Gaz

Gaz ziemny używany do ogrzewania budynków jest dużo „czystszy”, niż inne paliwa kopalne i biomasa: spalanie gazu prowadzi do znacznie niższych emisji substancji szkodliwych dla zdrowia, niż spalanie węgla kamiennego, biomasy czy oleju opałowego^, .

Używanie gazu ziemnego jako źródła energii ma jednak pewien negatywny wpływ na jakość powietrza – przede wszystkim ze względu na emisję dwutlenku azotu (NO₂), a w pewnych przypadkach także ze względu na emisję drobnych cząstek pyłu. W dodatku używanie tego źródła energii ma bardzo negatywny wpływ na klimat.

Wpływ spalania gazu ziemnego na jakość powietrza

Spalanie gazu ziemnego w domowych kotłach i piecach gazowych zazwyczaj prowadzi do znacznie niższej emisji pyłu zawieszonego (masowo), wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), dwutlenku azotu (NO₂), dwutlenku siarki (SO₂), tlenku węgla (CO) i lotnych związków organicznych (LZO), niż ma to miejsce w przypadku urządzeń spalających węgiel kamienny lub brunatny, biomasę, a nawet olej opałowy^, .

Wielkość emisji pyłu (a więc także zawartych w nim substancji takich jak WWA) zależy od warunków spalania, a zatem od urządzenia grzewczego (kocioł lub piec gazowy). Wielkość emisji dwutlenku azotu i tlenku węgla zależy również od efektywności procesu spalania.

Ilość tlenku węgla (CO, czadu) jaka powstaje przy spalaniu gazu ziemnego rośnie w przypadku urządzeń starszego typu, urządzeń źle utrzymanych, źle wyregulowanych lub niewłaściwie użytkowanych (np. niezgodnie z oryginalnym przeznaczeniem lub wskazaniami producenta). Tlenek węgla stwarza poważne niebezpieczeństwo zatrucia we wnętrzach budynków. Jednak spalanie gazu ziemnego w domowych kotłach nie jest istotnym źródłem zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego tlenkiem węgla (przynajmniej w porównaniu ze spalaniem węgla czy – w mniejszym stopniu – ze spalaniem biomasy).

Emisja dwutlenku azotu jest tym większa, im wyższe jest stężenie tlenu w miejscu, gdzie następuje spalanie gazu oraz im wyższa jest maksymalna temperatura płomienia.

Z kolei emisja dwutlenku siarki jest niska (znacznie niższa, niż w przypadku węgla kamiennego), bo gaz ziemny docierający do użytkownika końcowego zawiera niewielkie ilości siarki. (Do gazu ziemnego jako substancje zapachowe dodawane są związki siarki – tiole, ich spalanie może być dodatkowym niewielkim źródłem emisji SO₂).

W przeciwieństwie do węgla kamiennego i brunatnego, gaz ziemny nie zawiera rtęci. Odpada zatem problem emisji tego toksycznego pierwiastka lub jego związków. Nie ma również problemu z emisją związków chloroorganicznych takich jak dioksyny, bo – inaczej niż w przypadku węgla kamiennego – gaz ziemny nie zawiera też chloru.

Jednak mimo znacznie niższych emisji zanieczyszczeń (w porównaniu z węglem i biomasą) używanie gazu ziemnego do ogrzewania budynków ma zauważalny wpływ zarówno na jakość powietrza, jak i na związane z obniżoną jakością powietrza skutki zdrowotne. Na przykład szacuje się, że w USA samo tylko spalanie gazu ziemnego w budynkach mieszkalnych (nie licząc innych sektorów) jest powodem od 3 do prawie 5 tysięcy przedwczesnych zgonów rocznie (dane za rok 2017, dokładne liczby zależą od użytego modelu).

Wpływ gazu ziemnego na klimat

Ilość najważniejszego gazu cieplarnianego: dwutlenku węgla (CO₂), powstającego przy spalaniu gazu ziemnego jest zwykle znacznie (ok. 2–3 razy) mniejsza, niż w przypadku spalania węgla kamiennego lub brunatnego (w przeliczeniu na jednostkę uzyskanej energii). Dokładne liczby zależą od tego, czy mówimy o zawodowej energetyce i energii elektrycznej, czy o domowych urządzeniach grzewczych i energii cieplnej.

Jednak gaz ziemny składa się głównie z metanu (CH₄) – najważniejszego po CO₂ gazu cieplarnianego. Dlatego wykorzystanie gazu ziemnego jako źródła energii wiąże się nie tylko z emisjami CO₂, ale też z emisjami metanu, których źródłem są wycieki gazu ziemnego podczas jego wydobycia, transportu i składowania.

W zależności od wielkości wycieków wpływ spalania gazu ziemnego na klimat może być równie duży, a nawet większy, niż wpływ spalania węgla (w przeliczeniu na jednostkę energii). Jest to prawdą przynajmniej w perspektywie czasowej najbliższych 20–30 lat (z czasem metan utlenia się do dwutlenku węgla, więc jego wpływ na klimat maleje)^, .

Gaz ziemny w transporcie drogowym

Sprężony gaz ziemny (CNG, z ang. compressed natural gas) oraz ciekły gaz ziemny (LNG, z ang. liquefied natural gas) są używane w silnikach spalinowych jako paliwa alternatywne do benzyny (CNG) i oleju napędowego (CNG, LNG). Zarówno CNG, jak i LNG są uważane za paliwa „ekologiczne”, a przynajmniej za znacznie mniej szkodliwe dla środowiska i zdrowia ludzkiego, niż olej napędowy. Na przykład na napędzanych sprężonym gazem ziemnym miejskich autobusach w Warszawie umieszczono napis „Jestem ekologiczny – CNG”. Z kolei „jeden z najpopularniejszych obecnie na rynku ciągników siodłowych na LNG – Iveco Stralis został wyróżniony Europejską Nagrodą Zrównoważonej Mobilności”.

Jednak wyniki niedawno opublikowanych badań pokazują, że ciężarówki napędzane LNG w terenie zabudowanym emitowały znacznie więcej drobnych cząstek pyłu, niż napędzane olejem napędowym ciężarówki wyposażone w nowoczesne silniki Diesla. (Konkretnie chodzi o emisję mierzoną w liczbie cząstek pyłu na jednostkę energii). LNG wypadło za to lepiej, niż olej napędowy jeśli chodzi o emisję pyłu podczas jazdy na autostradzie. Emisja gazów cieplarnianych w obu przypadkach była podobna.