גז הצחוק שכבר לא מצחיק ופוגע בסביבה

ועידת האקלים במדריד (COP25) הסתיימה בחודש דצמבר 2019 בקול ענות חלושה, וללא שום הישגים משמעותיים. על אף ההכרה וההבנה שפליטות גזי חממה מעשה ידי אדם גורמות להתחממות גלובלית ולשינויי אקלים, המדינות השונות לא הצליחו להסכים על מנגנונים ליישום הסכם האקלים שנחתם ב-2015 בפריז, ודחו את ההחלטות לוועידה הבאה שתתקיים בנובמבר 2020 בסקוטלנד.

אולם בעוד כולם מדברים כל הזמן על הפחתת פליטות הפחמן, הגיע הזמן להתחיל ולדבר גם על הפחתת פליטות החנקן.

 

חמצן דו-חנקני גז חממה

פליטות פחמן מתייחסות לשני גזי חממה עיקריים: פחמן דו-חמצני, CO2, שנפלט בעיקר בתהליכי שריפה (מעל ל-75% מכלל פליטות גזי החממה) ומתאן, CH4 (גז טבעי), שנפלט כתוצאה מתהליכי עיכול אנארובי של חומר אורגאני ופסולת אורגנית, בגידול בקר וצאן ובהפקת דלקים פוסיליים (כ-16% מהפליטות). ואילו גז החממה השלישי מבחינה כמותית ברשימה הוא חמצן דו-חנקני, N2O (כ-6% מסך פליטות גזי חממה).

חמצן דו-חנקני הוא גז חממה אגרסיבי יותר מפחמן דו-חמצני או מתאן, ובטווח של 100 שנה מולקולה אחת שלו גורמת להתחממות של כפי 300 מזו של מולקולת פחמן דו-חמצני, בעוד שההשפעה של מתאן לאורך 100 שנה גבוה כפי 30 מזו של פחמן דו-חמצני. כך שלמעשה בחישוב מבחינת ההשפעה האקלימית, חמצן דו-חנקני אחראי לנתח של כ-77% מההתחממות, ופחמן דו-חמצני רק לכ-4%. יתרה מכך, חמצן דו-חנקני מגיב באופן הרסני גם עם אוזון, ופוגע בשכבת האוזון. ובנוסף לכל אלה הוא גם מאוד יציב באטמוספירה ולא מתפרק למשך כ-120 שנה.

חמצן דו-חנקני, ובשמו העממי גז צחוק, היא תרכובת כימית לא רעילה, שהשימוש העיקרי שלה בקרב בני האדם הוא כחומר הרדמה וטשטוש, בניתוחים או בטיפולי שיניים. כמו כן, היא משמשת כתוסף מזון, המסייע להקצפה, וכתוסף לדלק, ברכבי מרוץ ובאופנועים, המשפר את הבעירה ומעלה את תפוקת המנוע באופן מידי.

מדידות שונות שהוצגו לאחרונה, מצביעות על כך שפליטות החמצן הדו-חנקני בעולם הולכות וגדלות בהתמדה ב-120 השנים האחרונות, ובעוד שבשנת 1900 ריכוזו באטמוספירה היה כ-270 חלקיקים לבליון (חל”ב) ריכוזו כיום הגיע עד כ-340 חל”ב, כלומר עלייה של יותר מ-25%. זאת ועוד, לאחרונה הסתבר שההערכות לגבי כמות הפליטות של הגז והגידול בפליטות שלו היו הערכות חסר.

מה אחראי לשינוי הדרמטי הזה?

חמצן דו-חנקני נפלט לאטמוספירה באופן טבעי על ידי פירוק של תרכובות אורגניות המכילות חנקן על ידי חיידקים, למשל חלבונים, כאשר כשני שליש מהגז משתחררים בתהליכים המתקיימים באדמה והיתר בתהליכים המתקיימים באוקיינוסים. אולם, עם המצאת התהליך הסינטטי לייצור אמוניה מחנקן באוויר, תהליך הובר-בוש, החל שימוש מאסיבי בדשנים המכילים חנקן, שאיפשרו ייצור מזון רב ואיכותי.

עם זאת, לצד תועלות אלה, פירוק של שאריות חומרי הדשן באדמה הוביל לשיחרור מוגבר של חמצן דו-חנקני לאטמוספירה. זאת ועוד, עלייה בהיקף גידוליי הבקר והצאן הובילה לתרומה נכבדת נוספת של תרכובות חנקן אורגניות פריקות לאדמה, אם בצורת שתנן, אוריאה, שמקורה בשתן, ואם בקבורה ופירוק של פסדים של בעלי חיים, ואיתם לפליטות חמצן דו-חנקתי נוספות. לצד אלה, יש גם פליטות, מצומצמות, מהתעשייה, וכתוצאה משריפה של דלקים פוסיליים שמכילים תרכובות חנקן, אם כי חשוב שלא לבלבל בין חמצן דו-חנקני לחנקן דו-חמצני, NO2, שהיא תחמוצת החנקן העיקרית שנפלטת בתהליכי שריפה.

קפיצה נוספת בפליטות נרשמה עם התעצמות והתרחבות החקלאות בסין, בהודו ובברזיל ב-20 השנים האחרונות, לצד השימוש הגובר בביו-מסה כמקור אנרגיה וכחומר גלם לתעשייה הכימית, במקום דלקים מאובנים. למעשה, החמצן הדו-חנקתי מאיים להפוך לאחד מהאויבים המרכזיים של החיים בכדור הארץ, ולכן חייבים להפחית את הפליטות, למרות העלייה המתמדת באוכלוסיית העולם ובהיקף הגידולים החקלאיים. הדרך המרכזית להתמודד עם פליטות החנקן היא שימוש מושכל ויעיל בחומרי דשן, והוספת תוספים שמעכבים יצירת חמצן דו-חנקני באדמה. בנוסף, השקיה נכונה ומניעת רטיבות יתר באדמה, שגורמת לשגשוג של החיידקים שמפרקים את הדשן, ערבוב נכון של האדמה, וגידול גידולים שמקבעים חנקן טוב יותר, יכולים לווסת את הפליטות.

בשנים האחרונות מתחילים לדבר יותר ויותר על כך שמעבר לתזונה צמחית יכול להיות פתרון, הן לצורך הגובר במזון, עקב גידול האוכלוסין ועלייה באיכות החיים, והן לקיבוע טבעי של פחמן דו-חמצני והפחתת פליטות הפחמן מגידול בעלי חיים. אולם האתגר הגדול שעומד בפנינו הוא להפחית את פליטות הפחמן מבלי להגביר את פליטות החנקן. לשם כך יש צורך במחקר מקיף, במציאת פתרונות טכנולוגים חדשים, ובהעלאת מודעות בנוגע לפליטות חנקן, ולפעולה מקומית וגלובלית בתחום.