Réévaluer les émissions cachées de méthane en décharges
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Les mesures effectuées dans une décharge en Israël font redouter que les calculs sur la base desquels les émissions de méthane à effet de serre ont été estimées ne reflètent pas avec précision les émissions réelles. Que va faire le ministère de la Protection de l’environnement ? Les décideurs en Israël continuent de fixer des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre, dans le but d’atténuer la crise climatique.
Il a récemment été envisagé que les émissions de gaz méthane (le deuxième gaz à effet de serre le plus important affectant le réchauffement climatique, après le dioxyde de carbone) de l’industrie du gaz naturel en Israël seraient 50 fois plus élevées que celles estimées par le ministère de l’Énergie (le ministère de l’Énergie a rejeté ces affirmations). Les mesures récentes effectuées dans une décharge en Israël soulèvent de réelles inquiétudes quant à l’existence d’écarts importants entre les rapports sur les estimations des émissions de méthane des décharges communiquées au ministère de la protection de l’environnement, calculées sur la base de modèles internationaux acceptés, et l’ampleur réelle des émissions de méthane. émissions. Les déchets organiques mis en décharge subissent une décomposition anaérobie en l’absence d’oxygène et émettent donc un mélange gazeux inflammable appelé « gaz de décharge ».
Le gaz d’enfouissement se compose généralement d’environ 50% de méthane et d’environ 50% de dioxyde de carbone, et d’une petite fraction d’autres gaz. Parce que le gaz à effet de serre méthane chauffe l’atmosphère des dizaines de fois plus que le dioxyde de carbone, le gaz de décharge est parfois brûlé pour réduire les émissions de gaz à effet de serre des décharges, ou même utilisé pour produire de l’énergie. Le méthane est également un polluant atmosphérique secondaire, qui provoque la formation d’une pollution atmosphérique par l’ozone troposphérique. Les mesures susmentionnées, menées l’été dernier par SP Interface, dirigée par le Dr Daniel Madar, ont montré que la quantité de méthane émise par la décharge est 6 fois supérieure aux estimations d’émissions communiquées par la décharge au ministère de la protection de l’environnement. Les mesures ont été effectuées à l’aide de satellites de la société canadienne GHGSat, qui mesurent les émissions de méthane à haute résolution et haute précision.
« Ce sont les résultats préliminaires d’un petit nombre de mesures mais la société satellite a continué à mesurer les émissions de méthane dans la décharge chaque semaine au cours des six derniers mois », explique Daniel Madar. « Les données complètes ne nous ont pas été transmises, mais la société laisse entendre que la situation reste assez similaire à celle reflétée par les premières mesures. Parfois, les modèles s’avèrent inexacts ». Les données sur les émissions de l’industrie israélienne dans l’air, la terre et l’eau sont collectées dans le registre des rejets et transferts de polluants (PRTR) du ministère de la protection de l’environnement.
Lorsqu’il existe des technologies existantes et disponibles pour mesurer les émissions atmosphériques et lorsque la matière émise est importante (par exemple, mesures de métaux lourds ou de benzène dangereux pour la santé), les émissions sont mesurées dans l’installation et les résultats sont rapportés au PRTR (Parfois, les données sur un polluant comprennent à la fois des mesures et une modélisation). Dans d’autres cas, lorsqu’il est coûteux ou très compliqué de mesurer les émissions de polluants dans l’air, et/ou lorsque la matière émise est de moindre importance ; Les entreprises ne sont pas tenues de mesurer directement l’étendue des émissions elles-mêmes, mais sont tenues d’utiliser les critères établis par le ministère de la Protection de l’environnement pour évaluer les émissions.
Cela se fait généralement sur la base de modèles internationaux acceptés d’émissions de polluants provenant de processus industriels ou agricoles connus. En ce qui concerne les décharges, l’étendue des émissions est calculée sur la base de paramètres tels que la quantité de déchets mis en décharge, la composition, les effets climatiques et les méthodes de traitement des déchets mis en décharge (par exemple, si les gaz de décharge collectés et brûlés à partir des déchets sont collectés et brûlés). « Les critères d’évaluation des émissions sont basés sur le calcul d’un modèle international accepté que le ministère de la protection de l’environnement soumet aux décharges – cela permet à l’État de collecter les informations selon des estimations, sans effectuer de mesures compliquées réelles dans chaque installation séparément», explique Daniel Madar.
« Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas d’une procédure inappropriée et que c’est également ce qui est pratiqué dans d’autres pays développés. » Parce que les décharges sont de grandes installations, évolutives et complexes ; parce que jusqu’à il y a quelques années, il n’y avait pas de technologies pratiques pour peut-être parce que les émissions des décharges sont moins préoccupantes dans l’UE en raison de la faible proportion de déchets mis en décharge là-bas ; et peut-être parce que jusqu’à récemment, les émissions de gaz à effet de serre étaient moins importantes que les polluants atmosphériques aigus, à l’échelle mondiale, les émissions atmosphériques des décharges sont estimées sur la base de modèles et ne sont pas mesurées.
Naturellement, les estimations des émissions atmosphériques basées sur des modèles ne peuvent souvent pas être totalement exactes. Le moyen le plus sûr de comprendre l’ampleur des émissions de polluants dans l’atmosphère est de les mesurer directement. Aujourd’hui, contrairement au passé, il existe déjà des méthodes pour mesurer les émissions de méthane des décharges avec une grande précision. Les résultats préliminaires trouvés par SP Interface ont été collectés et analysés à l’aide des satellites de la société canadienne GHGSat, qui sont capables de couvrir une très grande zone d’environ 100 kilomètres carrés, d’atteindre une haute résolution d’environ 25 mètres, et qui prennent en compte différents conditions climatiques, météorologiques et géographiques.
« Nous faisons confiance aux satellites pour que les mesures qu’ils effectuent reflètent la réalité, ils subissent des étalonnages et des vérifications réguliers en mesurant les émissions contrôlées de méthane à des taux connus », souligne Daniel Madar. Selon lui, il n’est pas obligatoire d’utiliser uniquement des satellites pour mieux comprendre la situation au sol. « Les émissions peuvent également être mesurées par d’autres nouvelles technologies. Par exemple, parallèlement aux mesures satellitaires, nous avons également effectué des mesures au sol à l’aide de caméras thermiques de la société israélienne Opgal, conçues pour détecter les émissions de méthane. Ces mesures ont également montré des émissions de méthane provenant de la décharge avec des caractéristiques similaires ».
« En supposant que nos mesures satellites initiales sont exactes, cela signifie que les modèles du ministère de la Protection de l’environnement ne reflètent pas fidèlement la réalité », explique Daniel Madar. « Ces modèles ont été développés à partir d’expériences en laboratoire et sur le terrain, mais les conditions des expériences sont limitées dans leur portée et leur durée, et ils ne peuvent pas refléter tous les types de décharges, et toutes les conditions complexes qui se développent dans différentes décharges. Parfois, les modèles sont inexacts et doivent être améliorés, ou doivent être remplacés par de nouvelles technologies de mesure lorsqu’elles sont disponibles ».
« Le plus gros problème sera si ces émissions élevées que nous avons mesurées dans cette seule décharge existent également dans d’autres décharges en Israël. Dans une telle situation, le volume réel des émissions de tous les gaz à effet de serre en Israël peut être supérieur de plusieurs dizaines de pour cent au volume des émissions calculé aujourd’hui. Nous serons heureux de découvrir que nous nous trompons et que nos mesures initiales ne représentent pas la situation, mais pour le savoir, nous devons mesurer plus d’émissions de méthane provenant des décharges en Israël. Les chercheurs ont transmis les mesures qu’ils ont effectuées au ministère de la Protection de l’environnement. Les experts du ministère de la Protection de l’environnement ont été très surpris par les données, ils comprennent le problème et ses implications, et ont déclaré qu’ils examinaient la question et en discutaient », a déclaré Daniel Madar.
« Cependant, le ministère de la Protection de l’environnement ne nous a pas encore dit s’il avait l’intention de commencer à mesurer réellement les émissions des décharges. » Le méthane est plus efficace à court terme Le méthane est émis par la production, le transport et/ou l’utilisation du charbon, du pétrole et du gaz naturel ; de l’élevage du bétail et du riz et, comme mentionné, de l’activité des décharges. Dans les décharges, le méthane est émis lorsque les créatures microscopiques qui y vivent décomposent la matière organique des déchets de manière anaérobie (sans oxygène). « Une tonne de méthane réchauffe l’atmosphère beaucoup plus qu’une tonne de dioxyde de carbone, bien qu’il soit moins stable et que la majeure partie se décompose dans l’atmosphère en 20 ans », explique Madar.
Selon lui, jusqu’à récemment, beaucoup ignoraient les effets du méthane. « La plupart des scientifiques avaient l’habitude d’examiner le réchauffement atmosphérique à l’échelle de 100 ans, sur une telle période, chaque tonne de méthane réchauffe la Terre 35 fois plus que le dioxyde de carbone. » Cependant, sur une période plus courte de 20 ans, le méthane réchauffe l’atmosphère 85 fois plus que le dioxyde de carbone. Une démonstration des capacités des satellites depuis une décharge à Madrid.
Selon Daniel Madar, par conséquent, lorsqu’il s’agit de solutions pour réduire la crise climatique à court terme, chaque petit pas fait pour réduire les émissions de méthane sera d’un grand bénéfice. Par exemple, si nous voulons réduire les émissions de gaz à effet de serre de 50% d’ici 2030 pour limiter le réchauffement climatique à 1,50° C au-dessus de la température moyenne avant la révolution industrielle, nous devons réduire les émissions de méthane à grande échelle.
« Toute tonne de méthane évitée aura un impact beaucoup plus important dans un avenir proche que la prévention de l’émission d’une tonne de dioxyde de carbone », dit-il. Pour atteindre les objectifs d’atténuation du changement climatique, vous devez mesurer Selon le rapport que le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) des Nations Unies a publié en août dernier, un tiers du réchauffement climatique est dû aux émissions de méthane, par conséquent, la seule réduction des émissions de dioxyde de carbone ne suffira pas à atténuer les effets de la crise climatique. En Israël, selon les données du ministère de la Protection de l’environnement, environ 77 % des émissions de méthane proviennent de la mise en décharge directe de déchets organiques sans traitement préalable (et cela pourrait s’aggraver si les mesures initiales mentionnées ici s’avèrent représenter la réalité).
Suite à la publication du dernier rapport du GIEC et avant la conférence de Glasgow sur le climat à l’automne 2021, Israël a rejoint une initiative américano-européenne visant à atténuer et à réduire les effets de la crise climatique, qui comprend un objectif de réduire de 30% les émissions de méthane en 2030. « Lorsque nous atteindrons l’année cible, nous constaterons peut-être que nous émettons 3 ou 5 fois plus de méthane que nous pensions en émettre aujourd’hui », conclut-il. C’est pourquoi les émissions de méthane d’un grand nombre de décharges en Israël doivent être mesurées dans le temps, et pas seulement évaluées.
« Comprendre l’ampleur du problème permettra d’affecter suffisamment de ressources pour y remédier. En effet, le plan stratégique de traitement des déchets 2020 du ministère de la protection de l’environnement prévoit une réduction massive de la quantité de déchets enfouis, mais il faudra au moins une décennie pour y parvenir, alors qu’il existe des techniques qui peuvent être appliquées aujourd’hui dans les décharges pour réduire les émissions de méthane des déchets déjà enfouis. »
Le ministère de la protection de l’environnement a répondu : certains articles récents affirment que les quantités d’émissions de méthane provenant des décharges, selon un calcul basé sur des mesures de télédétection, sont supérieures au calcul du modèle LandGEM de l’USEPA. En général, selon la méthodologie MPSL, la mesure est plus précise que l’utilisation d’un modèle basé sur des facteurs d’émission, et doit donc être privilégiée. Cependant, l’outil actuellement le plus disponible et le plus avancé pour calculer les émissions des décharges est le modèle LandGEM.
Le Ministère de la protection de l’environnement n’a connaissance d’aucune exigence réglementaire à l’étranger imposant aux décharges de déclarer leurs émissions à l’aide de mesures de télédétection. Si une telle méthodologie est publiée, le ministère s’emploiera à l’examiner et à l’adopter. Nous soulignons que les émissions de gaz à effet de serre provenant des décharges sont l’un des facteurs d’émission élevés et doivent donc être réduites. La mise en œuvre de la stratégie des déchets du ministère de la Protection de l’environnement est la bonne façon de réduire les déchets d’enfouissement ainsi que les émissions de gaz à effet de serre qui en résultent.
This ZAVIT Article by Racheli February 14, 2022
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Measurements carried out in one of the landfills in Israel raise the concern that the calculations on the basis of which methane greenhouse gas emissions are estimated do not accurately reflect the real emissions. Why does this cause so much concern, and what does the Ministry of Environmental Protection intend to do about it?
Decision-makers in Israel continue to set targets for reducing greenhouse gas emissions, with the aim of mitigating the climate crisis. It has recently been suggested that methane gas emissions (the second most important greenhouse gas affecting global warming, after carbon dioxide) from the natural gas industry in Israel are 50 times higher than estimated by the Ministry of Energy (the Ministry of Energy rejected these claims). Now, measurements conducted in one of the landfills in Israel raise real concerns that there are significant discrepancies between the reports of methane emission estimates from landfills reported to the Ministry of Environmental Protection, calculated on the basis of accepted international models, and the extent of actual emissions.
Organic waste that is landfilled undergoes anaerobic decomposition in the absence of oxygen, and therefore emits a flammable gas mixture called “landfill gas”. Landfill gas usually consists of about 50% methane and about 50% carbon dioxide, and a small fraction with other gases. Because methane greenhouse gas heats the atmosphere tens of times more than carbon dioxide, landfill gas is sometimes burned to reduce greenhouse gas emissions from landfills, or even used to produce energy. Methane is also a secondary air pollutant, which causes the formation of ground-level ozone air pollution.
In the abovementioned measurements, conducted last summer by SP Interface, led by Dr. Daniel Madar, it was found that the amount of methane emitted from the landfill is 6 times greater than the emission estimates reported by the landfill to the Ministry of Environmental Protection. The measurements were performed using satellites of the Canadian company GHGSat, which measure high-resolution and high-precision methane emissions. “These are preliminary results from a small number of measurements – but the satellite company has continued to measure the methane emissions in the landfill every week for the past six months,” says Madar. “The full data were not passed on to us, but the company hints that the situation remains quite similar to that reflected from the first measurements.”
“Sometimes the models turn out to be inaccurate”
Data on emissions from Israeli industry to air, land and water are collected at the Pollutant Release and Transfer Register (PRTR) in the Ministry of Environmental Protection. When there are existing and available technologies for measuring air emissions and when the emitted material is important (for example, measurements of heavy metals or benzene that are hazardous to health), the emissions are measured in the facility and the results are reported to the PRTR (sometimes data on one pollutant include both measurements and modeling).
In other cases, when it is expensive or very complicated to measure pollutant emissions into the air, and / or when the emitted material is of less importance; Companies are not required to directly measure the extent of the emissions themselves, but are required to use criteria set by the Ministry of Environmental Protection to assess emissions. This is usually on the basis of accepted international models of pollutant emissions from known industrial or agricultural processes.
Regarding landfills, the extent of emissions is calculated based on parameters such as the amount of landfilled waste, composition, climatic effects, and treatment methodologies for landfilled waste (e.g., whether landfill gas collected and burned from waste is collected and burned). “The emission assessment criteria are based on the calculation of an accepted international model that the Ministry of Environmental Protection submits to landfills – this make it possible for the state to collect the information according to estimates, without performing actual complicated measurements at each facility separately,” says Madar. “It is important to emphasize that this is not an improper procedure -, and that this is also what is performed in other developed countries.”
“Because landfills are big, evolving and complex facilities; because until a few years ago there were no practical technologies for maybe because landfills emissions are of lesser concern in the EU due to the low fraction of landfilled waste there; and maybe because up until lately greenhouse gas emissions were of less importance compared to acute air pollutants- globally, landfills air emissions are estimated based on models and are not measured.”
Naturally, estimates of air emissions based on models, often cannot be completely accurate. The surest way to understand the extent of pollutant emissions into the atmosphere is to measure them directly. Today, in contrast to the past, there are already methods for measuring methane emissions from landfills with high accuracy. The preliminary results found by SP Interface were collected and analyzed using the satellites of the Canadian company GHGSat, which are able to cover a very large area of about 100 square kilometers, reach a high resolution of about 25 meters, and which take into account different climatic, weather and geographical conditions.
“We trust the satellites that the measurements they perform reflect reality, they undergo regular calibrations and verifications by measuring controlled methane emissions at known rates,” Madar emphasizes. According to him, it is not obligatory to use only satellites to get a better understanding of the situation on the ground. “Emissions can also be measured by other new technologies. For example, In parallel with the satellite measurements, we also performed ground measurements using thermal cameras by the Israeli company Opgal, designed to detect methane emissions. These measurements also showed methane emissions from the landfill with similar characteristics.”
“Assuming that our initial satellite measurements are accurate, it means that the models of the Ministry of Environmental Protection do not accurately reflect reality,” says Madar. “These models were developed from experiments in the laboratory and in the field, but the conditions of the experiments are limited in scope and duration, and they cannot reflect all types of landfills, and all complex conditions that develop within different landfills. Sometimes models are inaccurate and should be improved, or should be replaced with new measuring technologies when these are available.”
“The bigger problem will be if these high emissions that we measured in this single landfill also exist in other landfills in Israel. In such a situation, the actual volume of emissions of all greenhouse gases in Israel can be tens of percent greater than the volume of emissions calculated today. We will be happy to find out that we are wrong and that our initial measurements do not represent the situation, but in order to know this, we have to measure more methane emissions from landfills in Israel.”
The researchers passed the measurements they made to the Ministry of Environmental Protection. “The experts at the Ministry of Environmental Protection were very surprised by the data – they understand the problem and the implications of it, and said they are examining the issue and discussing it,” says Madar. “However, the Ministry of Environmental Protection has not yet told us if they intend to start actually measuring the emissions from the landfills.”
Methane is more effective in the short term
Methane is emitted from production, transportation and\or use of coal, oil and natural gas; from growing cattle and rice and, as mentioned, of the activity of waste landfills. In landfills, methane is emitted when the microscopic creatures that live in it decompose the organic matter in the waste anaerobically (without oxygen). “A ton of methane heats up the atmosphere much more than a ton of carbon dioxide, although it is less stable and most of it decomposes in the atmosphere within 20 years.” Says Madar.
According to him, until recently, many ignored the effects of methane. “Most scientists used to look at atmospheric warming on a 100-year scale – in such a period of time, each ton of methane warms the Earth 35 times more than carbon dioxide.” However, in a shorter period of 20 years, methane warms the atmosphere 85 times more than carbon dioxide.”
According to Madar, therefore, when it comes to solutions to reduce the climate crisis in the short term, every small step taken to reduce methane emissions will be of great benefit. For example, if we want to reduce greenhouse gas emissions by 50% by 2030 to limit global warming to 1.50c degrees above the average temperature before the Industrial Revolution, we must reduce methane emissions on a large scale. “Any avoided ton of methane will have a much greater impact in the near future than preventing the emission of a ton of carbon dioxide,” he says.
To meet climate change mitigation goals, you have to measure
According to the report that the United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) published last August, a third of global warming is due to methane emissions – therefore, reducing carbon dioxide emissions alone will not be enough to mitigate the effects of the climate crisis. In Israel, according to data from the Ministry of Environmental Protection, about 77 percent of methane emissions come from direct landfilling of organic waste without prior treatment (and this may worsen if the initial measurements mentioned here are found to represent reality).
Following the publication of the latest IPCC report and ahead of the Glasgow Climate Conference in autumn 2021, Israel has joined a US-European initiative to mitigate and reduce the effects of the climate crisis, which includes a goal to reduce 30 percent of methane emissions by 2030. “When we reach the target year, we may find that we emit 3 or 5 times more methane than we thought we emit today” he concludes. This is why methane emissions from a large number of landfills in Israel should be measured over time, and not just evaluated.”
“Understanding the scope of the problem will make it possible to direct sufficient resources to address it. Indeed, the Ministry of Environmental Protection’s 2020 waste treatment strategic plan includes a massive reduction in the amount of waste landfilled, but it will take at least a decade to achieve, while there are techniques that can be applied today in landfills to reduce methane emissions from waste that has already been landfilled.”
The Ministry of Environmental Protection responded:
A number of articles have recently been published claiming that the amounts of methane emissions from landfills, according to a calculation based on remote sensing measurements, are higher than a calculation according to the USEPA’s LandGEM model. In general, according to the MPSL methodology, measurement is more accurate than using a model based on emission factors, and should therefore be preferred. However, currently the most available and advanced tool for calculating landfill emissions is the LandGEM model.
The Ministry of Environmental Protection is not aware of any regulatory requirement abroad for landfills to report their emissions using remote sensing measurements. If such a methodology is published, the ministry will work to examine it and adopt it. We emphasize that greenhouse gas emissions from landfills are one of the high emission factors and should therefore be reduced. Implementing the Ministry of Environmental Protection’s waste strategy is the right way to reduce landfill waste as well as the greenhouse gas emissions that result from it.
This ZAVIT Article by Racheli February 14, 2022[:]
