Målemetoder til bestemmelse af metanemission fra deponier fordele og ulemper Charlotte Scheutz Peter Kjeldsen DTU Miljø ATV Møde, Århus 10. september, 2014
Baggrund Gasemission fra deponier vurderes oftest vha. modeller ud fra affaldsmængder og sammensætning og en række standardværdier Modellering resultater i gasemissioner, som er meget usikre Vi har brug for robuste metoder til måling af gasemissionen fra deponier: For at validere modeller og opnå bedre værktøjer til at forudsige/estimere emissionen I tilfælde af at myndigheder i fremtiden kræver dokumentation af emission baseret på reelle målinger Til bestemmelse af reduktionseffektiviteten ved fx gasudnyttelse eller installation af biocover 2
Baggrund Der findes i dag flere metoder til at bestemme metanemission fra deponier Der er i øjeblikket ikke en bestemt metode, der er bredt anerkendt som den foretrukne metode Kun få af metoderne er kommercielt tilgængelige, og kun i en håndfuld lande Der er hidtil kun udført relativt få sammenligningsstudier 3
Formål Præsentere de forskellige målemetoder til bestemmelse af metanemission fra deponier, herunder: Introducere princippet bag metoderne introduceres Diskutere de enkeltes metoders fordele og begrænsninger 4
Udfordringerne Høj rumlig variation Metanemissionen kan variere med op til syv størrelsesordner inden for få meter 50-70% af den samlede emission kommer fra en mindre (<5%) af deponiet Høj tidsmæssig variation Stærkt afhængig af ændringer i atmosfæretryk (inden for få timer) Afhængig af temperatur pga. indflydelse på metanoxidation (sæsonvariation) Stort areal 5-20 ha Kompleks topografi Store højdeforskelle
Overblik over metoder 6
Flux-kammer-metoden Fordele: Simpel Billig Små emissioner Mange gasser (NMVOC og isotop) Negative emissioner Ulemper: Måler fra et meget lille område (<1m 2 ) over kort tid (minutter) Arbejdsintensiv Risiko for at overse hotspots Kan ikke måle emission fra installationer 7
Mikrometeorologiske metoder Fordele: Langtidsmålinger Andre gasser Ulemper: Modellering er nødvendig til at bestemme størrelsen af måleområdet (footprint) Udfordret af topografi Afhængig af vindforhold 8
Radial Plume Mapping HRPM og VRPM Fordele: Målinger udføres udenfor deponiet / i randen Kan identificere hotspots Dækker et større areal Ulemper: Modellering er nødvendig til at bestemme størrelsen af måleområdet (footprint) Udfordret af topografi Afhængig af vindforhold Laser rækkevidde = ca. 200 m Måler over kort tid 9
Differential absorption lidar (DIAL) method Fordele: Målinger udføres udenfor deponiet Laserrækkevidde 400-800 m Ofte måles emission fra hele deponiet Behøver ikke adgang til deponiet Ulemper: Vindhastighed i alle højder behøves Afhængig af vindforhold Kræves veje nedvinds Komplekst og kostbart udstyr Måler over kort tid 10
Tracer dispersion method Fordele: Måler emission fra hele deponiet hotspots Behøver ikke viden om meteorologiske forhold Simpelt approach Ulemper: Afhængig af vindforhold Behøver adgang til deponiet Kræver veje nedvinds Måles over et relativt kort tidsinterval (timer) 11
Konklusion Udfordringerne: stor rumlig og tidslig variabilitet Flere af metoderne måler emissionen fra et begrænset område af deponiet derefter skal opskaleres, hvilket medfører usikkerhed Fluxkamre vil ofte føre til en væsentlig underestimering af totalemissionen Mikrometeorologiske metoder (Eddykovarians- og 1Dmassebalancemetoden) og radialfanemåling er usikre, da det er svært at bestemme præcist, hvilket område emissionen repræsenterer (både placering og størrelse) Metoder som DiAL og sporstofdispersionsmetoden er gode metoder, da de måler den samlede emission fra deponiet Alle metoder - med undtagelse af Eddykovarians og massebalancemetoden - er begrænset i forhold til at måle den tidslige variabilitet
Referencer Scheutz, C., Samuelsson, J., Fredenslund, A.M., Kjeldsen, P., (2011c). Quantification of multiple methane emission sources at landfills using a double tracer approach. Waste Management, 31, 1009-1017. Mønster, J., Samuelsson, J., Kjeldsen, P., Rella, C. W., Scheutz, C. (2014a). Quantifying methane emission from fugitive sources by combining tracer release and downwind measurements a sensitivity analysis based on multiple field surveys. Waste Management, 34, 1416 1428. (doi:10.1016/j.wasman.2014.03.025) Mønster, J., Samuelsson, J., Kjeldsen, P., Scheutz, C. (2014b). Quantification of methane emission from 15 Danish landfills using mobile tracer dispersion method. Waste Management. In press. MST, 2014. Håndbog i monitering af gasemission fra danske affaldsdeponier. Kjeldsen, P., Scheutz, C. (Under udarbejdelse). 13
Tak for opmærksomheden Charlotte Scheutz chas@env.dtu.dk