Metaani

orgaaninen yhdiste

Metaani (CH4) on yksinkertaisin hiilivety ja alkaani. Se on hajuton, ilmaa kevyempi kaasu. Metaani on hiilidioksidin ohella yksi merkittävimmistä kasvihuonekaasuista. Metaanin osuus kaikista kasvihuonekaasujen yhdistetyistä lämmitysvaikutuksista on noin 20 %. [2]

Metaani
Methane-2D.svg
Methane-3D-space-filling.svg
Tunnisteet
CAS-numero 74-82-8
IUPAC-nimi Metyylihydridi
SMILES C
Ominaisuudet
Kemiallinen kaava CH4
Moolimassa 16,0 g/mol
Tiheys 0,000717 g/cm³
Sulamispiste −182,5 °C (90,7 K)
Kiehumispiste −161,6 °C (111,55 K)
Liukoisuus 3,5 mg/100 ml (17 °C)

GHS-pictogram-flamme.svg GHS-pictogram-bottle.svg[1]

Metaania syntyy eloperäisen aineksen mädäntyessä hapettomissa oloissa esimerkiksi eläinten ruoansulatuskanavissa, soissa, kaatopaikoilla ja riisipelloilla. Lisäksi metaania vapautuu fossiilisten polttoaineiden hankinnan ja jalostuksen yhteydessä. Metaania kerätään talteen polttoaineeksi biokaasuna. Eri esiintymispaikoissaan siitä käytetään esimerkiksi myös nimityksiä suokaasu ja kaivoskaasu. Kivihiilikaivoksissa tapahtuvat kaasuräjähdykset ovat metaanikaasun aiheuttamia, sillä sitä on myös kivihiilen huokosissa. Myös Marsin maaperästä vapautuu metaania. Jäätynyttä metaania esiintyy myös Pluton uloimmassa kerroksessa.

Maakaasu on pääosin metaania. Metaanin palamisreaktio tuottaa runsaasti lämpöenergiaa:

Polttoainekäytön lisäksi metaania käytetään useiden yhdisteiden synteesin lähtöaineena. Siitä valmistetaan muun muassa kloorattuja metaaneja, metanolia, eteeniä, vetysyanidia, vetysulfidia ja synteesikaasua.[3]

Metaani kasvihuonekaasunaMuokkaa

Metaanin elinikä ilmakehässä on vain noin kymmenen vuotta[4], joten se lämmittää ilmakehää muita kasvihuonekaasuja huomattavasti lyhyemmän aikaa. Laskelmissa metaanin ilmastoa lämmittävä vaikutus riippuu siksi muita kasvihuonekaasuja enemmän siitä, kuinka pitkää ajanjaksoa tarkastellaan päästöjen muodostumisen jälkeen. Yleisimmin käytetyllä sadan vuoden tarkasteluvälillä saadaan tulokseksi, että metaani lämmittää ilmakehää 25 kertaa enemmän kuin hiilidioksidi.[5] Metaanilla on myös ilmakehän viilentymistä aiheuttava otsonia heikentävä vaikutus, joka on kuitenkin paljon pienempi kuin klooria ja bromia sisältävillä kaasuilla[6][7].

Metaanin pitoisuus ilmakehässä on yli kaksinkertaistunut esiteollisen ajan jälkeen. Metaanin osuus globaaleista kasvihuonepäästöistä on sadan vuoden seuranta-ajalla noin 14 prosenttia [8]. Suomessa muiden kasvihuonekaasujen tuotanto on kuitenkin niin runsasta, että metaanin osuus ilmaston lämpenemisestä on vain 6 prosenttia[9].

Suomessa metaanin päästöistä on puolet peräisin kaatopaikoilta ja jätevedenpuhdistuksesta, kakkossijalla päästölähteenä on karjatalous.[10]

Fossiilisten polttoaineiden hankinta ja käyttö aiheuttavat 26 % maailman metaanipäästöistä ja kaatopaikkojen sekä jäteveden puhdistuksen yhteydessä vapautuu 20 prosenttia[11]. Biomassan polton metaanipäästöt muodostavat noin 11 prosenttia ihmisen toiminnan aiheuttamista metaanipäästöistä[12].

Metaanipäästöjen arvellaan tulevaisuudessa syntyvän enenevissä määrin kaatopaikoille kasaantuvasta jätteestä.[13] Suomen kaatopaikkojen metaanipäästöt laskivat kuitenkin voimakkaasti vuosina 1995–2006.[14]

Karjatalouden metaanipäästöt syntyvät nurmirehua syövien märehtijöiden ruoansulatuksessa sekä lannan varastoinnissa ja käsittelyssä. Metaanin muodostumista pyritään vähentämällä kohottamalla rehun hyötysuhdetta ja sen kautta vähentämällä sen kulutusta. Yli viisi prosenttia rehun energiasta muuttuu metaaniksi, ja sen talteenotto on vaikeaa sisätiloissakin. Kehitteillä on rehu, jonka ansiosta metaanin muodostuminen vähenisi.[10]

Siperian turvesoiden ikiroudan sulamisesta voi aiheutua jopa 70 000 miljoonan tonnin metaanipäästöt, jotka edelleen kiihdyttäisivät ilmastonmuutosta.[15] Kaksi kolmasosaa metaanipäästöistä on ihmisen aiheuttamaa.

Ilmakehän metaanipitoisuus nousi poikkeuksellisen paljon vuonna 2007. Syytä ei tiedetä. Pohjoisessa epäillään Siperian soiden vapauttavan metaania ikiroudan sulaessa ilmaston lämmettyä.[16]

Katso myösMuokkaa

LähteetMuokkaa

  1. Metaani Käyttöturvallisuustiedote. 5.12.2012. Sigma Aldrich (Merck). Viitattu 9.3.2018. (suomeksi)
  2. Methane [1]
  3. Alén, Raimo: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä: Ominaisuudet ja käyttökohteet, s. 18. Helsinki: Consalen Consulting, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.
  4. IPCC:n neljännen arviointiraportin toinen luku. Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing. Taulukko 2,14. Intergovernmental Panel on Climate Change 2007.
  5. Paper concludes cutting meat won't reduce a person's carbon footprint much Stuff. 7.7.2021. Viitattu 30.11.2021. (englanniksi)
  6. Ilmasto-opas.fi: Ilmastonmuutos ilmiönä - Ilmasto-opas.fi Ilmasto-opas. Viitattu 30.11.2021.
  7. Twenty Questions And Answers About The Ozone Layer, UNEP/D.W. Fahey 2002, s. 12
  8. Global Methane Emissions and Mitigation Opportunities. http://www.globalmethane.org/documents/analysis_fs_en.pdf
  9. Greenhouse gas emissions in Finland 1990–2003. National inventory report to the UNFCCC. 27 May 2005. http://www.stat.fi/tup/khkinv/nir_2005_unfccc.pdf
  10. a b Kristiina Yli-Kovero: Nautojen metaanipäästöjä halutaan vähentää uudenlaisella rehulla. Helsingin Sanomat, 7.11.2009, s. B9. Artikkelin verkkoversio.
  11. Global Methane Emissions and Mitigation Opportunities. http://www.globalmethane.org/documents/analysis_fs_en.pdf
  12. Puun polton pienhiukkaspäästöt. Kuopion yliopiston ympäristötieteiden laitoksen monistesarja 2/2005. http://www.uku.fi/fine/src/raportit/PIPOLoppuraportti2005.pdf
  13. Johanna Mannila: Metaani – se toinen kasvihuonekaasu 21.11.2006. Helsingin Sanomat. Viitattu 4.7.2007.
  14. Metaanipäästöt Suomessa 1990–2006 (1000 t) Tilastokeskus 18.4.2008
  15. Ian Sample: Warming Hits 'Tipping Point' 11.8.2005. The Guardian. Viitattu 12.6.2007.
  16. Ilmakehän metaanipitoisuus kohosi yllättäen viime vuonna, Tutkijat eivät ymmärrä metaanin kiertokulkua luonnossa riittävästi, Helsingin Sanomat 31.10.2008 A4

Aiheesta muuallaMuokkaa

 
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Metaani.