Eindelijk is vanuit de ruimte te zien hoeveel grote fabrieken uitstoten van het vervuilende koolmonoxide

Fabrieken die ijzer en staal maken zijn grote uitstoters van koolmonoxide. Inzicht in deze uitstoot is van belang, want koolmonoxide verontreinigt de lucht en heeft indirect invloed op de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer. Op dit moment zijn fabrieken zelf verantwoordelijk voor het bijhouden van hun koolmonoxide-uitstoot. Onderzoekers van het Nederlandse instituut voor ruimteonderzoek SRON en TNO hebben een manier gevonden om de jaarlijkse koolmonoxide-uitstoot van grote puntbronnen te bepalen door middel van satellietwaarnemingen in combinatie met uitstootsimulaties. Dit maakt uitstootregistratie betrouwbaarder.

Ze publiceerden hun onderzoek dinsdag in het wetenschappelijke tijdschrift Atmospheric Chemistry and Physics.

Koolmonoxide (CO) is een gas dat vrijkomt bij onvolledige verbranding. Onder meer via brandstofmotoren en houtkachels komt het in de lucht terecht waar het voor vervuiling zorgt. Het is zelf geen broeikasgas, maar het kan reageren tot het broeikasgas ozon. Bovendien zorgt koolmonoxide dat andere broeikasgassen langer in de atmosfeer blijven hangen.

Van erts naar ijzer

IJzer- en staalfabrieken zijn grote uitstoters. Vooral tijdens de eerste bewerkingsstap van erts richting ijzer komt veel koolmonoxide vrij die in de lucht terechtkomt. Van de totale koolmonoxide-uitstoot in Nederland komt 9 procent uit de hoogovens van Tata Steel.

De grote uitstoters van koolmonoxide moeten in Europa hun eigen uitstoot registreren. Dit gebeurt via een vast stramien maar er zijn wel verschillende meet- en rekenmethoden toegestaan, zoals continu meten aan de schoorsteen, extrapolatie van tijdelijke metingen en berekeningen op basis van productiecijfers. Enkele uitstoters rapporteren echter niet op tijd en elders in de wereld is de rapportageverplichting minder strikt dan in de EU. Dit maakt dat er behoefte is aan een betrouwbare onafhankelijke manier om uitstoot in kaart te brengen.

De onderzoekers hebben die gevonden door simulaties van uitstoot te maken, en die te vergelijken met metingen van koolmonoxide in de atmosfeer door het Nederlandse satellietinstrument Tropomi, dat op de Europese satelliet Sentinel-5P zit. Ze bekeken met deze methode 21 fabrieken verspreid over Europa en hun uitstoot in 2019.

„Tropomi meet concentraties van allerlei stoffen in de atmosfeer, waaronder ook koolmonoxide”, zegt Gijs Leguijt, promovendus aardwetenschappen bij SRON en TNO en eerste auteur van het onderzoek. „Maar die concentraties zijn niet hetzelfde als de uitstoot van een fabriek. Door middel van simulaties kunnen we de emissies waarin we geïnteresseerd zijn vertalen naar concentraties, waardoor een vergelijking met de observaties mogelijk is.”

De allergrootste fabrieken

„In zo’n simulatie zetten we een fabriek op de juiste plek, en dan gaan we rekenen: bij deze uitstoot hoort deze concentratie koolmonoxide”, zegt Leguijt. „Dat vergelijken we met de observaties. Als de concentraties in de observaties hoger zijn dan gesimuleerd dan was de uitstootschatting te laag. En vice versa. De satellietobservaties zijn uiteindelijk leidend, maar om die vergelijking te kunnen maken hebben we simulaties nodig.”

De onderzoekers van SRON zijn niet de enige die met koolmonoxide-uitstoot aan de slag zijn gegaan. Onder meer Duits onderzoek bracht ook met satellietobservaties uitstoot in beeld. „Hun methode vraagt minder rekenkracht maar is vooral geschikt voor de allergrootste fabrieken”, zegt Leguijt. „In onze aanpak zijn de onzekerheden iets lager.”

De uitstoot waarop de onderzoekers uitkwamen liggen in lijn met de zelfrapportages van de fabrieken. „We namen al aan dat de kwaliteit van de Europese gegevens relatief hoog was vanwege de strikte rapportageregels”, zegt Leguijt. „Daarom zijn we ook begonnen met Europa, we wilden eerst vertrouwen krijgen in onze methode. Nu we weten dat het voor Europese uitstoters goed werkt, is het mogelijk om het uit te breiden naar andere locaties. Uitstoters zijn niet overal verplicht om per fabriek te rapporteren.”

De methode kan ook voor andere stoffen gebruikt worden. „Voor methaan wordt zoiets ook al gedaan”, zegt Leguijt. „Voor CO2 is het ook mogelijk, maar dat meet deze satelliet niet. Er zijn wel nieuwe satellieten in voorbereiding die CO2 gaan meten.”