كيف تنتج الغازات الدفيئة ؟..وخطورتها

تنتج غازات الدفيئه من

تأتي معظم انبعاثات غازات الدفيئة التي يسببها الإنسان بشكل أساسي من

حرق الوقود الأحفوري، مثل الفحم والغاز الطبيعي والبترول لاستخدام الطاقة.

ومن العوامل الرئيسية التي يدفع لاستهلاك الطاقة هو النمو الاقتصادي خاصةّ مع تقلبات قصيرة الأجل في معدل النمو، وأنماط الطقس التي تؤثر على احتياجات التدفئة والتبريد، كما ويمكن أن تؤثر أسعار الطاقة والسياسات الحكومية على مصادر أو أنواع الطاقة المستهلكة.

يتكون الوقود الأحفوري بشكل أساسي من الكربون والهيدروجين، وعندما يتم حرق الوقود الأحفوري يتحد الأكسجين مع الكربون لتكوين ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين لتكوين الماء (H2O).

وتطلق هذه التفاعلات الحرارة التي نستخدمها للطاقة، كما وتعتمد كمية ثاني أكسيد الكربون المنتجة أو المنبعثة على محتوى الكربون في الوقود وتعتمد كمية الحرارة المنتجة على محتوى الكربون والهيدروجين.

نظرًا لأن الغاز الطبيعي الذي يتكون في الغالب من الميثان يحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين، فإن احتراق الغاز الطبيعي ينتج عنه كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون لنفس كمية الحرارة الناتجة عن حرق أنواع الوقود الأحفوري الأخرى. على سبيل المثال مقابل نفس كمية الطاقة المنتجة ينتج عن حرق الغاز الطبيعي حوالي نصف كمية ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن حرق الفحم. [1]

مصادر انبعاث الغازات الدفيئة

أكثر المصادر لانبعاثات الغازات الدفيئة هو الأنشطة البشرية وما يتولد عنها من حرق الوقود الأحفوري للكهرباء والتدفئة والنقل، ما يزيد من

نسبة الغازات الدفيئة في الجو

تقريبًا  والتي زادت بشكل ملحوظ على مدار الـ 150 عامًا الماضية.

ويختلف

ترتيب الدول حسب انبعاث الغازات الدفيئة

، كما وتتعقب وكالة حماية البيئة إجمالي انبعاثات الولايات المتحدة من خلال نشر قائمة جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والمصارف في الولايات المتحدة، ويقدر هذا التقرير السنوي إجمالي انبعاثات الغازات الدفيئة وعمليات الإزالة المرتبطة بالأنشطة البشرية في جميع أنحاء الولايات المتحدة، كالتالي:


  • النقل

يشكل النقل نسبة 29% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري لعام 2019، ويولد قطاع النقل النصيب الأكبر من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

تنبعث انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من النقل بشكل أساسي من حرق الوقود الأحفوري لسياراتنا وشاحناتنا وسفننا وقطاراتنا وطائراتنا، وأكثر من 90 % من الوقود المستخدم للنقل يعتمد على البترول، والذي يشتمل بشكل أساسي على البنزين والديزل.

يشمل قطاع النقل حركة الأشخاص والبضائع بالسيارات والشاحنات والقطارات والسفن والطائرات وغيرها من المركبات، وغالبية انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من النقل هي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) الناتجة عن احتراق المنتجات القائمة على البترول، مثل البنزين في محركات الاحتراق الداخلي.

وتشمل أكبر مصادر انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المتعلقة بالنقل سيارات الركاب، والشاحنات المتوسطة والثقيلة، والشاحنات الخفيفة بما في ذلك المركبات الرياضية متعددة الأغراض والشاحنات الصغيرة.

تأتي انبعاثات غازات الدفيئة المتبقية من قطاع النقل من وسائل النقل الأخرى بما في ذلك الطائرات التجارية والسفن والقوارب والقطارات فضلاً عن خطوط الأنابيب ومواد التشحيم.

تنبعث كميات صغيرة نسبيًا من الميثان (CH4) وأكسيد النيتروز (N2O) أثناء احتراق الوقود، بالإضافة إلى ذلك يتم تضمين كمية صغيرة من انبعاثات الهيدروفلوروكربون (HFC) في قطاع النقل، وتنتج هذه الانبعاثات من استخدام مكيفات الهواء المتنقلة ووسائل النقل المبرد.


  • إنتاج الكهرباء

يتولد عن إنتاج الكهرباء ثاني أكبر حصة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وما يقرب من 62 % من الكهرباء لدينا تأتي من حرق الوقود الأحفوري، ومعظمها من الفحم والغاز الطبيعي.

يشمل قطاع الكهرباء توليد الكهرباء ونقلها وتوزيعها، ويشكل ثاني أكسيد الكربون (CO2) الغالبية العظمى من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من القطاع  ولكن تنبعث أيضًا كميات أقل من الميثان (CH4) وأكسيد النيتروز (N2O).

يتم إطلاق هذه الغازات أثناء احتراق الوقود الأحفوري، مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي لإنتاج الكهرباء، وأقل من 1 % من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من القطاع تأتي من سادس فلوريد الكبريت (SF6)، وهي مادة كيميائية عازلة تستخدم في معدات نقل وتوزيع الكهرباء.


  • الصناعة

يأتي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الصناعة بشكل أساسي من حرق الوقود الأحفوري للطاقة، وفضلاً عن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من تفاعلات كيميائية معينة ضرورية لإنتاج السلع من المواد الخام.

ينتج قطاع الصناعة السلع والمواد الخام التي نستخدمها كل يوم، وتنقسم غازات الدفيئة المنبعثة أثناء الإنتاج الصناعي إلى فئتين، وهما:

  1. الانبعاثات المباشرة التي يتم إنتاجها في المنشأة، وتنتج عن طريق حرق الوقود لتوليد الطاقة أو الحرارة، ومن خلال التفاعلات الكيميائية ومن التسربات من العمليات أو المعدات الصناعية، وتأتي معظمها من استهلاك الوقود الأحفوري للطاقة، وتأتي كمية أقل من التسريبات من أنظمة الغاز الطبيعي والبترول، واستخدام الوقود في الإنتاج
  2. الانبعاثات غير المباشرة التي تحدث خارج الموقع ولكنها مرتبطة باستخدام المنشأة للكهرباء، وتنتج عن طريق حرق الوقود الأحفوري في محطة توليد الكهرباء لتوليد الكهرباء، والتي تستخدمها بعد ذلك منشأة صناعية لتشغيل المباني والآلات الصناعية.

  • التجارة والمنازل

تنشأ انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الشركات والمنازل بشكل أساسي من الوقود الأحفوري المحروق للتدفئة، واستخدام بعض المنتجات التي تحتوي على غازات الاحتباس الحراري والتعامل مع النفايات.

يشمل القطاع السكني والتجاري جميع المنازل والشركات التجارية، وتأتي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من هذا القطاع من الانبعاثات المباشرة بما في ذلك احتراق الوقود الأحفوري لاحتياجات التدفئة والطهي وإدارة النفايات ومياه الصرف الصحي والتسريبات من المبردات في المنازل والشركات وكذلك الانبعاثات غير المباشرة التي تحدث خارج الموقع ولكنها مرتبطة باستخدام الكهرباء المستهلكة عن طريق المنازل والشركات.

ينتج عن احتراق الغاز الطبيعي والمنتجات البترولية لأغراض التدفئة والطهي ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) وأكسيد النيتروز (N2O).

وتمثل الانبعاثات من استهلاك الغاز الطبيعي 80 % من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للوقود الأحفوري المباشر من القطاعين السكني والتجاري، ويعتبر استهلاك الفحم عنصرًا ثانويًا في استخدام الطاقة في كلا هذين القطاعين.


  • الزراعة

تأتي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الزراعة من الماشية مثل الأبقار والتربة الزراعية وإنتاج الأرز، وتساهم الأنشطة الزراعية في إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية للأغذية في الانبعاثات، ويمكن أن تؤدي ممارسات الإدارة المختلفة في التربة الزراعية إلى زيادة توافر النيتروجين في التربة وتؤدي إلى انبعاثات أكسيد النيتروز (N2O)

وتشمل الأنشطة المحددة التي تساهم في انبعاثات أكسيد النيتروز من الأراضي الزراعية استخدام الأسمدة الاصطناعية والعضوية ونمو المحاصيل المثبتة للنيتروجين وتصريف التربة العضوية، وممارسات الري، وتمثل إدارة التربة الزراعية ما يزيد قليلاً عن نصف انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من قطاع الاقتصاد الزراعي..


  • استخدام الأراضي والحراجة

يمكن أن تعمل مناطق الأرض كبالوعة بحيث تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، أو مصدرًا لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وفي الولايات المتحدة منذ عام 1990 تعتبر الغابات المدارة والأراضي الأخرى بالوعة صافية أي أنها امتصت من الغلاف الجوي المزيد من ثاني أكسيد الكربون أكثر مما تنبعث منه.[2]

خطورة الغازات الدفيئة

الغازات الدفيئة هي مواد تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري وتتمثل

آثار الغازات الدفيئة على الغلاف الجوي للأرض

في مجموعة الغازات جميعها ومن أهم الغازات التي تساهم في تغير المناخ هي:

  • بخار الماء (H2O)
  • ثاني أكسيد الكربون (CO2)
  • غاز الميثان (CH4)
  • غاز الأوزون (O³)
  • أكسيد ثنائي النيتروجين (N2O)

والتي توجد أيضًا بشكل طبيعي في الطبيعة، وبالإضافة إلى ذلك فإن العديد من المواد الكيميائية التي يصنعها الإنسان عبارة عن غازات دفيئة قوية ومن

أمثلة على الغازات الدفيئة

ما يلي:

  • مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFSs و HCFS).
  • مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs ، و PFCs و SF6).
  • مركبات البروم (الهالونات ، مثل CF3Br).

يتم تقييم خطر الغازات من حيث دورة حياتها وإمكانية الاحترار العالمي، وتساهم بعض الغازات في ظاهرة الاحتباس الحراري بشكل مباشر بينما يكون للبعض الآخر تأثير غير مباشر.

ويعتبر بخار الماء من الغازات المسببة للاحتباس الحراري وأهم سبب طبيعي لتأثير الاحتباس الحراري، ويزيد من درجة حرارة سطح الأرض بمقدار 21 درجة مئوية، وعند تركيزه الطبيعي يكون لثاني أكسيد الكربون تأثير سبع درجات بينما تمثل غازات الدفيئة الأخرى ما مجموعه خمس درجات.

وتُستخدم إمكانية الاحترار العالمي (GWP) في مقارنات الغازات، وإنه مقياس لتأثير الاحترار لكل غاز لكل وحدة كتلة على مدى 20 أو 100 عام بالنسبة لثاني أكسيد الكربون. [3]