Khí nhà kính metan (CH4) là một trong những khí nhà kính mạnh nhất, đóng vai trò quan trọng trong việc làm gia tăng hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu. Vậy khí CH4 bắt nguồn từ đâu và cách thức khí metan gây hiệu ứng nhà kính cũng như những tác động nghiêm trọng của nó đối với môi trường và hệ sinh thái là gì? Hãy cùng Thư Viện Tiêu Chuẩn tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
Mục lục
Tổng quan về khí nhà kính Metan (CH4)
Khí nhà kính Metan (CH4)
Khí nhà kính Metan (CH4) là một trong những khí nhà kính (GHG – Greenhouse Gases) quan trọng và mạnh mẽ trong khí quyển. Mặc dù methane tồn tại với nồng độ thấp hơn nhiều so với carbon dioxide (CO2), nhưng nó có khả năng giữ nhiệt rất mạnh mẽ. Trong ngắn hạn, methane có tác động lớn hơn gấp nhiều lần so với CO2 trong việc làm nóng trái đất, mặc dù nó chỉ tồn tại trong khí quyển trong khoảng thời gian ngắn hơn.
Nguồn phát thải methane
Methane có mặt trong khí quyển do các nguồn phát thải tự nhiên và nhân tạo. Các nguồn phát thải tự nhiên chủ yếu là từ các đầm lầy, vùng đất ngập nước, và các quá trình phân hủy sinh học trong các hệ sinh thái đất ngập nước, nơi các vi sinh vật kỵ khí (không có oxy) phân hủy các chất hữu cơ. Bên cạnh đó, methane cũng được phát thải từ hoạt động của động vật, đặc biệt là gia súc, qua quá trình tiêu hóa, mà chủ yếu là từ các loại động vật nhai lại (như bò, dê, cừu). Trong khi đó, các nguồn nhân tạo chủ yếu bao gồm việc khai thác, vận chuyển và tiêu thụ khí tự nhiên và dầu mỏ, cũng như việc xử lý chất thải và các bãi rác.
Ảnh hưởng của methane đến biến đổi khí hậu
Methane là thành phần chính của khí tự nhiên, chiếm khoảng 70-90% thành phần của nó. Nó cũng có mặt trong khí sinh học (biogas), một sản phẩm của quá trình phân hủy sinh học. Quá trình này thường xảy ra tại các bãi rác, nhà máy xử lý nước thải, hay trong các hệ thống khí sinh học. Ngoài ra, methane còn được phát thải từ các phương tiện giao thông sử dụng khí tự nhiên và từ các hoạt động nông nghiệp, đặc biệt là các kỹ thuật canh tác không bền vững.
Chính vì đặc tính hấp thụ bức xạ nhiệt mạnh mẽ của mình, methane đóng một vai trò quan trọng trong việc làm gia tăng hiệu ứng nhà kính, góp phần vào biến đổi khí hậu toàn cầu. Theo các nghiên cứu, methane có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại mạnh gấp khoảng 25 lần CO2 trong vòng 100 năm và gần 80 lần trong giai đoạn đầu sau khi phát thải. Điều này khiến methane trở thành một yếu tố quan trọng trong chiến lược giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu.
Khí Metan gây hiệu ứng nhà kính như thế nào?
Cơ chế gây hiệu ứng nhà kính của methane
Methane gây hiệu ứng nhà kính chủ yếu nhờ vào khả năng hấp thụ và phát tán lại bức xạ nhiệt từ mặt trời trong dải sóng hồng ngoại. Khi methane được phát thải vào khí quyển, nó hấp thụ bức xạ hồng ngoại ở một số dải sóng nhất định, chủ yếu nằm trong vùng 7-8 micromet, nơi có sự trùng lặp với bức xạ phát ra từ bề mặt Trái Đất và các đám mây. Sau khi hấp thụ bức xạ này, methane sẽ phát tán lại một phần năng lượng dưới dạng bức xạ nhiệt, giúp làm tăng nhiệt độ không khí gần bề mặt Trái Đất.
Methane và sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại
Khí nhà kính metan có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại mạnh mẽ hơn so với CO2 trong các dải sóng này, điều này có nghĩa là methane có tác dụng giữ nhiệt mạnh mẽ hơn trong ngắn hạn. Mặc dù methane tồn tại trong khí quyển chỉ từ 9 đến 12 năm, nhưng trong khoảng thời gian này, methane có thể làm tăng nhiệt độ khí quyển nhiều hơn so với CO2, góp phần vào hiện tượng ấm lên toàn cầu.
Phản ứng hóa học của methane trong khí quyển
Khi methane được phát thải vào khí quyển, phản ứng hóa học của nó với các hợp chất khác cũng tạo ra các khí nhà kính phụ như ozone tầng gần mặt đất (tropospheric ozone), có tác dụng tăng cường thêm hiệu ứng nhà kính. Methane phản ứng với gốc OH (hydroxyl), một chất khử mạnh trong khí quyển, để tạo ra các gốc và hợp chất hóa học khác. Điều này không chỉ làm tăng nồng độ khí ozone mà còn giảm thiểu sự phân hủy của methane, làm gia tăng thêm tác động của nó đối với nhiệt độ toàn cầu.
Hiệu ứng vòng lặp phản hồi của methane
Methane còn có khả năng tạo ra một “hiệu ứng vòng lặp phản hồi”. Khi nhiệt độ Trái Đất tăng lên do hiệu ứng nhà kính, sự phân hủy của methane trong các bãi rác, nông trại, hay các vùng đất ngập nước có thể tăng lên, làm gia tăng nồng độ methane trong khí quyển. Từ đó lại tiếp tục gia tăng hiệu ứng nhà kính. Ngoài ra, sự gia tăng nhiệt độ cũng làm thay đổi các hệ sinh thái, làm cho việc sản sinh methane từ các vùng đất ngập nước và các đầm lầy trở nên dễ dàng hơn.
Tuy nhiên, khi so với CO2, methane có khả năng phân hủy nhanh hơn. Methane trong khí quyển chủ yếu bị phân hủy nhờ vào các phản ứng hóa học với gốc OH trong tầng đối lưu. Đặc biệt hơn, trong khi methane bị phân hủy, quá trình này lại tạo ra CO2 và nước, tạo ra một chu trình “hồi phục” có thể kéo dài. Điều đó khiến cho các nỗ lực giảm thiểu methane trở nên quan trọng trong việc giảm thiểu tổng lượng khí nhà kính trong khí quyển.
Giảm thiểu phát thải methane để bảo vệ môi trường
Khí nhà kính Metan không chỉ là một khí nhà kính mạnh mẽ mà còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình làm gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Vì vậy, việc kiểm soát phát thải methane là một phần quan trọng trong chiến lược giảm thiểu biến đổi khí hậu toàn cầu. Các biện pháp giảm thiểu methane có thể bao gồm cải tiến kỹ thuật nông nghiệp, giảm thiểu rò rỉ khí từ ngành công nghiệp dầu khí, và cải thiện quản lý chất thải, từ đó giảm thiểu tác động của khí
Trên đây là bài viết “Khí metan gây hiệu ứng nhà kính như thế nào?” do Thư Viện Tiêu Chuẩn cung cấp. Nếu quý độc giả có thắc mắc về nội dung của bài viết trên, vui lòng liên hệ với chúng tôi để nhận được giải đáp.
- Hotline: 0948.690.698
- Email: thuvientieuchuan.org@gmail.com
