CO ₂ as concentrações no ar continuam a aumentar rapidamente, e uma rápida redução das emissões causadas pelo homem está se tornando cada vez mais importante. Para avaliar a eficácia das medidas políticas, níveis de emissão oportunos e confiáveis ​​são necessários. Contudo, os métodos atuais são caros. A Agência Espacial Europeia ESA está, portanto, a trabalhar no desenvolvimento de novos satélites que serão capazes de determinar o CO ₂ emissões no futuro - com a ajuda da Empa.

As cidades são verdadeiras CO ₂ fontes, mas quanta emissão é realmente emitida dificilmente pode ser determinada de forma confiável no momento. As estimativas atuais são baseadas em estatísticas e dados de atividade de transporte, indústria, aquecimento e produção de energia. A avaliação desses dados é complexa e os resultados só estão disponíveis com um longo atraso. As estimativas também são incertas, como números precisos muitas vezes não estão disponíveis e suposições simplificadas devem ser feitas, por exemplo, no caso de aquecimento. Embora a rede atual de estações terrestres seja útil para rastrear o aumento de CO ₂ na atmosfera, atualmente não é denso o suficiente para fornecer informações confiáveis ​​sobre as emissões de países individuais ou mesmo de cidades individuais.

Pesquisadores trabalhando na melhoria da determinação de emissões

Por esta razão, a UE, junto com a ESA, está desenvolvendo um sistema para monitorar CO ₂ emissões. Um componente-chave disso é a missão do satélite CO2M ("Monitoramento Antropogênico de Dióxido de Carbono Copernicus"):A partir de 2025, os primeiros satélites CO2M serão enviados à órbita para produzir mapas globais de CO atmosférico ₂ concentrações usando medições espectroscópicas. Isso tornará possível determinar onde e quanto CO ₂ é emitida por plantas industriais, cidades e países. Essas medições reduziriam as incertezas atuais na estimativa de CO ₂ emissões provenientes da combustão de combustíveis fósseis.

A ESA conta com a experiência da Empa para equipar os satélites com a tecnologia de medição adequada. "Conseguimos dar à ESA várias recomendações para equipar os satélites, "diz Gerrit Kuhlmann do departamento de Poluição do Ar / Tecnologia Ambiental da Empa. A dificuldade em determinar as emissões de CO2 é distinguir entre sinais antropogênicos e biológicos. A respiração da vegetação causa fortes flutuações na distribuição de CO ₂ . O satélite deve, portanto, ser capaz de separá-los das emissões causadas pelo homem. A ideia:um dispositivo de medição combinado que detecta CO ₂ , mas também dióxido de nitrogênio (NO2). Porque:"A combustão do carvão, petróleo e gás produzem não apenas CO2, mas também óxidos de nitrogênio. Contudo, estes não são produzidos durante a 'respiração' natural da biosfera, "diz Kuhlmann. Um instrumento adicional de NO2 deve, portanto, ser capaz de" filtrar "os sinais antropogênicos de CO2.

Empa simula medições de satélite

Para testar essa ideia, Kuhlmann e sua equipe simularam a distribuição de CO ₂ e concentrações de NO2 para o ano de 2015 com uma resolução espacial não alcançada antes. As elaboradas simulações foram realizadas no computador de alto desempenho mais rápido da Europa, o "Piz Daint" no centro de informática suíço CSCS em Lugano. Eles foram capazes de mostrar que uma combinação de medições de CO2 e NO2 fornece resultados melhores e mais confiáveis ​​do que se apenas um dispositivo de medição de CO2 tivesse sido instalado no satélite.

No momento ainda não está claro quantos satélites precisam ser colocados em órbita, mas Kuhlmann recomenda pelo menos três. "O problema é que raramente o céu está sem nuvens, "diz Kuhlmann. Em 2015, o céu sobre a Europa estava, portanto, sem nuvens, em média, apenas um dia por semana. Quanto mais satélites tiram fotos regularmente, quanto maior a probabilidade de ver as plumas de gases de escapamento de fontes individuais, como cidades, e ser capaz de determinar as emissões delas. A recomendação para a instalação de um instrumento de medição de NO2 adicional já foi incorporada ao planejamento dos novos satélites.