Obserwacje kosmosu w czasie rzeczywistym mogą szpiegować „superemitujące” elektrownie – Przegląd Eurazji

Państwa sygnatariusze porozumienia paryskiego z 2015 r. zobowiązały się do utrzymania wzrostu średniej temperatury na świecie „znacznie poniżej” 2°C. Co pięć lat muszą wydać tak zwane „wkłady określone na poziomie krajowym” (NDC), przedstawiając swoje działania na rzecz redukcji emisji gazów cieplarnianych (GHG) i przystosowania się do skutków zmian klimatu.

Kraje będą zatem musiały śledzić swoje emisje dwutlenku węgla, nie tylko na poziomie krajowym, ale także w skali poszczególnych „superemiterów”, takich jak elektrownie, megamiasta, rafinerie i gigantyczne fabryki – razem odpowiadając za prawie połowę całkowitego światowego dwutlenku węgla emisje, ludzkość. Produkcja gazów cieplarnianych.

Pod koniec 2025 lub 2026 r. UE planuje wystrzelić parę satelitów „CO2M” (Copernicus Anthropogenic CO2 Monitoring Mission), której zadaniem będzie pomoc w tym zakresie.

Ważny dowód zasady dla CO2M

Ale teraz naukowcy wykazali, że takie śledzenie źródeł jest już możliwe, nawet przy istniejących satelitach, dla „superemiterów”, takich jak Elektrownia Bełchatów w Polsce. W tym celu wykorzystali pięcioletnie pomiary z satelity „Orbiting Carbon Observatory 2” NASA (OCO-2; wystrzelony w 2014 r.) oraz instrumentu OCO-3, dołączonego od 2019 r. do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Ten sukces jest ważnym osiągnięciem, ponieważ misje OCO zostały zaprojektowane w celu pomiaru emisji dwutlenku węgla w znacznie większej skali przestrzennej.

„Tutaj po raz pierwszy pokazujemy, że możliwe jest już mierzenie zmian w emisji CO2 z dużej elektrowni za pomocą obserwacji z istniejących satelitów śledzących CO2” – powiedział Ray Nassar, naukowiec zajmujący się atmosferą w Environment and Climate Change Canada w Toronto. i pierwszym autorem badania, opublikowanego w Granice w teledetekcji.

Największa elektrownia w Europie

Elektrociepłownia Bełchatów Węgiel Brunatny jest największą elektrownią cieplną w Europie i piątą co do wielkości na świecie. Tutaj jednostki są czasami wycofywane z eksploatacji i wprowadzane do eksploatacji nowe, a częściej jednostki są tymczasowo wyłączane w celu konserwacji. Aby były użyteczne, satelity i instrumenty, takie jak OCO-2 i OCO-3, muszą natychmiast wykrywać zmiany w emisji CO2 z powodu tych zmian w działaniu – i tutaj Nassar i jego koledzy po raz pierwszy pokazują, że mogą.

CO2 emitowany jest z 300-metrowych kominów w Bełchatowie i niesiony przez wiatr w postaci niewidzialnego pióropusza o długości około 10-50 km i 550 metrów nad ziemią. OCO-2, który okrąża Ziemię na wysokości 705 km, przelatuje co 16 dni w pobliżu lub bezpośrednio nad Bełchatowem. OCO-3 krąży na orbicie na wysokości 420 km i najczęściej przechodzi nad lub w pobliżu Bełchatowa. OCO-3 ma dodatkową możliwość skanowania tam i z powrotem w całym regionie, zapewniając lepszy zasięg lokalny lub szerszy widok.

Nie każdy wiadukt czy wiadukt jest odpowiedni

Satelity mogą ocenić „wzrost” CO2 – dodatkowego CO2 emitowanego przez źródło – tylko w przypadku braku chmur i gdy pióropusz nie przechodzi przez duże zbiorniki wodne lub góry. Mierzą „XCO2”, średnie stężenie CO2 w kolumnie bezpośrednio poniżej, odejmując aktualną wartość tła (lokalnie średnio 415 ppm) wokół smugi.

OCO-2 i OCO-3 razem wyprodukowały 10 odpowiednich zestawów danych dotyczących chmury CO2 nad Bełchatowem w latach 2017-2022.

Doskonała zgodność między obserwowanymi i przewidywanymi danymi

Naukowcy porównali pomiary z kosmosu z szacunkami emisji Bełchatowa na podstawie znanej dziennej produkcji energii. Pomiary zakończyły się ściśle zgodnymi z dziennymi prognozami. To dowodzi, że nawet dzisiaj istniejące satelity mogą śledzić emisje w czasie zbliżonym do rzeczywistego dla instalacji takich jak Bełchatów. Na przykład OCO-2 wykrył wyraźny, ale przejściowy spadek emisji z Bełchatowa w okresie od czerwca do września 2021 r., spowodowany przestojami remontowymi.

Wszystko czyste dla CO2M

Wyniki są obiecujące: wskazują, że CO2M, o łącznym zasięgu przestrzennym około sto razy większym niż OCO-2 i OCO-3, będzie w stanie zaspokoić przyszłe potrzeby.

„Możliwość uzyskania najdokładniejszych informacji na temat emisji CO2 z „superemiterów”, takich jak elektrownia Bełchatów na całym świecie, zwiększy przejrzystość rozliczania dwutlenku węgla i, miejmy nadzieję, pomoże zmniejszyć te emisje – powiedział Nassar.

„Ta przyszła zdolność doprowadzi do lepszych informacji na temat emisji CO2 w skali poszczególnych krajów, miast lub obiektów, zwiększając przejrzystość w ramach porozumienia paryskiego i wspierając wysiłki na rzecz redukcji emisji powodujących zmiany klimatu”.