Les rots de vache, les rots de décharge, les tiges pourries, les excréments de bétail et plus encore ont un impact climatique important

Nos émissions de méthane provenant de tous les déchets que nous laissons traîner sur place représentent 15% + un problème aussi important que le dioxyde de carbone provenant de la combustion de combustibles fossiles.

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Le monde produit trop de méthane à partir de nos biodéchets, mais veut en produire plus intentionnellement

Ainsi, la combustion de combustibles fossiles est le plus grand problème climatique. Mais tout le méthane de nos flux de déchets est également un gros problème. Le gaz naturel est principalement du méthane, alias CH4, un atome de carbone et quatre atomes d'hydrogène. Et c'est un problème parce que c'est un gaz à effet de serre beaucoup plus fort que le dioxyde de carbone, bien qu'il se décompose plus rapidement dans notre atmosphère. L'infrarouge du sol est absorbé et émis par une molécule de méthane beaucoup plus fortement qu'une molécule de dioxyde de carbone, 26 fois plus mauvais sur 100 ans et 83 fois plus mauvais sur 20 ans.

Bilan mondial du méthane du Global Carbon Project

J'ai passé beaucoup de temps à examiner les évaluations du cycle de vie (ACV) des émissions de méthane en amont de l'extraction, du traitement et du transport du gaz naturel il y a quelques années, car c'était un point clé dans les discussions sur l'hydrogène bleu. Il y avait des LCA américains et européens en duel, où l'Européen était beaucoup plus optimiste sur le problème que l'Américain. Celui des États-Unis par Jacobson et Howarth était plus élevé parce qu'ils ont élargi la limite du système et parce qu'ils examinaient les émissions américaines en amont remarquablement mauvaises. L'Europe a vraiment aimé s'appuyer sur la meilleure gestion norvégienne des émissions et a tracé les limites du système plus étroitement. De nombreux types d'hydrogène ont adoré l'ACV européenne. Je n'étais pas aussi impressionné.

En raison principalement de la position de leader du méthanol - mal nommé alcool de bois car il est fabriqué à partir de gaz naturel - en tant que substitut de carburant maritime ces jours-ci, j'ai examiné le problème des causes humaines du méthane d'origine biologique. L'une des voies vers le méthanol à faible teneur en carbone passe par le méthane d'origine biologique, qui est bien meilleur que le méthane fossile mais qui reste préoccupant. Comme je l'ai dit récemment aux responsables techniques de Stena lors du débat sur la décarbonisation maritime, si le biométhanol devenait le carburant de navigation du futur, je hausserais les épaules et passerais à autre chose. Je ne pense pas que ce sera le cas pour d'autres raisons, mais il existe de pires choix, comme l'ammoniac par exemple.

Cela a pris du temps, mais quelqu'un m'a finalement pointé vers les données du Global Carbon Project sur le sujet.

C'est quoi les unités ? Un téragramme ? Qu'est ce que c'est? Eh bien, c'est un million de tonnes. Appelons cela 240 millions de tonnes de méthane par an du côté biologique des causes humaines. Notez que c'est bien plus du double du montant des émissions en amont de l'industrie des combustibles fossiles, du moins selon cette source, et que des données récentes montrent clairement que leurs émissions sont plus élevées qu'auparavant. Cela ne rend pas l'industrie des combustibles fossiles verte à distance, mais cela contextualise un peu leurs émissions.

Rappelez-vous, nous devons multiplier cela par 26 à 83. Cela fait 6 milliards à 20 milliards de tonnes de CO2e par an. N'oubliez pas que le CO2 responsable du réchauffement climatique est d'environ 40 milliards de tonnes par an. Oui, nos émissions de méthane provenant de tous les déchets que nous laissons traîner sur place représentent un problème de 15 à 50 % aussi important que le dioxyde de carbone provenant de la combustion de combustibles fossiles, du moins d'après cette source et les calculs. Ce n'est pas comme si les gens du GIEC étaient mal informés ou stupides, alors ils ont compris cela.

Parlons un peu de l'origine du méthane dans les processus biologiques. C'est le revers du dioxyde de carbone. Lorsque la matière végétale se décompose en présence d'oxygène, de petits microbes qui ont besoin d'oxygène font le travail et transforment le carbone de la matière végétale en CO2. Ce n'est pas grave, car le carbone provient de toute façon de l'atmosphère, lorsque les plantes respirent le CO2 pour fabriquer leurs cellules.

Mais quand il n'y a pas d'oxygène autour, d'autres microbes sortent pour jouer. Ceux-ci décomposent la matière végétale et la transforment en méthane à la place. Et c'est un problème. Transformer les plantes en CO2, c'est bien parce que le potentiel de réchauffement climatique est un lavage, mais les transformer en méthane est nul à cause du problème de réchauffement climatique 26 à 83 fois plus grave.

Comme indiqué, nos émissions de méthane provenant de nos déchets biologiques sont bien plus du double de celles des combustibles fossiles. D'où viennent ces émissions de méthane ? Eh bien, plusieurs sources, pas dans l'ordre.

Tout d'abord, notre bétail. Leurs quatre estomacs transforment l'herbe en bœuf et en lait, mais ils la transforment également en méthane. Les rots des vaches sont un problème climatique.

Deuxièmement, les excréments de bétail, environ 1,4 milliard de tonnes rien qu'en Europe chaque année. Ouais, de gros tas partout, souvent recueillis dans des étangs. L'étoffe à l'extérieur reçoit l'oxygène et le dioxyde de carbone se dégage. Les choses à l'intérieur des étangs et des tas ne reçoivent pas l'oxygène, donc il en résulte du méthane. Bonnes et mauvaises nouvelles concernant les bovins en liberté, soit dit en passant.

Troisièmement, les tiges de céréales et d'autres cultures. Nous ne les mangeons pas, alors nous les empilons à côté des champs. Encore une fois, la substance à l'extérieur obtient les résultats d'oxygène et de dioxyde de carbone, mais la substance enfouie au milieu des tas n'a pas d'oxygène disponible, donc du méthane.

Quatrièmement, les rizières. Ouais, toute cette eau autour des racines semble créer des conditions parfaites pour que les choses dans la boue soient mangées par des insectes qui ne sont pas des fans d'oxygène, et donc du méthane.

Cinquièmement, le gaspillage alimentaire, environ 2,5 milliards de tonnes par an, soit un tiers de tous les aliments que nous fabriquons. Oui, il n'y a pas de problème avec la faim, il y a un problème avec nous qui jetons de la nourriture. Et il va dans des tas où les choses à l'extérieur reçoivent l'oxygène, et la grande partie à l'intérieur ne le fait pas, donc le méthane.

Sixièmement, les décharges. Tous les déchets biologiques que nous enfouissons dans les décharges sont principalement recouverts par davantage de nos déchets, de sorte qu'à mesure qu'ils se décomposent, une fois de plus sans oxygène, il en résulte du méthane. Cela chevauche évidemment le gaspillage alimentaire.

Septièmement, la combustion inefficace des déchets végétaux. Dans de nombreux endroits, la chose à faire avec beaucoup de tiges de déchets, de fumier et de restes de bois est de les brûler. En théorie, cela le transforme en dioxyde de carbone, mais en réalité, comme le torchage des émissions de gaz naturel des puits de pétrole, ce n'est tout simplement pas aussi efficace. Plus de méthane.

Huitièmement, les tas de déchets de bois dans les scieries. De gros tas de sciure de bois voient le bois au milieu des tas émettre du méthane lorsqu'ils sont assis là.

Enfin, les barrages. Attends quoi? Ouais, pas une énorme contribution, mais quand même. Lorsque nous construisons un nouveau barrage et inondons le réservoir, un tas de biomasse est retiré du contact avec l'oxygène. Et, par conséquent, ces insectes émetteurs de méthane peuvent faire le travail. C'est pourquoi le barrage Site C de la Colombie-Britannique, par exemple, ne produira pas d'électricité neutre en carbone pendant des décennies après sa mise en service.

Maintenant, quiconque regarde cela dirait, wow, c'est un problème, nous devons vraiment réduire le fait de laisser pourrir la matière végétale sans oxygène autour. Mais non. Beaucoup de gens semblent penser que c'est une bonne idée de créer plus de méthane à partir de matières végétales avec ce qu'on appelle des digesteurs anaérobies. Anaérobie signifie simplement "en l'absence d'oxygène", vous savez donc ce que cela signifie. Ouais, pas d'oxygène alors créons du méthane avec les insectes à la place.

Il y a un grand marché pour les digesteurs anaérobies parce qu'il y a beaucoup de tiges de cultures, d'excréments d'animaux et autres qui traînent, attendant d'être transformés en quelque chose d'utile. Pas tout à fait la bonne attitude, mais proche.

Que faire, que faire. Heureusement, il y a un tas de réponses.

Pour les rots de vache, les algues. Il y a un composé chimique dans les algues qui agit comme Beano pour les vaches, réduisant les rots de méthane jusqu'à 80 %. Les vaches élevées en plein air sont difficiles d'accès, mais tout le bétail des parcs d'engraissement ? Donnez-leur déjà des algues Beano. Et pour les vaches laitières, elles existent dans des étables avec des systèmes de ventilation. Cela signifie que nous pouvons faire quelque chose avec leur méthane en mettant de la technologie dans le système de ventilation. La principale solution semble être les méthanophiles, des insectes qui aiment manger du méthane au lieu d'en fabriquer.

Pour les déjections animales, il existe deux filières. La première consiste simplement à l'étaler mécaniquement et à le retourner. Obtenez-le bien et exposé à l'oxygène. N'en laissez pas beaucoup de tas là où il n'y a pas d'oxygène à l'intérieur. Pour les étangs à lisier de porc, faites passer des tuyaux de barbotage au fond de ceux-ci et pompez de l'air à travers eux pour aérer le fumier. Ensuite, les excréments d'animaux sont transformés en dioxyde de carbone, ce qui est bien. (Oh, et les bovins élevés en liberté ne peuvent pas être nourris aux algues Beano, mais ils laissent également des galettes de vache qui sont étalées et exposées à l'oxygène, donc moins de problème de méthane.)

Deuxièmement, collecter les déjections animales et les transformer en biocarburants. L'UE finance une étude qui présente des risques techniques très faibles pour transformer les excréments de bétail en carburéacteur. Évitez le méthane des excréments d'animaux en décomposition, fabriquez des biocarburants pour les avions, et lorsque les avions les brûlent, ils se transforment en dioxyde de carbone. Doublement vertueux.

Ensuite, les tiges de nos cultures. Encore une fois, deux voies. Mélangez-les et retournez-les pour qu'ils pourrissent en présence d'oxygène et redeviennent le dioxyde de carbone qu'ils ont extrait de l'atmosphère de manière neutre en carbone. Ensuite, mettez-les dans des fermenteurs et des distillateurs et transformez-les en biocarburants pour les parties dures de l'aviation et du transport maritime.

Rizières ? Je n'ai pas de bonne solution pour celui-là. Désolé.

Déchets alimentaires? Éliminez-le autant que possible. Nous pouvons être beaucoup plus efficaces qu'un tiers de la nourriture mondiale gaspillée. Dans la mesure du possible, détournez ce qui reste des sites d'enfouissement. Encore une fois, mettez-le dans des fermenteurs et des distillateurs pour fabriquer des biocarburants pour les segments réellement difficiles à gérer du transport maritime.

Décharges ? Détournez-en autant que possible les déchets biologiques. Réduire et détourner le gaspillage alimentaire serait d'une grande aide. Nos efforts continus pour éliminer le papier vous aideront. Et y enfoncer des tuyaux pour donner au méthane une voie d'évacuation est une bonne chose, tant que nous prenons le méthane qui en sort et le captons pour l'utiliser ou le brûlons très efficacement. Après tout, nous devons encore fabriquer du méthanol à partir de quelque chose, et le biométhane que nous ne pouvons pas éviter de fabriquer a beaucoup plus de sens que de fabriquer du méthane intentionnellement.

Brûler mal les tiges des plantes ? Eh bien, réduire les montants selon les approches précédentes a beaucoup de sens. Ensuite, il est logique de pousser le reste dans des dispositifs de pyrolyse de différents types. Nous pouvons fabriquer du biobrut comme autre voie vers les biocarburants pour des cibles difficiles, et du biochar ou même du noir de carbone, que nous pouvons enfouir ou transformer en pneus. Bien mieux que le méthane.

Barrages ? Eh bien, lorsque nous construisons les choses, construisez-les uniquement dans des endroits sans beaucoup de plantes et de sol riche. Extrème nord. Déserts. Et enlevez toutes les plantes et les arbres qui existent dans la zone du réservoir le plus rigoureusement possible avant de remplir le barrage.

Nous avons des solutions, aussi difficiles soient-elles à mettre en œuvre à l'échelle mondiale. Certains d'entre eux sont plus faciles parce que nous avons des endroits concentrés où ils existent, comme les étables laitières, les décharges et les systèmes de distribution alimentaire des villes. Nous pouvons réduire ce grand problème de changement climatique. Et nous ne devrions vraiment pas y contribuer en produisant intentionnellement plus de méthane avec des digesteurs anaérobies.

est membre des conseils consultatifs de la startup d'aviation électrique FLIMAX, stratège en chef chez TFIE Strategy et co-fondateur de distnc technologies. Il héberge le podcast Redefining Energy - Tech (https://shorturl.at/tuEF5), qui fait partie de l'équipe primée Redefining Energy. Il passe son temps à projeter des scénarios de décarbonation de 40 à 80 ans dans le futur et à aider les dirigeants, les conseils d'administration et les investisseurs à choisir judicieusement aujourd'hui. Qu'il s'agisse du ravitaillement de l'aviation, du stockage en réseau, du véhicule au réseau ou de la demande en hydrogène, son travail est basé sur les fondamentaux de la physique, de l'économie et de la nature humaine, et informé par les exigences de décarbonation et les innovations de multiples domaines. Ses postes de direction en Amérique du Nord, en Asie et en Amérique latine ont renforcé son point de vue mondial. Il publie régulièrement dans plusieurs médias sur l'innovation, les affaires, la technologie et la politique. Il est disponible pour le conseil d'administration, le conseiller en stratégie et les allocutions.

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