Nam Ngum-reservoaren i Laos. Att arbeta tillsammans med både engagerade lokalbefolkning och internationella partners, SINTEF genomförde växthusgasmätningar i den äldre Nam Ngum-reservoaren. Kredit:SINTEF
När vattenkraftsreservoarer fångar organiskt material, det leder till högre lokala utsläpp av växthusgaser. Men utsläppen ökar inte utan förskjuts. Ett nytt verktyg beräknar reservoarernas verkliga fotavtryck av växthusgaser.
Träd och växter absorberar CO2 från atmosfären för att växa. När organiskt material som fallna löv och grenar bryts ned, CO2 släpps tillbaka till atmosfären. Vatten transporterar organiskt material till havet längs floder och längs vägen kan det släppa ut växthusgaser som CO2 och metan. Att bygga en reservoar stoppar flödet av vatten och fångar en del av det organiska materialet.
"Växthusgaser som släpps ut i en reservoar kan mycket väl ha släppts ut ändå. Det är en förskjutning, inte en ökning, och detta har inte tagits med i tidigare beräkningar. Du måste också överväga den tidigare markanvändningen och processerna i hela flodområdet, säger Atle Harby, en senior forskare vid SINTEF Energi som har arbetat med att utveckla ett verktyg, kallas G-res verktyg.
Sötvattenutsläpp har varit ett hett ämne
Växthusgasstatusen i sötvattenreservoarer har varit ett hett ämne under det senaste decenniet. Effekter tillskrivs ofta vattenkraftprojekt, medan ett nytt ramverk och verktyg från International Hydropower Association (IHA) visar att sanningen är mycket mer komplex.
Nettoutsläppsmetoden tar hänsyn till naturligt förekommande utsläpp och utsläpp relaterade till andra mänskliga aktiviteter. G-res-verktyget gör det möjligt för användare att uppskatta reservoarernas verkliga växthusgasavtryck.
Växthusgasmätningar i en norsk reservoar tidigt på våren. SINTEF-forskaren Bjørn Henrik Hansen använder sprutor för att prova gas från flytande kammare. Kredit:Norge
Vattenkraft tillför ingen ny koldioxid till atmosfären
För nästan tjugo år sedan, Det började dyka upp berättelser i media om att reservoarer skapade för vattenkraftprojekt var en stor utsläppare av växthusgaser. Ändå fanns det inga faktiska mätningar för att backa upp teorierna.
Under 2006, IPCC släppte sina riktlinjer för växthusgaser som inkluderade tre metoder med formler för att beräkna utsläpp från reservoarer. Statkraft, Europas största producent av förnybar energi, använt alla tre tillvägagångssätten för att utvärdera sina mätningar vid Trollheim-reservoaren och vattenkraftverket i centrala Norge.
Det första tillvägagångssättet med IPCC-standardvärden likställde utsläppen från Trollheim med utsläppen från ett gaskraftverk. Den andra metoden använde en del av deras egna data och halverade de förutsedda utsläppen. Statkraft anlitade då SINTEF för att utveckla metodik och genomföra mätningar av utsläpp. Den tredje metoden med dessa data visade att utsläppen från Trollheim skulle vara cirka 2 g CO2eq/kWh, jämfört med 300 g CO2eq/kWh från ett gaskraftverk.
"En vattenkraftreservoar tillför ingen ny koldioxid till atmosfären, till skillnad från fossilbränslekraftverk, sa Tormod Schei, som då arbetade som Senior Environmental Advisor för Statkraft.
Atle Harby, Senior forskare vid SINTEF Energi. Kredit:PKfoto
Ett överraskande fynd i Laos
Nam Ngum-reservoaren i Laos kännetecknas av ett varmt och fuktigt klimat med tät skog i uppströms avrinningsområde. Om man skulle tro på de tidiga påståendena, de tropiska förhållandena borde ha varit mogna för höga utsläpp av växthusgaser.
Ändå publicerades en studie från EDF och SINTEF i tidskriften Vetenskap om den totala miljön 2011 fann att den 40-åriga Nam Ngum-reservoaren beter sig som en kolsänka, med negativa nettoutsläpp av växthusgaser på grund av låg metanproduktion och högt CO2-upptag av växtplankton.
Dags för nya verktyg och internationella riktlinjer
Osäkerheten och bristen på konsensus ledde till samråd mellan forskare och utveckling av G-res-verktyget, leds av The International Hydropower Association (IHA) och UNESCO:s internationella hydrologiska program (UNESCO-IHP). Både SINTEF Energy och Statkraft tillsammans med forskare från University of Quebec och Natural Resources Institute Finland var involverade i utvecklingen.
Schei kallar lanseringen av verktyget en viktig milstolpe i att hjälpa till att bedöma det verkliga värdet av vattenkraft.
"I Turkiet, Ataturk-dammen och reservoaren levererar på bevattning, i Kina, översvämningskontroll och transporter är viktigare än den energi som produceras. Att förstå de troliga utsläppen av växthusgaser från en ny reservoar är ett viktigt steg i korrekt hantering av energiproduktionen och flodsystemet, " han sa.
IPCC kommer nu att revidera sina riktlinjer för nationella växthusgasinventeringar med hjälp av Atle Harby och 15 andra huvudförfattare. Kapitlet om hur man hanterar sötvattenreservoarer (översvämmad mark) kommer att revideras efter de nya rönen.