فرصت کارآفرینی «متان» در پنج صنعت
فناوری‌ها آماده کاهش گرمایش زمین
خبر بد آن است که انتشار متان در ۲۰ سال گذشته حدود ۲۵ درصد افزایش یافته است. این روند کاملا بر خلاف نیاز به کاهش ۲ درصدی گازهای گلخانه‌ای در هر سال است که باید برای حفظ افزایش گرمای زمین زیر ۲ درجه سانتی‌گراد (هدف پیمان زیست‌محیطی پاریس) به آن توجه شود. با این حال، دلایلی برای خوش‌بینی محتاطانه باقی می‌ماند. پژوهش اخیر مک‌کینزی نشان می‌دهد پنج صنعت جهان می‌توانند میزان انتشار سالانه متان خود را ۲۰ درصد تا سال ۲۰۳۰ و ۴۶درصد تا سال ۲۰۵۰ کاهش دهند. این میزان کاهش انتشار متان برای حفظ گرمایش زمین در محدوده ۵/ ۱ درجه سانتی‌گراد بالاتر از دوران پیش از انقلاب صنعتی کافی است. موضوع دیگر آن است که این تغییر چشمگیر را می‌توان با فناوری‌های کنونی و هزینه‌ای منطقی صورت داد. پنج صنعتی که روی هم مسوول ۹۸ درصد از انتشار متان انسانی هستند، عبارتند از: کشاورزی (شامل دامپروری)، نفت و گاز، معدنکاری زغال‌سنگ، مدیریت پسماند خشک و مدیریت فاضلاب. در هرکدام از این صنایع، می‌توان راهکارهای کاهش متان را به صورت جداگانه و علمی بررسی کرد. در این مقاله، نگاهی به اثر متان بر اقلیم، روش‌های بالقوه کاهش انتشار و قدم‌هایی می‌اندازیم که شرکت‌ها می‌توانند برای مدیریت موثر متان آنها را در پیش بگیرند.
موانع کاهش متان
دمای جهان در سال ۲۰۲۱ حدود ۱/ ۱ درجه بالاتر از دوران پیش‌صنعتی است و متان ناشی از فعالیت‌های انسان مسوول ۳۰ درصد این گرمایش است. با افزایش دما، خطر تسریع گرمایش جهانی وجود دارد؛ چرا که با تغییرات اقلیمی، متان بیشتری از یخ‌های قطبی، تالاب‌ها و خشکی‌ها در جو آزاد خواهد شد. سرزمین‌های یخبندان قطبی، متان پیش از تاریخ را در خود نهفته دارند. در صورت ادامه ذوب این یخ‌ها، میزان انتشار بلندمدت متان می‌تواند ۵ تا ۲۰ درصد بیشتر شود.
سال ۲۰۱۸، هیات بین دولتی تغییر اقلیم (IPCC) برآورد کرد که برای حفظ گرمایش زمین در زیر ۵/ ۱ درجه سانتی گراد، حداکثر می‌توان ۵۷۰ گیگاتن (یا ۵۷۰ میلیارد تن) دی‌اکسیدکربن در جو منتشر کرد. در حال حاضر، فعالیت‌های انسانی باعث انتشار سالانه ۴۱ گیگاتن دی‌اکسیدکربن می‌شود و به این صورت، در سال ۲۰۳۱ برنامه کنترل گرمایش شکست خواهد خورد. بر اساس تحلیل این هیأت، کاهش انتشار متان، اقدامی حیاتی برای عقب نماندن از برنامه است. این سخن به معنای آن است که هر قدر متان بیشتری منتشر شود، «فضای» کمتری در جو برای سایر گازهای گلخانه‌ای باقی خواهد ماند. به عبارت دیگر، با ادامه انتشار متان، ظرفیت انتشار کربن جهان به زودی به پایان خواهد رسید. این کارگروه بین‌المللی برآورد کرده است که باید هر سال ۲درصد از میزان انتشار متان کاست تا بتوان در سال ۲۰۳۰ حدود ۳۷ درصد متان کمتری نسبت به ۲۰۱۷ داشت و در سال ۲۰۵۰ این رقم به ۵۵ درصد برسد. در صورت محقق نشدن این هدف، عملا امکان نگه داشتن گرمایش زمین در زیر ۱/ ۵ درجه سانتی‌گراد از بین خواهد رفت. در طرف دیگر، اگر این هدف محقق شود، زمان و ظرفیت بیشتری برای کنترل دی‌اکسید کربن باقی خواهد ماند.
در حالی که متان و دی‌اکسید کربن اثرات گلخانه‌ای مشابهی دارند، تفاوت‌هایی نیز در آنها دیده می‌شود. متان فقط یک دهه در جو زمین باقی می‌ماند و دی‌اکسید کربن چند قرن در جو خواهد ماند. با این حال، متان در همین مدت کوتاه، اثرات گلخانه‌ای شدیدتری دارد و گرمای بیشتری را در سطح زمین به دام می‌اندازد. همچنین انتشار متان بسیار نامنظم‌تر است و در دوره‌های مشخصی انتشار آن از چاه‌های نفت، گله‌های دام، زمین‌های زراعی و معادن زغال‌سنگ به اوج می‌رسد. چالش دیگر آن است که اکثر متان ناشی از فعالیت‌های بشر، در ۵ حوزه اقتصادی خاص متمرکز شده است. کشاورزی (شامل دامپروری) عامل ۴۰ تا ۵۰ درصد از متان جهان است؛ با این حال، این میزان متان از میلیون‌ها مزرعه و دامپروری با اندازه‌ها و روش‌های متفاوت فعالیت ناشی می‌شود.
به دلیل این چالش‌ها و با وجود پیشرفت‌های اخیر در فناوری، ردیابی و اندازه‌گیری انتشار متان کاری دشوار است. علاوه بر آن، راهکارهای کاهش متان نیز به ندرت دقیق و جهان‌شمول هستند. در هر صنعت و هر شرکتی، رویه‌های مختلفی برای اندازه‌گیری یا کاهش متان در نظر گرفته می‌شود که براساس میزان متان کاهش یافته، صرفه اقتصادی و سهولت اجرای آن هزینه‌های متفاوتی دارند. بیشتر اقدامات هم شامل بده بستان‌هایی می‌شوند؛ یا باید بین هزینه‌ها و منافع طرح‌های کنترل متان توازن ایجاد کرد یا از جنبه‌های زیست‌محیطی اثرات متفاوتی بر کره زمین می‌گذارند. به عنوان مثال، خشکه‌کاری که به عنوان جایگزین شالیکاری مطرح شده، با وجود کاهش متان ناشی از مزارع برنج، انتشار نیتریک اکسید را افزایش می‌دهد که آن هم گاز گلخانه‌ای دیگری است. به عنوان نمونه‌ای دیگر، هزینه کاهش انتشار متان در معادن زغال‌سنگ ۴ تا ۵ برابر بیش از شناسایی نشتی‌ها و مهار متان در چاه‌های نفت و گاز است؛ چرا که متان معادن زغال‌سنگ در یک نقطه یا محدوده خاصی متمرکز نیستند. چنین شرایطی باعث شده که اقدامات کنترل و مهار متان، با توجه به هر صنعت و هر شرکت، متفاوت باشد و عملا هر شرکتی باید با توجه به شرایط خود، برنامه‌های زیست‌محیطی‌اش را تدوین کند.
از طرف دیگر، تحقیقات نشان می‌دهد مهار متان و دستیابی به هدف ۵/ ۱ درجه سانتی‌گرادی نیازمند تحول همزمان در تقاضای کالاهای اساسی و راهکارهای فناوری‌محور است.بر این اساس رسیدن به هدف توافق پاریس، نیازمند کاهش ۴۳ درصدی تقاضای سوخت فسیلی و ۱۵ درصدی تقاضای گوشت و لبنیات است. محقق نشدن این تغییر به از دست رفتن فرصت کنترل اقلیم می‌انجامد و تحقق آن فقط فرصتی برای ادامه برنامه فراهم می‌آورد. نکته دیگر آن است که هر میزان کاهش تقاضای گوشت و لبنیات اثر بیشتری نسبت به کاهش تقاضای سوخت فسیلی دارد. همچنین سوخت فسیلی به طور غیرمستقیم شامل برق هم می‌شود (دست‌کم در بیشتر کشورهای جهان) . در نهایت، این نیاز به تغییر، می‌تواند به حرکت اجتماعی بزرگی در بازار تبدیل شود. بنابراین هر فناوری یا نوآوری جدیدی در هر یک از ۵صنعت مورد بحث و ۳ حوزه کلان (خوراک، انرژی و پسماند) می‌تواند پتانسیل‌های ایجاد ارزش‌افزوده برای کارآفرینان و کل جامعه داشته باشد. اما نیاز به اقدام در سطوح مختلف (فردی، کسب‌وکار و سیاستگذاری) بر اهمیت درک توجیه اقتصادی راهکارهای فناوری می‌افزاید. از این رو در زیر به بررسی آن می‌پردازیم.
مهار متان صنایع با فناوری‌های موجود و هزینه‌های توجیه‌پذیر
با وجود چالش‌های عملیاتی، راهکارهای فناوری برای کنترل متان در هر ۵ صنعت مورد بحث وجود دارد و براساس آنها می‌توان انتشار گازهای گلخانه‌ای را صفر کرد. علاوه بر آن، پژوهش ۳۰ ساله ما نشان می‌دهد که ۹۰ درصد از راهکارهای فناوری برای مهار کربن، هزینه‌ای کمتر از ۲۵ دلار برای هر تن دی‌اکسید کربن (و معادل آن برای سایر گازهای گلخانه‌ای) دارد؛ هزینه‌ای که اغلب توجیه اقتصادی دارد. در چشم‌انداز ۲۰۳۰ تا ۲۰۵۰، میزان کاهش انتشار متان در صنایع مختلف به شرح زیر است:
• کشاورزی
بخش کشاورزی که عامل ۴۰ تا ۵۰ درصد انتشار متان انسانی است، می‌تواند ۱۲ درصد کاهش انتشار تا سال ۲۰۳۰ و ۳۰ درصد کاهش تا سال ۲۰۵۰ داشته باشد. متان این بخش، بیش از همه ناشی از پرورش حیوانات نشخوارکننده (به ویژه گاو و گوسفند)، رویه‌های کشاورزی و تولید برنج است. نشخوارکنندگان هنگام هضم غذا، متان، دی‌اکسیدکربن و سایر گازهای گلخانه‌ای وارد جو می‌کنند. اثر آنها بر گرمایش جهانی بسیار جدی است؛ چرا که ۷۰ درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای حوزه کشاورزی را باعث می‌شوند. انتشار گازهای گلخانه‌ای آنها از تمام کشورها به جز چین، بیشتر است. سوزاندن ضایعات کشاورزی (چوب، بقایای مزارع گندم، فضولات حیوانی و...)، گسترش اراضی برای خوراک دام و انسان (اغلب از طریق نابودی جنگل‌ها) و شالیکاری از دیگر عوامل مهم انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش کشاورزی است.
بخش زیادی از گازهای گلخانه‌ای این بخش را می‌توان با فناوری‌های موجود مهار کرد. به عنوان مثال، هم‌اکنون شرکت‌های مختلفی مکمل‌های غذایی برای چهارپایان ارائه می‌کنند و راهکارهای دیگری هم برای مدیریت آب، کربن خاک، نیتروژن و مدیریت مزارع ارائه شده است که در کشت برنج و سایر محصولات کارآیی دارند.
• نفت و گاز
حوزه نفت و گاز مسوول ۲۰ تا ۲۵ درصد از متان منتشر شده به دست انسان است. پژوهش ما نشان می‌دهد که این صنعت می‌تواند تا سال ۲۰۳۰ حدود ۴۰ درصد از این میزان انتشار و تا سال ۲۰۵۰ حدود ۷۰ درصد از آن را کاهش دهد. از استخراج تا فرآوری و مصرف نفت و گاز شاهد «متان فرّار» هستیم که به دلیل نشت، فناوری‌های قدیمی یا اشتعال ناکامل اتفاق می‌افتد. از آنجا که متان، بخش اصلی گاز طبیعی (و گاز شهری) است، ارزش‌افزوده بالایی هدر می‌رود و مهار آن از طریق زیرساخت‌های لازم می‌تواند حتی به سودآوری چشمگیری برسد. فناوری‌ها و روش‌های فراوانی برای این منظور وجود دارد که می‌توان به شناسایی و رفع نشتی (LDAR)، برقی کردن یا جایگزینی تجهیزات و واحدهای بازیابی بخار بنزین اشاره کرد.
• معدنکاری زغال‌سنگ
معدنکاری زغال‌سنگ موجب انتشار ۱۰ تا ۱۵ درصد از متان انسانی می‌شود. براساس تحلیل ما، این بخش می‌تواند ۲ درصد از متان منتشرشده خود را تا سال ۲۰۳۰ کاهش داده و این رقم را در سال ۲۰۵۰ به ۱۳ درصد برساند. بخش اعظم متان منتشر شده، ناشی از معادن عمیق فعال یا متروکه است.اندازه‌گیری و بازیابی این متان کاری چالش برانگیز است. با این حال، فناوری‌هایی برای مهار متان معادن زغال‌سنگ و استفاده از آنها به عنوان انرژی وجود دارد. سرمایه‌گذاری در این زمینه به‌ویژه برای چین می‌تواند صرفه اقتصادی داشته باشد که عامل انتشار ۷۰ درصد از متان معادن زغال‌سنگ است. این کشور همچنین برای تبدیل زغال‌سنگ به گاز سرمایه‌گذاری زیادی کرده است.
• مدیریت پسماند جامدات
حدود ۷ تا ۱۰ درصد از متان ناشی از فعالیت‌های انسان به این حوزه اقتصادی اختصاص دارد که می‌توان آن را ۳۹ درصد تا سال ۲۰۳۰ و ۹۱ درصد تا سال ۲۰۵۰ کاهش داد. بیشتر متان ناشی از این منبع، به دلیل فعالیت باکتری‌های بی‌هوازی در مناطق دفن یا رهاسازی زباله اتفاق می‌افتد. این متان را می‌توان با توجه به بازار گازهای زیستی و مشوق‌های دولتی بازیابی کرد و به فروش رساند. راهکار دیگر، تبدیل زباله‌ها به کود است. با این حال، درآمدها ممکن هزینه‌ها را توجیه نکنند.
• فاضلاب
فاضلاب در حال حاضر عامل ۷ تا ۱۰ درصد از متان غیرطبیعی است. انتشار این متان را می‌توان ۲۷ درصد تا سال ۲۰۳۰ و ۷۷ درصد تا سال ۲۰۵۰ کاهش داد. متان مراکز تصفیه فاضلاب ناشی از تجزیه مواد آلی است. اولین روش برای کاهش انتشار این متان، ایجاد زیرساخت‌های مدرن فاضلاب و فناوری‌های مدرن تصفیه است. با این حال، هزینه‌های سرمایه‌گذاری و مقررات دولتی می‌تواند مانعی جدی در بسیاری از کشورها باشد. در صورت دسترسی به منابع مالی و فناوری، استفاده از استخرهای سرپوشیده تصفیه یا به‌کارگیری جلبک‌ها برای جلوگیری از تشکیل گاز می‌تواند موثر باشد. لجن دفعی نهایی را نیز می‌توان به عنوان کود یا سوخت زیستی به فروش رساند.
سه اقدام شرکت‌ها برای مقابله با متان
برای کاهش انتشار متان و تحقق اهداف پیمان زیست‌محیطی پاریس، شرکت‌ها باید روی ۳ اقدام حیاتی و مصون از پشیمانی تمرکز کنند:
۱- افزایش نظارت، گزارش‌دهی و تایید داده‌ها. در گام نخست، صنایع و دولت‌ها باید شیوه‌های جمع‌آوری داده خود را به روز کرده و به جای برآوردها به داده‌های دقیق و قابل اتکا برسند. ماهواره‌ها، پهپادها و حسگرها با توجه به کاهش چشمگیر قیمت‌هایشان می‌توانند کمک موثری در این زمینه باشند. در حال حاضر میزان انتشار متان به صورت تجمعی و وابسته به دی‌اکسیدکربن گزارش می‌شود. این رویه باید تغییر کند و به دلیل تفاوت‌های متان و دی‌اکسیدکربن، باید آن را جداگانه اندازه‌گیری کرد. اندازه‌گیری بهتر، پتانسیل‌های مهار آن را در صنایع مختلف نمایان خواهد کرد.
۲- حمایت از مصرف پایدار. ذی‌نفعان می‌توانند مکانیزم‌هایی برای متمایزسازی دارایی‌ها و امتیاز دادن به محصولات براساس ردپای متان آنها معرفی کنند.
اگر عرضه برنج، گازطبیعی، فولاد، گوشت، روغن و زغال‌سنگ، با مشخص کردن میزان متان انتشاری ناشی از آن باشد، خرید مصرف‌کنندگان نیز آگاهانه‌تر شده و حرکت به سمت استفاده از محصولات کم‌آلاینده آغاز می‌شود. علاوه بر افزایش آگاهی خرده‌فروشان و مصرف‌کنندگان، تولیدکنندگان نیز فضای جدیدی برای رقابت می‌یابند و سرمایه‌گذاران نیز درک بهتری از ریسک پرتفوی خود به دست خواهند آورد.
۳- افزایش نوآوری و عملیاتی کردن فناوری‌های موجود. بسیاری از راهکارها می‌توانند مثمر ثمر باشند اما به دلیل هزینه‌های سنگین یا ناآگاهی از فناوری‌های موجود به کاربرد گسترده نمی‌رسند. به عنوان مثال، در صنعت نفت و گاز، فناوری‌های شناسایی نشتی و مهار متان می‌تواند به کسب‌وکارها در کاهش هزینه‌ها کمک کند.
