Il metodo dell'Environmental Protection Agency degli Stati Uniti per rilevare le perdite di metano nelle discariche è difettoso e le emissioni di questo potente gas che intrappola il calore sono probabilmente molto più elevate di quanto riportato, secondo un nuovo studio che analizza le discariche dell'Illinois e di altri sette stati.
Pubblicato il 15 maggio dall'organizzazione no-profit ambientale Industrious Labs, lo studio è il più recente di numerosi rapporti che mostrano che gli operatori delle discariche probabilmente sottostimano le loro emissioni annuali al governo federale poiché le principali perdite di metano passano inosservate.
Uno studio di Harvard che utilizza dati satellitari pubblicato all’inizio di questo mese ha rilevato che le emissioni nelle discariche di tutto il paese nel 2019 erano superiori del 51% rispetto alle stime EPA per quell’anno. Uno studio pubblicato a marzo sulla rivista Science hanno utilizzato indagini aeree e hanno scoperto che le emissioni tra il 2016 e il 2022 erano ancora più elevate.
“Il problema è peggiore di quanto mostrano i numeri o di quello che pensavamo”, ha affermato Katherine Blauvelt, direttrice dell’economia circolare presso Industrious Labs, che cerca di reinventare l’industria pesante in modo da ridurre le emissioni e proteggere il clima. Lo studio dell'organizzazione no-profit si è basato sui dati dell'EPA e degli operatori.
Secondo lo studio, l'Illinois si è classificato all'ottavo posto tra i paesi con il maggior numero di emissioni di metano dalle discariche nel 2022, l'ultimo anno di riferimento disponibile.
Inodore e incolore, il gas metano viene rilasciato nell'atmosfera quando i rifiuti alimentari si disgregano in un ambiente ermetico e privo di ossigeno, come le discariche, che rappresentano la terza fonte di emissioni di metano legate all'uomo nel paese, dopo i combustibili fossili e l'agricoltura.
Il metano è stato paragonato all’anidride carbonica “sotto steroidi”, quindi ridurne le emissioni è fondamentale per rallentare il riscaldamento globale a breve termine. Durante i suoi primi 20 anni nell'atmosfera, il metano ha più di 80 volte il potere riscaldante della CO2 , determinando di fatto il ritmo delle temperature mondiali nel prossimo futuro.
"Nessuno mette in dubbio che il metano proveniente dalle discariche abbia un impatto sugli esseri umani, sull'ambiente e sul clima", ha affermato Blauvelt. "Penso che ci sia molto consenso in giro:abbiamo bisogno di strumenti e modi migliori per catturare quel metano, per trovarlo. E gli strumenti e gli standard che gli operatori delle discariche stanno seguendo oggi non li preparano al successo."
Lo studio ha rilevato incongruenze “inquietanti” a livello nazionale tra 29 discariche, dove gli operatori hanno documentato poche o nessuna perdita di metano, e gli ispettori federali in seguito ne hanno scoperte diverse. Durante le ispezioni in diverse discariche dell'Illinois, l'EPA ha riscontrato dalle 20 alle 60 perdite notevoli di metano in diverse strutture.
Le perdite di metano sono considerate una fonte significativa di inquinamento quando superano il limite di concentrazione di metano stabilito dall'EPA di 500 parti per milione.
Ci sono 96 discariche nell'Illinois; 54 di loro sono tenuti a riferire annualmente al governo federale le stime sulla quantità di gas serra che emettono. Secondo i documenti ottenuti dall'EPA e dalla sua controparte statale attraverso le richieste del Freedom of Information Act, queste erano alcune delle discrepanze riscontrate tra il 2021 e il 2023:
I vicini della discarica di Winnebago si lamentano da anni degli odori. Da quando il problema è emerso per la prima volta nel 2019, più di 530 residenti hanno fatto causa alla società che gestisce la struttura, Waste Connections, e molti di loro sperano che le loro preoccupazioni sulla puzza possano avviare una discussione più ampia sulla gestione della discarica.
"Se potessimo risolvere il problema del metano, faremmo molto per affrontare i gas serra", ha affermato Brad Roos, presidente di Sustain Rockford, un'organizzazione no-profit che aiuta la contea di Winnebago a sviluppare un piano di sostenibilità. "E poiché la loro potenza è così elevata, avrebbe un grande impatto. Sapete, potrebbe trattarsi di una percentuale inferiore rispetto alle emissioni complessive di gas serra di anidride carbonica, ma è potente... Affrontiamolo."
Waste Connections, che gestisce la discarica di Winnebago, Waste Management, che gestisce le discariche Prairie Hill e Countryside, e Republic Services, la società proprietaria delle discariche Roxana e LandComp e di oltre due dozzine di altre strutture in tutto l'Illinois, non sono d'accordo con i risultati dell'EPA. /P>
"Il monitoraggio delle emissioni delle discariche suscita un dibattito considerevole ed è stato fonte di idee sbagliate", secondo una dichiarazione di Republic Services. "Le emissioni delle discariche variano durante il giorno a causa di fattori quali il clima, la composizione e l'età dei rifiuti. Le attuali tecniche di misurazione e reporting non tengono conto di questi fattori dinamici, ma sono fondamentali per garantire una valutazione rappresentativa delle emissioni delle discariche."
Il monitoraggio incoerente delle perdite è stata solo una delle carenze individuate nello studio. Secondo lo studio, anche il materiale utilizzato per coprire le discariche, quando sono installati i sistemi di raccolta del gas e quali discariche sono tenute a installare tali sistemi di raccolta contribuiscono alle emissioni sottostimate.
"Penso che quello che stiamo dicendo è che il sistema non funziona molto bene. Non è che non funzioni affatto", ha affermato John Coequyt, direttore degli affari governativi degli Stati Uniti presso il Rocky Mountain Institute, un'organizzazione no-profit per la sostenibilità. "È solo che a volte c'è una discrepanza tra ciò che trovano gli operatori e ciò che trovano le ispezioni, i cavalcavia o i satelliti."
Le discariche emettono metano equivalente a 287 milioni di tonnellate di anidride carbonica all'anno, la stessa quantità di 74 centrali elettriche alimentate a carbone o di oltre 68 milioni di automobili a benzina in circolazione per un anno.
"Questo sta diventando un cinque allarme antincendio per il clima e per le comunità", ha affermato Blauvelt.
In un pomeriggio feriale di marzo, Mark Furman camminava su una collina verde nella discarica di Winnebago. Nascosti sotto l'erba c'erano strati su strati di spazzatura; la collinetta poco appariscente si trova in cima a un'unità di espansione operativa dagli anni '90 fino al 2009. Anche dopo essere state sigillate, le unità inattive possono ancora rilasciare metano.
Furman teneva un tubo dotato di un'unità GPS e di una sonda all'estremità, tenendo sospeso il dispositivo in attesa di brevetto a pochi centimetri dal suolo. Stava monitorando l'unità chiusa per le emissioni di metano come parte dell'ispezione trimestrale della discarica, che secondo lui avrebbe potuto richiedere fino a due ore. Se vengono rilevate perdite, la discarica dovrebbe ripararle.
Gli operatori del settore sostengono che l'EPA rileva più perdite durante le sue ispezioni rispetto ai rapporti trimestrali a causa delle differenze nelle procedure di test, come la distanza alla quale viene tenuta la sonda dalla copertura.
Durante l'ispezione del sito di Winnebago nel giugno 2021, l'EPA ha registrato 59 superamenti "decisamente superiori ai tassi storici", alcuni dei quali erano "in luoghi che avrebbero dovuto essere stati corretti di recente", secondo il rapporto dell'EPA.
"La mappa EPA è come un albero di Natale di punti rossi di superamenti", ha detto Blauvelt, guardando le immagini satellitari nell'appendice del rapporto federale di quell'ispezione.
Secondo Kurt Shaner, vicepresidente dell'ingegneria e della sostenibilità presso Waste Connections, le emissioni superficiali della discarica di Winnebago vengono scansionate da qualcuno come Furman che attraversa il sito con una sonda, con l'ugello a 10 cm dal suolo.
"Siamo in discussione sul modo in cui l'EPA statunitense ha eseguito alcune delle scansioni della superficie quando sono arrivati ai nostri siti", ha affermato. "Stavano andando ai pozzi di gas e lo attaccavano sul lato del pozzo... nelle fessure lungo il terreno. Quindi abbiamo una divergenza di opinioni su come esattamente il test è stato eseguito e viene eseguito."
Un portavoce dell'EPA ha affermato che l'agenzia non può commentare le specifiche dell'ispezione.
"I regolamenti sulle discariche contengono standard su come deve essere effettuato il monitoraggio delle emissioni superficiali", si legge nella dichiarazione. "Queste normative richiedono che la sonda di monitoraggio sia tenuta a 5-10 centimetri dalla superficie della discarica. Gli ispettori EPA seguono questa metodologia quando eseguono ispezioni di monitoraggio delle emissioni superficiali nelle discariche."
Blauvelt ha affermato che le perdite potrebbero non essere segnalate e non essere segnalate se un operatore della discarica percorre la proprietà seguendo uno schema a griglia di 100 piedi, la lunghezza di un campo da basket.
"Non stanno monitorando ogni centimetro. Non possiamo adottare questo approccio come un ago in un pagliaio", ha detto, in cui una singola persona ha il compito di trovare piccole crepe sulla copertura, tane di animali o guarnizioni che si sono allentate . "Quelle cose sono difficili da vedere in una discarica estesa per acri, acri e acri."
Un suono gorgogliante punteggiava il canto degli uccelli mentre le bolle sfrigolavano da un buco semicoperto di erba secca sul terreno. Nel video, girato dagli ispettori federali presso la discarica di Prairie Hill a Morrison nell’agosto 2021, un dispositivo di monitoraggio ha mostrato un eccesso di metano di oltre il 2%:20.000 parti per milione, o due molecole d’aria su 100, erano metano. Il gas è infiammabile quando la sua presenza nell'aria raggiunge il 5,3%.
"Se supera le 500 parti per milione, è un superamento", ha detto Blauvelt. "E se si esprime in percentuali, allora sai che è davvero una brutta situazione:hai superato di gran lunga le parti per milione."
"C'è molto contesto coinvolto in queste questioni, e quindi WM non è incline a fornire commenti dettagliati oltre al fatto che quelle ispezioni hanno avuto luogo diversi anni fa proprio mentre le nuove normative stavano entrando in vigore", ha detto Waste Management in una nota. .
"Di conseguenza, una mancanza di completo allineamento o accordo rispetto ai risultati in quel momento non sarebbe inaspettata o ingiustificata. Indipendentemente da ciò, WM ha intrapreso azioni correttive tempestive e appropriate per risolvere le preoccupazioni identificate", ha affermato la società.
Ogni giorno le discariche rilasciano metano nell’atmosfera. In alcuni casi, queste emissioni fuoriescono da crepe o erosione nella copertura del suolo. Secondo gli esperti, i regolamenti includono requisiti minimi relativi alla manutenzione, alla riparazione e al monitoraggio della copertura della discarica.
La mancanza di sistemi di raccolta e controllo del gas o difetti nelle apparecchiature possono consentire anche la fuoriuscita di metano. Questi sistemi includono pozzi di estrazione per catturare il gas di discarica, principalmente metano e anidride carbonica, mentre i batteri scompongono i rifiuti. Le tubazioni trasportano poi il gas per smaltirlo tramite combustione con una torcia o per trasformarlo in energia.
Ma solo le discariche di una certa dimensione sono tenute a installare un sistema di raccolta e controllo, una soglia che secondo i sostenitori è troppo alta. Gli standard attuali consentono inoltre alle grandi discariche cinque anni prima di dover installare un sistema di raccolta in un'unità che riceve attivamente i rifiuti.
Tuttavia, metà del carbonio presente nei rifiuti alimentari si degrada in metano in 3,6 anni, il che significa che molto metano probabilmente fuoriesce dalla discarica prima di poter essere catturato:l'EPA stima che la percentuale sia del 61%.
"Che soluzione semplice:aggiorniamoci e assicuriamoci che la raccolta del gas avvenga in tempo", ha detto Blauvelt. "Niente di tutto ciò è scienza missilistica. È fattibile... Risolvi il problema mettendo i tubi nel terreno prima che i rifiuti alimentari marciscano e trovando effettivamente le perdite di metano non appena si verificano."
Poiché non esiste una tecnologia per misurare effettivamente le emissioni annuali totali, il governo federale richiede alle discariche di utilizzare un modello per stimare ciò che rilasciano nell'atmosfera.
"Quando le aziende fanno il loro inventario per riferirlo al Greenhouse Gas Reporting (programma federale), in realtà non misurano affatto le emissioni. Fanno solo una stima di ciò che finisce nella discarica", ha detto Coequyt, del Rocky Mountain Institute. "Quindi quello che riportano è solo un modello del potenziale di emissione della discarica. E ciò che scopriamo in questi rapporti è che il modello non è molto accurato e non tiene conto di molti problemi operativi."
La discarica di Winnebago, la più grande emettitrice di metano dell’Illinois, ha riferito al governo federale che le sue emissioni di metano nel 2022 erano equivalenti a 229.513 tonnellate di anidride carbonica. Utilizzando una metodologia diversa, che secondo Shaner offre una "rappresentazione più accurata" delle loro emissioni, gli operatori della discarica hanno stimato che l'impianto ha generato un metano equivalente a 131.775 tonnellate di anidride carbonica nel 2022. Entrambi i metodi sono basati su modelli.
L’EPA ha riconosciuto che il suo modello necessitava di miglioramenti e il mese scorso ha rivisto la metodologia per tenere conto delle differenze operative tra le strutture. Nelle discariche, queste variazioni possono includere la quantità di tempi di inattività che si verificano quando è necessario riparare i sistemi di raccolta del gas, l'efficienza del materiale di copertura del suolo e la quantità di rifiuti organici presenti nel sito.
I sostenitori stanno spingendo affinché l’agenzia federale adotti ulteriormente questa regola aggiornata nei prossimi mesi, poiché le stime saranno ancora basate su modelli e non forniranno misurazioni fisiche e dirette di ciò che sta accadendo sul campo. Anche se le stime saranno più accurate, l'aggiornamento non risolve ancora il problema principale del rilascio di metano a un ritmo probabilmente più allarmante di quanto noto.
Entro agosto, l’EPA rivedrà i suoi standard e le linee guida sulle emissioni ai sensi del Clean Air Act e deciderà se aggiornarli. I sostenitori affermano che l'agenzia può scegliere di implementare normative radicali che richiedono agli operatori delle discariche di iniziare a utilizzare le migliori pratiche e tecnologie disponibili per identificare e risolvere le principali fonti di emissioni e perdite di metano.
"Quello che speriamo che l'EPA faccia è stabilire un nuovo standard per il funzionamento delle discariche che richieda l'uso della tecnologia moderna", ha detto Coequyt. "E la tecnologia moderna include i droni, ma ci sono altri sistemi che potrebbero essere installati nelle discariche e che farebbero un'enorme differenza."
La tecnologia sul campo per le discariche può essere piccola ma potente, come l'autotuning di un sistema che controlla automaticamente e continuamente le perdite delle teste dei pozzi, cosa che l'EPA richiede che una persona faccia solo su base trimestrale.
"Stiamo parlando di, invece di fare un sistema oneroso di camminare sulla discarica, di assumere un operatore di droni, che poi trova le perdite e tu vai a ripararle", ha detto Coequyt. "Forse dovrai installare un sistema di produzione leggermente più costoso. Forse assumi un'azienda per eseguire la messa a punto automatica di quel sistema di raccolta... Questi non sono grandi cambiamenti nelle operazioni di discarica. Si tratta solo di prestare molta più attenzione."
Norme più severe potrebbero anche imporre agli operatori di individuare e correggere le perdite di metano più grandi identificate da strumenti di telerilevamento come i satelliti dallo spazio.
"Anche se è necessario lavorare ancora per utilizzare nuove tecnologie di monitoraggio per valutare le emissioni, restiamo incoraggiati dal fatto che queste tecnologie stanno migliorando nel tempo", afferma la dichiarazione di Republic Services.
Nel frattempo, alcune aziende stanno implementando tecnologie Near Ground rivoluzionarie, come i droni, nella speranza di migliorare la propria capacità di rilevare e riparare piccole perdite di metano e grandi pennacchi.
Nella sua dichiarazione, Waste Management ha affermato che le sue discariche utilizzano tecnologie di misurazione satellitare, aerea e terrestre, in alcuni casi simultaneamente, per confrontare i dati e valutare le misurazioni delle emissioni.
Shaner ha affermato che anche Waste Connections è interessata a implementare tali tecnologie nei propri siti, inclusa la discarica di Winnebago.
"Ho sentito che i metodi satellitari sono molto potenti e possono coprire rapidamente vaste aree", ha detto. "E penso che tutti diano ottimi dati sulla concentrazione."
Ma, ha detto, i droni vicini al suolo e i satelliti che si trovano più in alto spesso non tengono conto dei dati meteorologici, in particolare della velocità del vento, quindi non offrirebbero necessariamente un quadro completo delle emissioni complessive e potrebbero essere più adatti a individuare le perdite. .
"È difficile prendere i dati satellitari e convertirli in massa", ha detto Shaner. "I dati satellitari sono davvero buoni. Abbiamo visto un provider satellitare che poteva vedere una valvola del gas che perde in casa di qualcuno, a quel livello di dettaglio. E puoi mandare qualcuno a riparare la perdita e poi risolvere il problema. Semplicemente non li vedo , per la nostra applicazione, come un buon modo per misurare il flusso, una quantità."
Per affrontare queste carenze dei nuovi approcci tecnologici, ha affermato che Waste Connections sta lavorando a fianco di un fornitore di servizi ambientali che ha sviluppato un drone dotato di un misuratore del vento.
"Combinando i dati del vento, molto specifici per la posizione, con la concentrazione, ora sai se il pennacchio si trova proprio lungo il terreno o più in alto nell'aria", ha detto Shaner. "Elimina tutti i calcoli assurdi... Ogni volta che i calcoli diventano fantasiosi, introduci un potenziale errore."
I sostenitori affermano che garantire un monitoraggio e una cattura efficaci del metano delle discariche è una questione di priorità e volontà politica, e alcuni legislatori si sono uniti a loro nel sollecitare le agenzie statali e federali ad attuare normative più severe sulle discariche.
All'inizio del 2023, la senatrice dello stato Laura Fine, 9 ° distretto, ha introdotto un disegno di legge per rafforzare i metodi di segnalazione e i requisiti di monitoraggio in Illinois. La cosa non è andata avanti, ma il suo ufficio ci sta ancora lavorando, secondo lo staff. A gennaio, il deputato americano Sean Casten si è unito ad altri 24 membri del Congresso nel firmare una lettera in cui si chiedeva che l'EPA aggiornasse gli standard sulle emissioni per le discariche di rifiuti solidi urbani.
Una recente analisi dei dati EPA del 2023 condotta da IT Asset Management Group, una società che fornisce assistenza nello smaltimento sicuro dei dispositivi elettronici, ha rilevato che l'Illinois è al terzo posto nel paese dopo Michigan e Indiana per il maggior numero di rifiuti nelle discariche per residente, con 56,6 tonnellate di rifiuti in discarica pro capite. – ovvero il 42,7% in più rispetto alla media nazionale. Nel complesso, lo stato ha oltre 712 milioni di tonnellate di rifiuti nelle sue discariche.
Migliorare ed espandere i programmi di compostaggio municipale ridurrebbe la quantità di rifiuti organici destinati alle discariche. Poiché più della metà del metano delle discariche proviene da rifiuti alimentari, affrontare questo problema ridurrebbe significativamente le emissioni del potente gas serra.
Nell'aiutare la contea di Winnebago a sviluppare un piano di sostenibilità, Sustain Rockford sta iniziando da ciò che Roos, il suo presidente, chiama anche "frutti a portata di mano":le vittorie più facili e rapide in grado di suscitare interesse pubblico.
Una di queste soluzioni è la riduzione degli sprechi alimentari, che può essere ottenuta compostando gli scarti alimentari, a casa in un cortile o nei centri di lavorazione in ambienti ricchi di ossigeno. Il prodotto finale può essere utilizzato come ammendante ricco per migliorare la salute del suolo con i suoi nutrienti minerali e microrganismi benefici.
Oltre a diventare la prima linea di difesa contro i gas serra, la riduzione degli sprechi alimentari può anche alleviare lo stress sulla durata di vita di una discarica. Ad esempio, al tasso di crescita attuale, l'unità di espansione est della discarica della contea di Winnebago, aperta nel 2019 e in fase di sviluppo fino a 225 acri, sarà in grado di accettare rifiuti solo per altri 10-15 anni.
"Prendi la mia spazzatura, mantieni le tasse basse, mantieni le strade arate e stai lontano da me:questo è l'approccio del cittadino medio", ha detto Roos. "Ma sono consapevoli che la discarica ha una durata prevista di altri 16 anni? Quasi nessuno lo sa... Le persone hanno vite impegnate, ma se vuoi permetterti il lusso di vivere quella vita, dovrai scopri cosa comporta."
Come altri operatori di discariche, ha affermato Shaner, Waste Connections è aperta a esplorare nuovi modi per evitare che i rifiuti entrino nella discarica della contea di Winnebago.
"Questa decisione viene presa in realtà dalla società in generale, giusto? Se la società vuole mettere un digestore anaerobico per i rifiuti alimentari, lo faremo", ha detto. "Facciamo più o meno quello che la gente vuole che facciamo con la loro spazzatura... Non siamo un settore popolare. A nessuno piace il ragazzo della discarica, ma tutti vogliono che la loro spazzatura venga raccolta."
Sostiene la speranza di un cambiamento culturale che includa abitudini migliori e richieste per una gestione dei rifiuti migliore e più sostenibile.
"Non è così semplice come:'Il cibo da asporto di ieri sera che ho messo nella spazzatura semplicemente se ne va'. Viviamo tutti con le conseguenze di quel cibo, della carta e dei rifiuti del giardino", ha detto Blauvelt. "In fin dei conti, ciò che conta sono le persone. Tutti meritiamo luoghi sani e puliti in cui vivere, lavorare e divertirci."
Ulteriori informazioni: Daniel H. Cusworth et al, Quantificazione delle emissioni di metano dalle discariche degli Stati Uniti, Scienza (2024). DOI:10.1126/science.adi7735
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