réchauffement climatique, sur un horizon de 100 ans.
Pour lutter contre la pollution au méthane, la communauté mondiale doit saisir la grande opportunité offerte par les avancées technologiques en matière de qualité de l’air, qui permettent de surveiller et contrôler les émissions de méthane dans l’atmosphère. En agissant à l’échelle mondiale, nous avons encore le temps d’assumer cette responsabilité et d’atteindre les objectifs climatiques mondiaux, protégeant ainsi la vie sur Terre.
Comment le méthane contribue au changement climatique
Le comportement du méthane dans l’atmosphère, agissant comme une barrière contre l’énergie infrarouge thermique générée à la surface terrestre, fait que cette chaleur reste piégée dans l’atmosphère, provoquant l’effet de serre qui accélère le réchauffement climatique.
La concentration de méthane dans l’atmosphère a considérablement augmenté depuis la Révolution industrielle en raison des progrès des machines pour les activités humaines, favorisant un développement social, économique et industriel illimité. Cette augmentation est préoccupante et constitue un défi mondial auquel nous devons faire face collectivement pour garantir la vie sur Terre.
Bien que la présence d’un gaz à effet de serre comme le CO2 dans l’atmosphère soit la principale cause du réchauffement climatique, c’est en réalité le gaz méthane présent dans l’atmosphère qui cause les effets les plus nocifs.
Le contrôle des sources anthropiques de formation de méthane, ainsi que la réduction de l’utilisation des combustibles fossiles tels que le pétrole, le charbon et le gaz naturel, sont des actions prioritaires pour réduire les émissions de méthane.
Réduire les émissions de méthane de 45 % d’ici 2030 pourrait nous aider à atteindre l’objectif de l’Accord de Paris de limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C. Programme des Nations Unies pour l’environnement.
Comment le méthane est produit
La concentration de méthane dans l’atmosphère, due au développement industriel, a explosé ces dernières décennies, atteignant des niveaux exceptionnels. Cette augmentation est principalement due aux activités humaines telles que l’agriculture, l’élevage, la production d’énergie et la gestion des déchets.
Cycle du méthane – Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
Bien que moins significatives par rapport aux sources humaines, les émissions naturelles de méthane jouent également un rôle important dans la pollution atmosphérique. Les principales sources naturelles d’émission de méthane sont :
Zones humides
Ce sont la plus grande source naturelle de méthane. Dans ces écosystèmes, des micro-organismes décomposent la matière organique dans des conditions anaérobies, libérant du méthane. Elles représentent environ 30 % des émissions mondiales de méthane dans l’atmosphère.
Permafrost en dégel
L’augmentation des températures due au réchauffement climatique provoque le dégel du permafrost, ou sol gelé en permanence, dans l’Arctique. Ce phénomène libère le méthane stocké dans le sous-sol, où il est resté piégé en grandes quantités depuis des millénaires.
Ce phénomène est particulièrement marqué dans les régions arctiques de Sibérie et d’Alaska. L’accélération de ce processus engendre un effet de rétroaction. À mesure que les températures augmentent, davantage de méthane est libéré du permafrost, amplifiant ainsi le réchauffement climatique.
Sources géologiques
Les émissions de méthane provenant de processus naturels liés à la Terre, qui ne sont pas directement liées aux activités humaines, sont appelées sources géologiques de libération de méthane.
Bien que moins connues que les sources anthropiques, elles jouent un rôle essentiel dans le cycle global du méthane. Le gaz peut être libéré des profondeurs du sous-sol en suivant les fractures de la croûte terrestre, les failles géologiques ou les fissures en surface. Les volcans sous-marins et l’activité tectonique terrestre sont des mécanismes contribuant à ces émissions, comme c’est le cas dans le golfe du Mexique.
Les réserves naturelles de gaz naturel, dont le méthane fait partie, peuvent également produire des émissions de méthane dans l’atmosphère à travers les fissures ou les mouvements tectoniques.
De même, le fond marin présente des zones où le méthane remonte depuis des dépôts d’hydrocarbures situés dans les profondeurs du lit marin. Les bactéries méthanotrophes présentes dans l’eau peuvent consommer une partie de ce méthane avant qu’il n’atteigne l’atmosphère. Ce phénomène se produit à grande échelle dans la mer de Sibérie orientale.
Faune sauvage
L’émission de méthane par les animaux sauvages, tels que les ruminants, est un processus naturel qui résulte de leur régime herbivore. Pour dégrader la matière végétale et la cellulose qu’elle contient, ils utilisent un processus digestif spécialisé qui produit du méthane. Bien que les ruminants sauvages émettent proportionnellement moins de méthane que le bétail domestique, les deux contribuent à la présence naturelle de méthane dans l’atmosphère.
Activités humaines responsables des émissions de méthane
Une partie significative du méthane présent dans l’atmosphère provient des activités humaines, appelé méthane anthropique. Les principales sources en sont :
Agriculture et élevage
La digestion des animaux ruminants dans les activités d’élevage produit du méthane. La décomposition des résidus agricoles dans des conditions anaérobies génère de grandes quantités de méthane. Les rizières, pendant leur période d’inondation, créent des conditions anaérobies optimales pour le développement des microbes qui décomposent la matière organique, produisant ainsi du méthane.
Production et utilisation de combustibles fossiles
L’utilisation de combustibles fossiles tels que le pétrole, le charbon et le gaz naturel génère d’importantes émissions de méthane à différentes étapes, de l’extraction aux systèmes de distribution et de stockage. Ces processus provoquent des émissions fugitives de méthane dans l’air lors des phases d’extraction, de raffinage et de transport.
Les fuites de méthane liées aux combustibles fossiles représentent une menace majeure pour le climat mondial. Bien qu’elles soient moins visibles que le CO₂, leur impact climatique est significatif en raison du potentiel de réchauffement global plus élevé du méthane. Surveiller les fuites pour les réduire et capturer le méthane dans l’industrie des combustibles fossiles sont des actions cruciales pour atténuer leurs effets sur le changement climatique.
Une étude du Global Carbon Project a estimé que “les fuites de méthane provenant de l’industrie pétrolière et gazière en 2020 ont atteint environ 70 millions de tonnes métriques de méthane, soit l’équivalent de 2,1 gigatonnes de CO₂ en termes d’impact climatique”.
Gestion des décharges – crédit image Powerknot
Décharges et traitement des déchets
Les décharges sont l’une des principales sources anthropiques d’émissions de CH₄ en raison de la décomposition anaérobie de la matière organique. Cependant, grâce à la mise en œuvre de systèmes de capture de biogaz, de compostage, de digestion anaérobie et de réduction des déchets, il est possible de réduire ces émissions et d’utiliser le méthane comme une source d’énergie renouvelable, contribuant ainsi à la lutte contre le changement climatique.
Combustion de biomasse
C’est un processus impliquant la combustion de matière organique, comme le bois, les résidus agricoles ou la végétation. Selon les conditions dans lesquelles elle se produit, le type de biomasse et l’environnement, elle peut avoir un impact direct et indirect sur la production de méthane.
La combustion de biomasse se produit dans deux contextes principaux : si elle est naturelle, elle provient généralement d’incendies de forêt, de savanes, de prairies ou de tourbières. Lorsqu’elle a une origine anthropique, elle résulte de la combustion contrôlée de cultures, de résidus agricoles ou de l’utilisation de biomasse comme combustible pour la cuisson, le chauffage ou la production d’énergie.
Lorsqu’elle est complète, la combustion de biomasse produit principalement du dioxyde de carbone et de l’eau. En cas de combustion incomplète, d’autres gaz et particules sont formés, notamment du méthane, du monoxyde de carbone (CO) et du carbone noir.
Enfin, ces cultures, lorsqu’elles ne sont pas menées sur des terres marginales, risquent de modifier l’usage des sols en remplaçant des cultures alimentaires, créant ainsi une situation dangereuse pour l’équité sociale et l’environnement.
Cycle du méthane – Encyclopaedia Britannica
Effets de la pollution par le méthane
Le rôle fondamental que joue le méthane dans la pollution atmosphérique est dû au fait qu’il est l’un des gaz à effet de serre les plus puissants. Bien qu’il soit moins abondant que le CO₂, sa grande capacité à piéger la chaleur dans l’atmosphère (plus de 25 fois celle du dioxyde de carbone sur une période de 100 ans) en fait un puissant moteur du réchauffement climatique.
Le méthane a un impact environnemental dévastateur sur les êtres humains et les écosystèmes en raison de sa contribution à la formation d’ozone troposphérique, ou smog.
Relever le défi mondial de la réduction des émissions de méthane exige une surveillance urgente. La détection de ses émissions et la réduction de sa présence permettront de progresser vers les objectifs climatiques et de protéger la santé humaine et les écosystèmes.
Effets de la pollution par le méthane sur l’atmosphère
Le méthane, étant capable d’absorber plus d’énergie thermique que le CO2, exerce un puissant effet sur le réchauffement climatique. Même si sa présence dans l’atmosphère est de courte durée (10 à 12 ans), son action est plus intense.
De plus, il est essentiel de favoriser sa détection rapide grâce à la surveillance de la qualité de l’airLa qualité de l'air se réfère à l'état de l'air que nous respirons et à sa composition en termes de polluants présents dans l'atmosphère. Elle est ...
En savoir plus. Les émissions de méthane, en interaction avec d’autres polluants atmosphériques tels que les oxydes d’azote ou les composés organiques volatils (COV), favorisent la formation d’ozone troposphérique. Cet ozone nocif qui reste au niveau du sol nuit directement à la santé humaine et aux cultures.
Par ailleurs, la présence de méthane dans l’atmosphère perturbe l’équilibre chimique en modifiant les radicaux hydroxyles (OH), qui sont les molécules facilitant la dégradation d’autres polluants atmosphériques.
Effets de la pollution par le méthane sur les êtres humains
Bien que le méthane présent à l’air libre ne soit pas un gaz toxique pour les humains (il l’est à des concentrations élevées en milieu clos), son rôle déclencheur dans la formation d’ozone troposphérique affecte la santé publique par le biais de troubles respiratoires et cardiovasculaires.
En contribuant au réchauffement climatique, les émissions de méthane favorisent les impacts environnementaux qui provoquent une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes tels que les incendies, vagues de chaleur, sécheresses ou pluies torrentielles, affectant à la fois l’environnement et la santé humaine.
Effets à court terme du méthane sur la santé
Les émissions de méthane, en favorisant la formation d’ozone troposphérique, irritent les voies respiratoires, ainsi que les yeux et les voies nasales. Respirer dans des environnements riches en ozone augmente le risque de maladies respiratoires telles que l’asthme et la bronchite. De plus, cela peut aggraver des pathologies respiratoires existantes et rendre la respiration difficile même sans effort physique.
Effets à long terme du méthane sur la santé
À long terme, une exposition prolongée à des environnements riches en ozone troposphérique, généré par la présence de méthane dans l’atmosphère, augmente l’incidence et le risque de maladies pulmonaires chroniques, telles que l’emphysème et la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO).
Il a également été démontré que l’augmentation des crises cardiaques et des accidents cardiovasculaires est liée à l’exposition aux polluants atmosphériques dérivés du méthane.
Les émissions de méthane affectent aussi le développement des enfants vivant dans des zones de pollution chronique. Dans ces environnements où la qualité de l’air est dégradée, les enfants ne développent pas correctement leurs poumons, ce qui les rend plus vulnérables aux maladies respiratoires.
Le rôle du méthane dans le réchauffement climatique et les systèmes climatiques
Comme mentionné précédemment, la contribution des émissions de méthane à l’effet de serre est estimée à plus de 25 %. Cela est dû à la grande capacité du méthane à intensifier le réchauffement atmosphérique en absorbant les rayonnements infrarouges, empêchant ainsi la chaleur produite à la surface terrestre de s’échapper de l’atmosphère. Ce phénomène favorise la fonte des glaces polaires, libérant à son tour le méthane emprisonné dans ces glaces. Cela accélère encore plus le changement climatique, augmentant également le niveau de la mer et ses conséquences sur le bien-être humain.
L’augmentation de la température mondiale due aux émissions de méthane intensifie les événements météorologiques extrêmes. Les sécheresses et les pluies torrentielles deviennent plus fréquentes et plus intenses en raison des changements des régimes climatiques.
En résumé, la présence de méthane dans l’atmosphère nécessite une approche globale et efficace, et il est impératif de détecter le méthane à temps. Les capteurs de méthane qui surveillent l’air permettent des actions précises pour réduire et éviter sa présence dans l’atmosphère.
La réduction mondiale des émissions de méthane, avec un effort particulier dans les secteurs clés où elles sont majoritairement générées, atténuera l’effet dangereux du changement climatique que ce gaz exerce. Elle améliorera également la qualité de l’air en empêchant la formation d’autres polluants atmosphériques nocifs, comme l’ozone au niveau du sol, qui met en danger la santé des populations, en particulier les plus vulnérables (enfants, personnes âgées et femmes enceintes), et détériore les écosystèmes naturels.
Perspectives mondiales et régionales sur la pollution au méthane
La pollution causée par les émissions de gaz méthane est un problème d’ampleur mondiale nécessitant une action urgente en raison de son impact important sur le changement climatique. Les émissions de méthane, qu’elles soient d’origine naturelle ou anthropique, contribuent à une augmentation significative des gaz à effet de serre, entraînant des changements climatiques planétaires majeurs.
Selon les activités dominantes dans chaque région (processus industriels, cultures agricoles, utilisation des combustibles fossiles, élevages, gestion des déchets solides et liquides), le monde entier contribue à l’augmentation des émissions de méthane dans l’atmosphère.
Dans des pays comme les États-Unis, l’élevage est l’une des principales sources d’émission de méthane à l’échelle mondiale. À l’inverse, dans des régions comme le Moyen-Orient et la Russie, les émissions de méthane proviennent principalement des industries liées au traitement, au stockage et au transport des combustibles fossiles.
Ces différences dans les origines du méthane sont la clé pour élaborer des stratégies permettant aux capteurs de méthane des stations de surveillance de la qualité de l’air de détecter, en temps réel, les émissions de méthane ou les dépassements des seuils établis. Ce n’est qu’à travers une coopération internationale, alignant les politiques de réduction du méthane, que nous pourrons analyser correctement la proportion de méthane dans l’atmosphère et agir avec des stratégies globales pour atteindre les objectifs de réduction du réchauffement climatique.
C’est une priorité en raison de l’urgence environnementale mondiale, nécessitant une action concertée des secteurs productifs, des gouvernements et des communautés. Les innovations technologiques, telles que les capteurs avancés de détection de fuites de méthane (comme ceux proposés par Kunak) et les technologies de capture, rendent possibles des initiatives comme le Global Methane Pledge (GMP), qui propose un engagement mondial volontaire visant à réduire les émissions de méthane de 30 % d’ici 2030. Cela permettrait de diminuer la température mondiale de 0,2 °C d’ici 2050.
Selon l’Évaluation mondiale du méthane de la Coalition pour le Climat et l’Air Pur (CCAC) et le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) : atteindre cet objectif de réduction éviterait plus de 200 000 décès prématurés, des centaines de milliers de consultations aux urgences liées à l’asthme, et plus de 20 millions de tonnes de pertes de récoltes chaque année d’ici 2030.
Le Global Methane Pledge (GMP) a été lancé lors de la COP26 en 2021 par la Coalition pour le Climat et l’Air Pur (CCAC) des États-Unis et la Commission européenne. Le GMP compte aujourd’hui plus de 155 pays signataires, représentant 80 % de l’économie mondiale et environ 50 % des émissions anthropiques de méthane dans le monde.
Émissions de méthane aux États-Unis
La production et distribution d’énergie, l’agriculture et la gestion des déchets solides et des eaux usées sont les principales sources d’émission de méthane aux États-Unis.
Émissions de méthane en Inde
En Inde, il existe une préoccupation importante concernant les émissions de méthane en raison de l’économie majoritairement agricole, ce qui entraîne une contribution significative de méthane, notamment provenant des cultures de riz. L’élevage, qui est le plus important au monde, contribue également à ces émissions. De plus, l’Inde accroît le bilan mondial du méthane à cause d’un réseau limité de traitement des déchets, manquant de ressources adéquates.
L’activité minière en Inde contribue également au bilan mondial du méthane. Le pays est l’un des principaux producteurs de charbon au monde, principalement extrait de mines souterraines, ce qui libère du méthane. Bien que la production de gaz naturel en Inde soit faible, des émissions de méthane sont ajoutées lors de son extraction et de sa distribution.
Émissions de méthane en Europe
En Europe, les émissions de méthane proviennent principalement des secteurs de l’agriculture, la gestion des déchets et l’énergie.
Selon l’Agence européenne pour l’environnement, 53 % des émissions de méthane dans l’UE proviennent de l’agriculture, 26 % de la gestion des déchets et 19 % de la production et distribution de combustibles fossiles ainsi que de l’extraction du charbon dans des mines souterraines.
Tendances mondiales de la pollution au méthane
De nombreux pays et organisations internationales mettent en œuvre des politiques strictes pour contrôler et réduire les émissions de méthane naturelles et anthropiques. La surveillance et la réduction du méthane sont des objectifs stratégiques pour atténuer le changement climatique à court terme.
La tendance mondiale des émissions de méthane montre une augmentation continue. En 2021, les concentrations atmosphériques de méthane ont atteint des niveaux records, dépassant 1 900 parties par milliard (ppb), soit une augmentation significative par rapport aux niveaux préindustriels (~720 ppb).
Selon le Global Methane Budget, les émissions de méthane augmentent de manière constante depuis le début du XXIe siècle.
Les principales causes de cette augmentation alarmante incluent l’expansion de l’agriculture et de l’élevage intensifs pour répondre à la demande alimentaire, l’augmentation de la production de combustibles fossiles, entraînant des fuites de méthane, ainsi que les changements climatiques, qui accélèrent la fonte du pergélisol et intensifient les émissions de méthane des zones humides.
Solutions à la pollution par le méthane
La difficulté de détecter les fuites de méthane et sa régulation, en raison de la complexité de sa quantification, car il s’agit généralement d’émissions fugitives issues, par exemple, de la production de combustibles fossiles, constitue le véritable défi de la pollution par le méthane.
Cependant, la réduction des émissions de méthane est un enjeu à relever sans tarder en raison du rôle important que ce polluant joue dans le changement climatique.
Les efforts se concentrent sur l’amélioration de l’efficacité des pratiques agricoles, la modernisation des systèmes de traitement des déchets et des eaux usées, ainsi que la mise en œuvre de mesures réglementaires plus strictes dans les industries des combustibles fossiles. Seul un approche commune, prenant en compte les sources naturelles et anthropiques de méthane, permettra de mesurer et réglementer efficacement la quantité de méthane.
Réduire la proportion de méthane dans l’atmosphère améliorera la qualité de l’air et contribuera à préserver un environnement sain et durable.
Si les activités anthropiques génératrices de méthane continuent telles qu’elles sont aujourd’hui, l’augmentation du méthane menace non seulement la stabilité climatique mais aussi la vie sur Terre. En revanche, la courte durée de vie du méthane dans l’atmosphère (maximum 12 ans) offre une opportunité exceptionnelle d’agir rapidement, grâce à sa régulation précise et surveillée, pour atténuer efficacement le changement climatique.
Grâce à une approche globale et un engagement international, il sera possible de réduire les émissions des secteurs essentiels comme l’agriculture ou la production d’énergie. Une gestion appropriée, par la surveillance et le contrôle des émissions dans les systèmes de traitement des déchets, ainsi que l’utilisation de technologies avancées de mesure et de capture du méthane, soutenues par des politiques plus strictes, permettront de réduire les émissions mondiales de méthane et de garantir un avenir à la vie sur Terre.
Comment réduire les émissions de méthane dans l’agriculture
La réduction des émissions de méthane dans l’agriculture représente un grand pas en avant dans la lutte contre ce gaz, car ce secteur est responsable d’environ 40 % des émissions anthropiques de méthane au niveau mondial, principalement dues à la fermentation entérique des ruminants et à la gestion du fumier.
Parmi les mesures les plus développées pour réduire ces émissions de méthane figurent des améliorations dans la digestion des ruminants (fermentation entérique) grâce à des améliorations alimentaires. Des additifs sont introduits dans les aliments pour inhiber les bactéries méthanogènes, et une diminution des fibres ainsi qu’une augmentation des graisses végétales rendent ces aliments plus digestes, nécessitant ainsi une fermentation réduite dans le système digestif des ruminants.
L’amélioration génétique du bétail aura un impact à long terme sur la réduction du méthane, de même que les améliorations des systèmes de pâturage, tels que le pâturage en rotation et la plantation de cultures plus nutritives, comme certaines légumineuses (trèfle et luzerne).
Dans la gestion du fumier, le compostage aérobie et la séparation des solides réduisent les émissions de méthane. De plus, le méthane produit peut être capté à l’aide de biodigesteurs anaérobiques pour le convertir en biogaz, évitant ainsi l’émission de 60 % de méthane dans l’atmosphère.
Les améliorations dans la culture du riz, pour réduire les émissions de méthane provenant des rizières inondées, incluent l’optimisation de la gestion de l’eau avec irrigation intermittente, drainage précoce et l’utilisation de variétés de riz génétiquement améliorées. D’autres techniques, comme l’application de microorganismes méthanotrophes qui consomment le méthane dans le sol, contribuent également à réduire les niveaux de méthane dans l’atmosphère.
La technologie avancée de contrôle du méthane, à l’aide de capteurs et de systèmes de surveillance de l’air, permet de détecter en temps réel les fuites et les points d’émission élevés de méthane dans les exploitations agricoles. Les données collectées optimisent les pratiques agricoles pour réduire leur impact environnemental.
Comment réduire les émissions de méthane dans l’industrie des combustibles fossiles
La réduction des émissions de méthane provenant de l’industrie des combustibles fossiles est un facteur clé concernant la présence de méthane dans l’atmosphère car elles représentent 35 % des émissions anthropiques de méthane.
Photo : NASA/JPL-Caltech
L’industrie pétrolière et gazière en particulier est une source importante de pollution par le méthane, car les fuites et les évents de puits, oléoducs et installations de stockage libèrent de grandes quantités de méthane dans l’air. Ces émissions, en plus de contribuer au réchauffement climatique, affectent également la qualité de l’air en augmentant les niveaux de composés organiques volatils et d’oxydes d’azote, deux précurseurs de l’ozone troposphérique.
Les actions doivent se concentrer sur l’extraction et le traitement du pétrole car c’est là que la plupart des émissions fugitives de méthane se produisent. Le transport du pétrole et du gaz naturel à travers les oléoducs, les stations de compression et de stockage est une autre source importante d’émissions fugitives.
Les technologies avancées de surveillance par capteurs de méthane sur les installations permettent de mettre en place des programmes réguliers de détection et de réparation des fuites pour identifier et sceller les émissions fugitives. Leur efficacité permet de réduire les émissions jusqu’à 90% dans les installations où des fuites récurrentes se produisent, en plus des économies réalisées grâce à la détection des anomalies dans les processus.
Les systèmes technologiques de détection et de réparation des fuites (LDAR) reposent sur des capteurs infrarouges qui détectent les fuites de méthane en temps réel. Les satellites GHGSat et MethaneSAT sont conçus pour surveiller les émissions de gaz à effet de serre, comme le méthane, depuis l’espace. Ces outils avancés révolutionnent la manière dont les émissions de gaz contribuant au changement climatique sont détectées, identifiées et gérées.
Parmi les technologies émergentes, on trouve la modernisation des torchères des raffineries de pétrole et le flaring (brûleurs efficaces) grâce à la combustion du méthane non récupérable pour le convertir en dioxyde de carbone, réduisant ainsi l’impact du méthane sur le changement climatique.
En ce qui concerne la récupération du méthane, les technologies se concentrent sur la captation et la réutilisation du méthane, ainsi que du dioxyde de carbone, dans les installations industrielles.
La mise en œuvre de ces améliorations technologiques et bonnes pratiques disponibles pour l’optimisation de l’industrie des combustibles fossiles, soutenues par des réglementations strictes, pourrait réduire les émissions de méthane jusqu’à 80%. Une amélioration qui aura un impact sur l’efficacité énergétique, avec de faibles émissions de carbone, et sur sa chaîne de valeur ; ayant ainsi un effet global sur l’atténuation du changement climatique.
Comment améliorer les techniques de gestion des déchets pour réduire les émissions de méthane
La gestion des déchets est une source importante d’émissions de méthane en raison de la décomposition anaérobie des matériaux organiques qui se produit dans les décharges et la gestion inadéquate des eaux usées. Réduire ces émissions nécessite l’adoption de pratiques avancées qui favorisent la capture, la réutilisation et la minimisation des déchets organiques.
La sépération et le recyclage sont primordiaux pour réduire la présence de déchets organiques dans les décharges. Ceux-ci sont traités par compostage et biodigestion au lieu d’être envoyés dans les décharges. Leur traitement améliore également la chaîne de valeur en produisant des fertilisants, de la nourriture pour animaux ou en se transformant en matériaux réutilisables.
Dans les décharges, il est déjà réalisé la capture et l’utilisation du biogaz généré par les déchets, qui est ensuite utilisé comme source d’énergie renouvelable, que ce soit pour produire de l’électricité, de la chaleur ou du carburant.
Les décharges inactives doivent être correctement scellées pour limiter les conditions anaérobies et les fuites de méthane.
Comme les stations de traitement des eaux usées et les fosses septiques génèrent d’importantes quantités de méthane, il est essentiel de moderniser les installations, ainsi que d’utiliser des biodigesteurs qui captent le méthane pour l’utiliser comme biogaz.
Dans toutes ces installations de déchets, il est essentiel de procéder à la surveillance par capteurs de gaz méthane. Une technologie avancée qui détecte et mesure en temps réel cet agent polluant pour améliorer la gestion des déchets, comme cela est déjà réalisé dans la décharge de Cerro Patacón, à proximité de la ville de Panama, grâce à la technologie Kunak. Les données fournies par les capteurs permettent d’analyser les émissions et d’optimiser les opérations de contrôle en fonction de la capture et de la gestion selon la quantité et l’origine des déchets de la décharge.
Les améliorations dans les pratiques de traitement des déchets peuvent permettre une réduction des émissions de méthane de 70%. Cela génère également de l’énergie renouvelable, grâce à la production de biogaz, améliore la qualité de l’air, réduit les mauvaises odeurs et favorise l’économie circulaire.
Quelles sont les innovations dans la capture et l’utilisation du méthane
La capture et l’utilisation du méthane ont considérablement progressé grâce aux innovations technologiques, scientifiques et opérationnelles. Grâce à ces innovations, non seulement les émissions de méthane dans l’atmosphère sont réduites, mais ce gaz devient une source précieuse d’énergie. Ces solutions sont appliquées dans des secteurs tels que le pétrole, le gaz, l’agriculture, les décharges et le traitement des eaux usées.
L’étape fondamentale consiste à développer des technologies efficaces et adaptables à chaque secteur productif pour éviter que ce gaz à effet de serre puissant atteigne l’atmosphère. De la détection du méthane à la source de production, grâce à l’utilisation de capteurs de méthane détectant les émissions fugitives des usines industrielles, des pipelines et des décharges, jusqu’aux systèmes satellitaires qui surveillent le méthane depuis l’espace en identifiant précisément les sources d’émission.
La technologie moderne de capture repose sur des matériaux innovants permettant de capturer le méthane in situ à l’aide de tuyaux de collecte installés dans les décharges. Ils sont également utilisés pour sceller les mines de charbon dans les systèmes qui capturent le méthane libéré à l’intérieur.
Les innovations dans l’utilisation du méthane reposent sur sa transformation en produits utiles ou en énergie renouvelable, générant ainsi une valeur économique.
La conversion du méthane grâce à la technologie peut être utilisée pour produire de l’hydrogène bleu qui capture en même temps les émissions de dioxyde de carbone dans le processus.
Le méthane peut également être converti en produits chimiques tels que le méthanol, utilisé dans la fabrication de plastique et de biocarburants. Les technologies les plus modernes ont rendu possible la transformation du méthane en ammoniac, un composé essentiel des engrais. La conversion biologique du méthane, via des micro-organismes méthanotrophes qui consomment le méthane comme source de carbone et d’énergie, produit une biomasse riche en protéines, des bioplastiques et d’autres produits durables.
Réglementations sur les émissions de méthane
La réduction des émissions de méthane, l’un des gaz à effet de serre les plus importants, bénéficie au climat mais aussi à la vie sur Terre car elle permettra d’améliorer la qualité de l’air. Elle contribue également à atteindre les objectifs climatiques établis dans l’Engagement Mondial sur le Méthane.
Réglementations sur le méthane en Europe
L’Union Européenne a adopté une approche ambitieuse pour réglementer et réduire les émissions de méthane en établissant des mesures spécifiques dans le cadre du Pacte Vert Européen et d’autres engagements internationaux tels que l’Engagement Mondial sur le Méthane (Global Methane Pledge), qui vise à réduire les émissions de 30 % d’ici 2030.
Ces mesures, en plus d’améliorer le climat et d’optimiser la qualité de l’air, visent à renforcer la souveraineté énergétique de l’UE.
L’Union Européenne a adopté une stratégie globale pour réduire les émissions de méthane, comprenant des mesures pour améliorer l’efficacité des opérations de gaz naturel. Cela inclut la détection et la réparation des fuites de méthane (LDAR), l’interdiction de la combustion et du dégazage non planifiés, ainsi que la capture et la réutilisation du méthane libéré dans l’exploitation minière du charbon.
Dans l’agriculture, des pratiques agricoles durables sont encouragées par le biais de la Politique Agricole Commune (PAC). L’un des points forts pour réduire les émissions de méthane est la gestion du fumier, qui peut être converti en biogaz grâce aux biodigesteurs. On améliore également l’alimentation du bétail pour induire une réduction de la digestion entérique des ruminants.
Les réglementations strictes de plus en plus répandues dans les États membres pour les décharges encouragent l’évitement des déchets organiques biodégradables. Et si cela se produit, les gestionnaires sont tenus de capturer le méthane émis et de le réutiliser.
Améliorer les systèmes de mesure du gaz méthane à l’aide de technologies avancées de capteurs et surveiller de manière précise les émissions dans les secteurs clés tels que l’énergie, l’agriculture et les déchets permettra aux États membres de fournir des données plus précises sur les émissions issues des émissions diffuses de sources comme l’agriculture et les fuites de méthane. Une fois analysées, ces données permettront des actions efficaces par le développement de bonnes pratiques, telles que la capture et la réutilisation, minimisant ainsi les émissions mondiales de méthane.
Réglementations sur le méthane aux États-Unis
L’Agence de Protection de l’Environnement (EPA) est responsable de la régulation des émissions de méthane aux États-Unis par l’application de la Loi sur l’Air Pur (Clean Air Act).
Ses réglementations ont été mises à jour pour inclure des normes exigeant l’utilisation des technologies les plus avancées, telles que la surveillance précise et continue pour obtenir des mesures correctes du gaz méthane. Un accent particulier a été mis sur la mesure des sources de méthane dans les industries énergétiques du pétrole et du gaz, comme la surveillance continue des installations et la réduction du dégazage et de la combustion du gaz méthane. De plus, les mesures fédérales appliquées par chaque État renforcent les efforts, comme celles développées par le Colorado pour contrôler les fuites de méthane dans l’industrie du gaz.
Dans le secteur agricole, la régulation dépend du Département de l’Agriculture des États-Unis (USDA), qui met en œuvre l’ajout d’additifs pour réduire la fermentation entérique dans la digestion du bétail et la capture du méthane lors de la gestion du fumier grâce aux biodigesteurs.
Le contrôle des décharges relève de la réglementation de l’EPA et de la Loi sur l’Air Pur. Grâce à cela, certaines usines de traitement des déchets appliquent déjà la capture et la conversion du méthane en biogaz.
Les États-Unis, par l’intermédiaire de l’EPA, participent activement à l’Initiative Mondiale du Méthane, une coalition internationale visant à réduire les émissions de méthane grâce à la coopération et au partage des technologies. De même, grâce à des lois telles que la Loi sur la Réduction de l’Inflation, des investissements accompagnés de incitations économiques sont réalisés pour réduire les émissions de méthane dans des secteurs clés et pour capturer le méthane produit.
Réglementations sur le méthane en Inde
Pour réguler et atténuer les émissions de méthane dans l’atmosphère, le gouvernement indien suit le schéma des Mécanismes de Développement Propre (MDP) établi dans le Protocole de Kyoto. Cela inclut des pratiques agricoles durables telles que la plantation alternée de riz (Alternate Wetting and Drying – AWD) pour réduire la durée d’inondation des champs et minimiser les émissions de méthane.
De même, des programmes volontaires sont en cours pour encourager l’utilisation de biodigesteurs pour capturer le méthane du fumier et le convertir en biogaz. De plus, des initiatives modifiant l’alimentation du bétail sont déjà en développement avec des suppléments réduisant la fermentation entérique dans la digestion des ruminants.
Les progrès réglementaires concernant les décharges, bien que limités en Inde, ont permis à plusieurs villes du pays d’implémenter des usines de traitement avec des systèmes de capture du méthane produit par la décomposition anaérobie des déchets et des projets de production de biogaz.
Dans le secteur énergétique indien, la production de charbon et de gaz naturel, ainsi que leur transport, sont les principales préoccupations concernant les émissions de méthane. C’est pourquoi des projets, soutenus par l’Initiative Mondiale du Méthane, sont en cours pour capturer le méthane produit dans les mines souterraines et l’utiliser ensuite comme combustible. De même, l’infrastructure existante est en train d’être étendue et surveillée pour détecter rapidement les fuites dans les réseaux de gaz naturel et les réduire.
L’Inde fait partie des pays ayant adhéré à l’Engagement Mondial du Méthane (Global Methane Pledge) pour réduire les émissions de méthane de 30 % d’ici 2030 par rapport aux niveaux atteints en 2020.
Au niveau national, le programme National Biogas and Manure Management Program (NBMMP) est en développement, promouvant l’utilisation de biodigesteurs pour convertir les déchets agricoles et le fumier en biogaz.
Solutions Kunak pour la pollution au méthane
Les solutions avancées de Kunak pour la surveillance environnementale incluent également la détection précise et en temps réel des émissions de méthane.
Surveillance du méthane avec précision grâce à la technologie Kunak
La technologie de Kunak permet de détecter les émissions de méthane avec une grande précision grâce à des capteurs de haute sensibilité. Ils sont capables d’identifier et de mesurer de faibles concentrations de méthane. Cela garantit la détection des émissions de gaz méthane même à des niveaux minimaux et ponctuels.
La calibration avancée des dispositifs Kunak permet de maintenir leur précision dans des conditions environnementales variées sans altérer les données fiables et en temps réel garanties par la surveillance environnementale.
Les données collectées, via l’intégration avec leur logiciel d’analyse, sont analysées sur la plateforme web, permettant la visualisation, l’étude et l’analyse détaillée des émissions produites, facilitant la prise de décisions éclairées.
Une station de qualité de l’air Kunak AIR Pro installée dans une décharge au Portugal pour contrôler les émissions de méthane et autres gaz polluants.
Mesure des émissions de méthane avec Kunak AIR Pro
Kunak a développé des stations de surveillance de la qualité de l’air, telles que le Kunak AIR Pro, qui permettent de mesurer avec précision divers polluants, y compris le méthane.
Grâce au système de cartouches intelligentes intégrant des capteurs spécifiques pour mesurer les émissions de méthane, des mesures précises et fiables des niveaux de CH₄ sont obtenues dans les conditions environnementales les plus variées et en temps réel.
Les cartouches sont équipées de la technologie brevetée GasPlug qui garantit la précision de la détection des gaz, permettant une réponse rapide et fiable face aux variations des concentrations de méthane.
Cas de réussite mondiaux de l’application des solutions Kunak
Parmi les solutions mises en œuvre par Kunak dans des projets internationaux pour la détection des gaz méthane émis dans l’atmosphère, on trouve :
- Control Qualité de l’air dans la plus grande décharge de l’Idaho, dans le comté d’Ada (États-Unis): Stratégie avancée de surveillance environnementale en temps réel mise en œuvre avec Envirosuite pour gérer les émissions plus efficacement et relever les défis de l’étalement urbain. Grâce à des systèmes innovants, tels que les capteurs Kunak AIR Pro et les plateformes numériques, la qualité de l’air est surveillée en permanence et des stratégies d’atténuation sont mises en place pour protéger l’environnement et les communautés voisines.
En plus d’assurer la conformité réglementaire, cette initiative a permis d’améliorer les relations avec les parties prenantes, en favorisant la résilience environnementale et la gestion durable à long terme. Ce modèle garantit non seulement une exploitation plus propre et plus efficace, mais il s’aligne également sur les défis de l’étalement urbain et de la croissance durable dans le comté.
- Décharge de Valdemingómez, Madrid (Espagne): Une grande installation de traitement des déchets située au sud-est de Madrid. Les décharges étant une source majeure d’émissions de méthane, parmi d’autres gaz, un réseau de capteurs Kunak AIR Pro a été déployé pour mesurer les émissions de sulfure d’hydrogène (H2S), de méthane (CH4), de composés organiques volatils (COV) et d’ammoniac (NH3) et pour alerter en cas de fuites potentielles, optimisant ainsi la surveillance environnementale du complexe.
- Contrôle de la qualité de l’air à la décharge de Cerro Patacón (Panama): La décharge de la ville de Panama concentre une grande quantité de déchets, ainsi que de mauvaises pratiques dans leur gestion, comme les incendies provoqués pour réduire leur volume, ce qui génère de graves problèmes de pollution en libérant des gaz toxiques comme le méthane et des particules en suspension affectant à la fois l’environnement naturel et la santé des communautés voisines. Six communautés vivent sur les pentes de Cerro Patacón, représentant environ 6.475 personnes, dont la santé est constamment menacée. Elles sont maintenant mieux protégées grâce à la surveillance continue et en temps réel du réseau de stations Kunak AIR Lite qui détectent et préviennent les épisodes de pollution et de mauvaises odeurs.
Questions fréquemment posées (FAQs)
Qu’est-ce que le méthane et comment affecte-t-il la qualité de l’air
Un gaz présent dans l’atmosphère en raison de processus naturels, biologiques et géologiques, mais qui provient principalement de l’activité humaine. Bien qu’il soit une ressource utile et précieuse comme source d’énergie, il représente également un défi environnemental. Bien que le méthane soit beaucoup moins abondant dans l’atmosphère que le CO2, il absorbe la radiation infrarouge thermique de la surface terrestre de manière beaucoup plus efficace et est, par conséquent, un puissant gaz à effet de serre, le deuxième après le CO2. Cela provoque un effet nuisible sur l’atmosphère et les êtres vivants, étant responsable de plus de 25 % du réchauffement climatique.
Quelle est la principale source de pollution au méthane
Les émissions provenant des activités humaines sont celles qui contribuent le plus à l’augmentation du gaz méthane dans l’atmosphère. Elles proviennent principalement de l’agriculture et de l’élevage intensif, de l’augmentation de la production et de la distribution de combustibles fossiles, de l’extraction, du transport et du stockage du gaz naturel et de l’extraction de charbon dans les mines souterraines.
Parmi celles-ci, l’industrie pétrolière et gazière est la plus problématique en termes d’émissions de méthane, en raison des pertes lors des extractions, des oléoducs et des réservoirs de stockage, qui, avec la combustion et le dégazage dans les cheminées, libèrent de grandes quantités de méthane dans l’atmosphère. Ces émissions provoquent non seulement des perturbations atmosphériques contribuant au changement climatique, mais augmentent également les niveaux de composés organiques volatils et d’oxydes d’azote dans l’air, deux polluants qui sont des précurseurs de l’ozone troposphérique ou au niveau du sol.
Que se passe-t-il si vous respirez trop de méthane
L’inhalation de méthane peut provoquer des maux de tête, des nausées et des vomissements, des irritations oculaires et des voies respiratoires, entraînant de la toux et de la respiration sifflante. Dans des espaces confinés, sa présence est dangereuse car elle est incolore et inodore et, à haute concentration, elle élimine l’oxygène, provoquant des difficultés respiratoires, de la confusion en affectant le système nerveux central, des douleurs thoraciques et de la fatigue; elle peut même provoquer la mort par asphyxie.
Comment le méthane affecte-t-il la santé
Le méthane affecte la santé publique indirectement en favorisant la formation de ozone troposphérique. Respirer dans des environnements à forte concentration d’ozone favorise le développement de maladies respiratoires telles que l’asthme et la bronchite. Il peut également accélérer l’apparition de maladies respiratoires préexistantes et entraîner des difficultés respiratoires chez toute personne en extérieur.
Une exposition prolongée à des niveaux élevés d’ozone troposphérique augmente l’incidence et le risque de maladies pulmonaires chroniques telles que l’emphysème et la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO), ainsi que la fréquence accrue des accidents cardiovasculaires, comme les infarctus du myocarde. Le méthane impacte le développement des enfants vivant dans des environnements à forte concentration d’ozone troposphérique, car ils n’atteignent pas un développement pulmonaire adéquat, ce qui les rend plus vulnérables aux maladies respiratoires.
Comment le méthane contribue-t-il au changement climatique
Grâce à sa capacité d’absorber la radiation infrarouge thermique de la surface terrestre, le méthane agit comme un puissant gaz à effet de serre. Il a un potentiel de réchauffement global (PRG) environ 86 fois plus puissant que le CO2 sur une période de 20 ans et 28 fois plus puissant sur une période de 100 ans. Cela provoque en conséquence un effet nuisible sur l’atmosphère et les êtres vivants, étant responsable de plus de 25 % du réchauffement climatique.
Quelles sont les sources principales d’émissions de méthane aux États-Unis
L’activité des fermes d’élevage est la principale source d’émissions de méthane aux États-Unis. Viennent ensuite la production et distribution d’énergie, l’agriculture, ainsi que le traitement des déchets solides et des eaux usées.
Quelles technologies existent pour détecter et surveiller les émissions de méthane
La technologie avancée de contrôle de la qualité de l’air dispose de capteurs spécifiques au méthane permettant une surveillance précise de l’air, dans les divers endroits et situations environnementales. De plus, des drones et des satellites comme le MethaneSAT détectent et cartographient les zones les plus préoccupantes où se produisent les émissions invisibles et dangereuses de gaz méthane.
Comment mesurer la concentration de méthane dans l’air
Les capteurs infrarouges non dispersifs spécifiques au méthane détectent les fuites de CH4 dans les processus industriels, tandis que les capteurs de méthane basés sur la technologie MEMS détectent et mesurent les émissions fugitives de méthane à très faibles concentrations. Cela permet de détecter et de mesurer la présence de méthane, même à ses niveaux minimaux (à partir de 60 ppm) ou pendant les émissions fugitives. Ils parviennent à détecter à temps et à obtenir des données de mesure de manière précise grâce à l’algorithme de correction automatique qui leur permet de maintenir leur stabilité au fil du temps. Les données obtenues sont analysées sur une plateforme cloud, et les informations fournies permettent d’agir rapidement et efficacement pour stopper les émissions de méthane dans l’air.
Quelles régulations gouvernementales sur les émissions de méthane existent aux États-Unis
L’Agence de Protection de l’Environnement (EPA) est responsable de la régulation des émissions de méthane aux États-Unis, en appliquant la Loi sur l’Air Pur (Clean Air Act).
Ses normes incluent les technologies les plus avancées, telles que la surveillance précise et continue de l’air pour fournir des mesures correctes de gaz méthane. Un accent particulier a été mis sur la mesure des sources de méthane dans les industries énergétiques du pétrole et du gaz, telles que la surveillance continue des installations et la réduction des émissions de méthane par la vente et la combustion.
Dans le secteur agricole, la régulation dépend du Département de l’Agriculture des États-Unis (USDA), qui met en œuvre l’utilisation d’additifs pour réduire la fermentation entérique dans la digestion du bétail et la capture du méthane lors de la gestion du fumier via l’utilisation de biodigesteurs.
Le contrôle des décharges, sous régulation de la Clean Air Act, permet de capter le méthane pour le transformer en biogaz.
Comment les industries peuvent-elles réduire efficacement leurs émissions de méthane
La capture et l’utilisation du méthane ont fait des progrès notables grâce à des innovations technologiques, scientifiques et opérationnelles. Cela permet non seulement de réduire les émissions de méthane dans l’atmosphère, mais aussi de transformer ce gaz en une source précieuse d’énergie.
Les industries de la production et de la transformation du pétrole et du gaz peuvent réduire efficacement leurs émissions de méthane en réparant les fuites dans les gazoducs et en évitant la combustion dans les torchères des puits de pétrole. Dans les mines souterraines de charbon, les émissions de carbone peuvent être capturées et transformées en énergie renouvelable comme le biogaz.
La technologie moderne de capture du méthane repose sur des matériaux innovants permettant de capter le méthane in situ via des tuyaux de collecte installés dans les mines de charbon et les décharges.
La conversion du méthane par la technologie peut être utilisée pour produire de l’hydrogène bleu qui, en même temps, capte les émissions de dioxyde de carbone dans le processus.
Le méthane peut également être transformé en produits chimiques tels que le méthanol, utilisé dans la fabrication de plastique, et en biocarburants. Les technologies les plus récentes ont permis de convertir le méthane en ammoniac, un composé essentiel des engrais. La conversion biologique du méthane, par l’intermédiaire de microorganismes méthanotrophes qui ingèrent le méthane comme source de carbone et d’énergie, produit de la biomasse riche en protéines, des bioplastiques et d’autres produits durables.
Quel rôle joue le méthane dans la formation d’ozone troposphérique
Les émissions de méthane contribuent non seulement au changement climatique, mais en entrant en contact avec d’autres polluants atmosphériques, comme les oxydes d’azote et les COV, favorisent la formation d’ozone troposphérique. Cet ozone nocif, qui reste au niveau du sol, nuit directement à la santé des personnes en provoquant des problèmes respiratoires.
Comment le méthane affecte-t-il les écosystèmes et la biodiversité
Outre sa contribution au réchauffement climatique, le méthane affecte également la qualité de l’air et représente un défi important pour la stabilité climatique mondiale. L’augmentation de la température terrestre à laquelle il contribue est à l’origine de grandes catastrophes environnementales telles que la disparition des glaciers et de la glace aux pôles, l’élévation du niveau de la mer et des événements climatiques extrêmes comme les vagues de chaleur, les inondations et les sècheresses. Il dégrade également les écosystèmes et conduit à la disparition de la biodiversité. En perturbant les ressources en eau et leur disponibilité dans les écosystèmes, il entraîne déjà des problèmes critiques pour des espèces sauvages telles que les amphibiens et des espèces comme l’ours polaire, qui dépendent respectivement de l’eau et de la glace pour leur survie.
Comment pouvons-nous réduire les émissions de méthane
Pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, l’application des nouvelles technologies est un allié majeur, notamment dans les cultures agricoles et la production d’élevage. Améliorer l’alimentation du bétail avec des cultures plus nutritives favorisant leur digestion et renforcer les régimes humains avec plus de légumes et de sources alternatives de protéines, ainsi qu’améliorer la production des cultures de riz, sont des étapes importantes pour contribuer à la réduction du méthane et ainsi limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C.
Le méthane est-il plus nuisible pour l’environnement que le dioxyde de carbone ?
La capacité du méthane à emprisonner plus de chaleur dans l’atmosphère que le CO2 en fait un polluant plus nuisible que ce dernier, avec un effet 80 fois plus fort que celui du dioxyde de carbone ; cet effet persiste dans l’atmosphère pendant 20 ans.
Sources
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