CH4 와 온실효과

CH4 와 온실효과 발표자 : 이성호

순서 • Did you know ?? • 세계 방출 현황 • 생성원인 및 과정 • 대기 중 머무름 과정 및 농도변화 • CH4 배출의 억제관련 대책..

Did you know?? • 지난 200년간 대기 중 농도 2배 증가 • 천연가스는 가장 깨끗한(공해발생률 최저) 화석연료…그러나 천연가스 , 많은 양의 CH4 내포 !! • 유기물이 석탄으로 변하는 과정 중 CH4 생성 될 수..(모두는 아님, 시제로 대부분의 CH4는 생물학적 과정 생성) • 미국48개 주 전체 토양 중 13 % 가 석탄을 함유 .. 이런 석탄의 대부분은 CH4 함유 • 현재 전 세계 석탄채굴 시 발생되는 CH4. 대부분 대기 중 방출 • 메탄 수화물.. 그 안에 저장된 총 에너지= 현재 지구상에 매장되어있는 모든 화석연료의 총 에너지 x 2 !! 그러나… • 온실효과 CO2 의 30배.. 그러나 대기 중 농도 1/20..수명 5~10년..

세계 CH4 방출량(1997년 )

2002년 2월 지구

생성원인 1.천연가스(energy) 2.반추동물(ruminants) 3.쌀(rice) 4.부패(biomass burn) 5.쓰레기(landfill) 6.배설물(waste) 7.기타(others)

1.천연가스(energy) 년간 30~50톤의 메탄이 천연가스,석탄,석유 채굴 시에 방출된다. 석탄,천연가스 생성시 자연적으로 CH4 발생.. 이렇게 저장된 후 채굴 시 방출됨. 천연가스는 기체특성상 수송관의 파열을 통해 쉽게 대기 중으로 방출가능.. 실제로 1990년 한해 동안 러시아 전 지역에서 파이프관으로 수송된 총 가스 량의 6%가 누설되어 대기 중으로 방출.. 원유 정제 시에도 메탄가스 방출

2.반추동물 및 흰개미 반추동물은 되새김질을 하는 특이 한 소화기구조를 지님.. 위장 속에 살고 있는 공생 박테리아가 되새김 질을 통한 소화과정 시 메탄가스 방출함.. 년간 2천만톤의 메탄가스가 흰개미의 위장으로부터 방출되고 있다.. 위장 속에 살고 있는 PROTOZOA 가 음식 소화 시 메탄을 방출..

3.습지 와 쌀농사 젖은 습지는 메탄가스 대기방출의 중요한 자연적 원인. 전 지구의 모든 습지에서 1년 동안 방출되는 양 대략 1억~2억5천만 톤으로.. 메탄가스 총 방출량(비자연적)의 25% 차치함.. 메탄가스의 생성은 습지의 무산소 환경에서 활발하므로, 토양의 산 소 함량이 높아질수록 생성량 감소.. 쌀 생산 시 따뜻하고 풍부한 물에 잠겨있는 축축한 토양은 그야말로 메탄가스 생성의 지상낙원~~ 쌀 주변의 물에 녹아있는 유기물 + 미생물 의 무기호흡(anaerobic decomposition) 인간의 인위적인 행위에 의해 방출되는 메탄가스 중 2번째로 많은 양이 쌀 생산에서 방출되어짐..

4.생물체 와 쓰레기의 부패 쓰레기나 유기물의 anaerobic decomposition 에 의해 메탄가스 방출 유기물 양, 미생물 량 , 쓰레기 집중도에 비례하여 증가.. 쓰레기 양이 방대한 선진국에서 배출량 극대. 전세계 방출량의 1/5 차지..

5.배설물 가축의 집단(대량)사육 시, 동물의 배설물 다량 농축 현상 발생.. 배설물 + 액체화(습기) + 좁은 실내 사육장 + 고온 = 고농축의 배설물 벌을 형성 현재 대부분의 농장에서 배설물 물에 녹여 처리하고 있는 현실... 미생물에 의한 무기호흡에 그야말 로 이상적인 조건.. 메탄가스 대량 발생.. 유가공식품 과 소고기 소비증가율.. 2010 년까지 축산업 5%추가성장 예정 ! 이전과 같은 배설물 처리시설로!!! CH4방출 증가율은 더욱 커질 것으로 예상..

6.메탄 수화물 메탄과 물 7:3 의 비율로 . 해저침전물 / 극지방빙하에서 고체상태로 생성 앞서 거론했듯이 메탄수화물은 에너지 저장조 전지구상 모든 화석연료의 두 배... 현 인류가 풀어야 할 에너지 고갈문제에 큰 해결책으로 떠올라.. 이렇게 수화물 형태로 존재하는 메탄의 양은, 현재 대기 중에 홀로 존재 하고 있는 메탄가스양의 3000 배!! 이런 잠재적인 생성원에 가해지는 무분별 한 변화= 지구 온실효과 급증 사실 메탄수화물의 발견, 불과 수십년 전.(일본선두 , 자연자원부족 국가) 지금 이 시간에도 년간 5백만 ~ 천만 톤의 메탄가스가 방출되고 있음.. ( 예 : 석유 탐사 시 해저지각의 자극 , 과도한 지하매장물 개발 )

고온 저압에서 쉽게 decomposition 되어짐 얼음과 메탄수화물의 일방향 압축응력 테스트 강도: 메탄수화물 > 얼음

7.기타 • 농사용 토양의 burning 시 • 공장 또는 자동차에서 연료 연소 시 • 생물체가 부패되어 자연산화 시 • 갖가지 산업공정에서.. • 쓰레기 소각 시

대기 중 머무름 과정 • 대기 중 메탄가스의 가장 큰 저장고는 대류권 • 대류권에 방출된 메탄가스, - OH그룹과 반응 = 물, CO2 생성 분해 • 매년 이런 반응을 거치는 메탄가스의 양= 약 5억톤 쯤 추정 • 대기 중 메탄가스의 증가= 곧 -OH 라디칼의 감소 = 대기의 산화력 감소 의미 = 다름 오염물질의 분해 저지됨…. • 대기 중 메탄가스 - 대기오염물질 - OH 라디칼 그룹 농도간 연관성존재. • 오존파괴 물질(CFC, Cl 이온..)에 의한 오존층 파괴도 메탄가스의 대기 중 농도감소를 저지.

대기 중 농도 변화 지난 두 세기 동안 메탄가스의 농도 두 배 증가.. 지구의 온도상승도 이와 비슷한 시간적 양상을 보임.

대기중 농도 변화 Antarctica 의 vostok 빙하 시추공 빙하기 부근에서 메탄가스의 농도 감소 관찰가능.. 메탄가스의 경우 300~700 ppb 의 농도 변화가, 주기를 가지며 파동형태를 띄 고 있음. 메탄가스 농도 와 대기온도 변화의 유사한 그래프 형태!!! 역시 지구 온난화 인자임을 재확인

CH4 배출 억제 대책 • 화석연료 채굴 시 • 석탄의 경우, 채굴도중 방출되는 메탄가스 의 재활용 • 천연가스의 경우 , 이송용 파이프의 긴밀성 높임 • 과도한 매장물 개발 억제 • 쌀 생산 시 • 적은 양의 물을 가지고도, 충분한 수확량을 얻을 수 있는 품종을 적극개발 ( 쌀 생산량 up 메탄가스 방출량 down )

쓰레기장에서의 메탄가스 소거장치

CH4 + 2O2 => CO2 + 2H2O -891 kJ • 가축의 집단 사육 • 사육장에서의 메탄가스 재활용 • 방목시간을 늘려서 동물들의 배설물이 농축되거나, 습기를 지니지 않게끔 노력. ( 최대한 넓게 퍼지도록…)

메탄수화물 • 인간의 인위적 노력으로 감소시킬 수 있는 양 극히 제한적임. • 배출량의 감소 NO 배출량의 증가율을 감소…

CH4 와 온실효과

CH4 와 온실효과

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