ก๊าซเรือนกระจก ประกอบไปด้วยก๊าซสำคัญชนิดใดบ้าง และมีที่มาจากแหล่งใด

ก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases)

ก๊าซเรือนกระจก เป็นประเด็นที่รับความสนใจจากประชาคมโลกมาเป็นเวลาหลายทษวรรษ

ก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases) คือ กลุ่มก๊าซในชั้นบรรยากาศโลกที่สามารถกักเก็บและดูดกลืนคลื่นความร้อนหรือรังสีอินฟราเรด (Infrared) ที่ส่งผ่านลงมายังพื้นผิวโลกจากดวงอาทิตย์ได้ดี ก่อนทำการปลดปล่อยพลังงานดังกล่าวออกมาในรูปของความร้อน ซึ่งทำให้โลกเกิด “ภาวะเรือนกระจก” ที่สามารถช่วยรักษาสมดุลของอุณหภูมิพื้นผิวดาวเคราะห์ไว้ได้ โดยไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศอย่างฉับพลันในช่วงระหว่างกลางวันและกลางคืน ส่งผลให้โลกมีอุณหภูมิที่อบอุ่นและเหมาะสมต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต

ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญประกอบไปด้วย

คาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon dioxide): CO

เป็นก๊าซเรือนกระจกที่ถูกปลดปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโลกสูงสุด (ร้อยละ 75) และเป็นตัวการที่ทำให้เกิดการสะสมพลังงานความร้อนในชั้นบรรยากาศมากที่สุด

คาร์บอนไดออกไซด์มีอายุอยู่ในชั้นบรรยากาศได้นานถึง 200 ปี โดยมีแหล่งกำเนิดในธรรมชาติจากการระเบิดของภูเขาไฟและการย่อยสลายของอินทรียวัตถุ

ขณะที่ในปัจจุบันนี้ มนุษย์กลายมาเป็นตัวการหลักในการสร้างและปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ จากการเผาไม้เชื้อเพลิงฟอซซิลต่างๆ เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ รวมถึงการตัดไม้ทำลายป่า ซึ่งมีส่วนต่อการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์มากถึง 1 ใน 3 ของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากกิจกรรมมนุษย์ทั้งหมด

อนุรักษ์ป่า, โรงไฟฟ้าถ่านหิน, ก๊าซเรือนกระจก
โรงไฟฟ้า Scherer ในรัฐจอร์เจีย เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินที่ใหญ่สุดในสหรัฐฯ ในทุกวัน มีการเผาไหม้ถ่านหินราว 34,000 ตัน ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 25 ล้านตันปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในทุกปี ภาพถ่ายโดย ROBB KENDRICK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

มีเทน (Methane): CH4

เป็นก๊าซเรือนกระจกที่ถูกปลดปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโลกมากเป็นลำดับที่ 2 (ร้อยละ 16) เป็นก๊าซในธรรมชาติที่เกิดจากย่อยสลายของเสียต่างๆ แต่มีเทนร้อยละ 60 ในชั้นบรรยากาศเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การกำจัดขยะด้วยวิธีการฝังกลบ การเผาไม้เชื้อเพลิง ในการทำเกษตรกรรม โดยเฉพาะฟาร์มปศุสัตว์ทั้งหลาย

มีเทนสามารถคงอยู่ในชั้นบรรยากาศโลกได้ราว 12 ปี ซึ่งถือว่ามีอายุสั้นที่สุดในบรรดากลุ่มก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด แต่มีเทนมีคุณสมบัติในการกักเก็บความร้อนได้ดีกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 84 เท่า

อ่านเพิ่มเติม : งานวิจัยเผย ขณะนี้โลกใช้พลังงานฟอสซิลมากเกินกว่าจะลดโลกร้อนได้สำเร็จ

ไนตรัสออกไซด์ (Nitrous oxide): N2O

เป็นก๊าซที่มีประสิทธิภาพในการสร้างภาวะเรือนกระจกได้ดีกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 260 เท่า รวมถึงการมีอายุเกินหนึ่งศตวรรษในชั้นบรรยากาศโลก

ไนตรัสออกไซด์เป็นก๊าซในธรรมชาติ โดยมีแหล่งกำเนิดจากแบคทีเรียต่างๆ ทั้งจากแบคทีเรียในดินและในมหาสมุทร รวมถึงการย่อยสลายของอินทรียวัตถุ ขณะที่ ภาคอุตสาหกรรม ภาคพลังงาน ภาคเกษตรกรรมและปศุสัตว์ รวมถึงการเผาเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและเชื้อเพลิงต่างๆ เป็นกิจกรรมหลักของมนุษย์ที่ก่อให้เกิดการปลดปล่อยไนตรัสออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศโลก

กลุ่มก๊าซฟลูออริเนต หรือ สารฮาโลคาร์บอน (Fluorinated gases):

กลุ่มก๊าซฟลูออริเนตประกอบไปด้วยไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) เพอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFCs) ซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (SF6) และไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ (NF3) รวมถึงสารซีเอฟซี (CFCs) ที่เกิดจากการสังเคราะห์ของมนุษย์

ก๊าซเหล่านี้มีศักยภาพในการกักเก็บความร้อนได้ดีกว่าคาร์บอนไดออกไซด์หลายพันเท่าและอยู่ในชั้นบรรยากาศได้ตั้งแต่ 100 ถึง 50,000 ปี

กลุ่มก๊าซฟลูออริเนตมาจากภาคอุตสาหกรรมเป็นหลัก โดยถูกใช้เป็นสารทำความเย็น ตัวทำละลายและสารตั้งต้นในการผลิต รวมถึงผลผลิตพลอยได้จากกระบวนการต่างๆ

นอกจากการเป็นตัวการในการก่อให้เกิดภาวะเรือนกระจกและภาวะโลกร้อนแล้ว สารซีเอฟซียังเป็นก๊าซที่เข้าทำลายโอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) ก่อให้เกิดรูรั่วในชั้นบรรยากาศโลก ส่งผลให้รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet) ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตสามารถส่องผ่านลงมายังพื้นผิวโลกได้มากขึ้นอีกด้วย

ไอน้ำ (Water vapor) และโอโซนภาคพื้นดิน (Ground Level Ozone) :

ไอน้ำเป็นก๊าซเรือนกระจกตามธรรมชาติที่ช่วยส่งเสริมให้ผลกระทบจากก๊าซเรือนกระจกชนิดอื่นรุนแรงยิ่งขึ้น ไอน้ำจะมีปริมาณเพิ่มขึ้น หากบรรยากาศโลกอบอุ่นขึ้น

โอโซนบนภาคพื้นดิน เกิดจากปฏิกิริยาโฟโตเคมิคัล (Photochemical Reaction) ระหว่างไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ที่อยู่ในไอเสียของเครื่องยนต์ หรือไอเสียจากโรงงาน สารอินทรีย์ระเหย (Volatile Organic Compounds: VOCs) และรังสีอัลตราไวโอเลต ก่อให้เกิดโอโซนในระดับต่ำ ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นก๊าซเรือนกระจกและถือเป็นมลพิษทางอากาศที่เป็นอัตรายต่อสิ่งมีชีวิต

อ่านเพิ่มเติม : มนุษยชาติต้องร่วมฟื้นฟูพื้นที่ป่าระดับโลก เพื่อช่วยโลกจากภาวะโลกร้อน

ก๊าซเรือนกระจก, ตัดไม้ทำลายป่า, เผาป่า
การตัดไม้ทำลายป่าเป้นหนึ่งในปัจจัยที่ส่งผลให้เป็นหนึ่งปัจจัยที่ส่งผลให้ปริมาณก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศสูงขึ้น

ก๊าซเรือนกระจกมีแหล่งกำเนิดมาจากทั้งในธรรมชาติและจากกิจกรรมของมนุษย์ ซึ่งนับตั้งแต่เริ่มยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรมในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 เป็นต้นมา การสะสมของก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มปริมาณสูงขึ้นกว่าที่เคยมีมาในอดีต ส่งผลกระทบต่อทั้งสภาพอากาศ สภาพแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตเป็นวงกว้าง ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศ ภาวะโลกร้อน โรคภัยต่างๆ ที่มาพร้อมกับมลพิษทางอากาศ การขาดแคลนอาหารและน้ำ รวมถึงการเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติที่รุนแรงยิ่งขึ้น เกิดเป็นผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมของโลกอย่างที่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถคาดการณ์ได้

หากแนวโน้มในปัจจุบันยังคงดำเนินต่อไป ผลกระทบที่เลวร้ายที่สุดจากภาวะโลกร้อน จะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงยิ่งกว่าในอนาคต สิ่งมีชีวิตหลากหลายสายพันธุ์รวมถึงมนุษย์ ต่างได้รับผลกระทบจากภาวะวิกฤตที่เกิดขึ้นนี้ อย่างไม่สามารถหลีกหนีได้ การปรับตัวและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่ควรใช้ระยะเวลาเป็นแสนปี ถูกเร่งให้เกิดขึ้นภายในช่วงชีวิตของมนุษย์ ซึ่งหากทำไม่สำเร็จอาจหมายถึงการสิ้นสุดของเผ่าพันธุ์เลยทีเดียว

สืบค้นและเรียบเรียง

คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

https://www.nationalgeographic.com/environment/global-warming/greenhouse-gases/

https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases

https://climatekids.nasa.gov/greenhouse-cards/

http://www.tgo.or.th/2015/thai/content.php?s1=7&s2=16&sub3=sub3

https://www.edf.org/climate/methane-other-important-greenhouse-gas


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : คนในเมืองสามารถช่วยลดโลกร้อนได้ – แค่ซื้อของให้น้อยลง

การปั่นจักรยาน

 

เรื่องแนะนำ

นักวิจัยไทย คิดค้นโปรตีนทางเลือกจากขนไก่

อาหารแห่งอนาคต หรือ Future food เป็นแนวโน้มเรื่องการศึกษาวิจัยมาตลอดช่วงไม่กี่ปี่ที่ผ่านมา บริษัทอาหารหลายแห่งกำลังเร่งศึกษานวัตกรรมด้านการผลิตอาหารเพื่ออนาคต เช่น โปรตีนทางเลือก เนื้อสัตว์ที่ปลูกจากห้องปฏิบัติการ และเนื้อสัตว์ที่ผลิตจากพืช ภายในบรรยากาศสบายและอบอุ่นในร้านอาหารแห่งหนึ่งภายในมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วันนี้เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย มีโอกาสพบกับ กัน-ศรวุฒิ กิตติบัณฑร นักศึกษาปริญญาโทด้าน Material Futures ที่สถาบัน Central Saint Martins กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ ผู้แปรรูปขนไก่ซึ่งเป็นขยะเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมอาหารและปศุสัตว์ ให้กลายมาเป็น โปรตีนทางเลือก หลังจากจบการศึกษาด้านสถาปัตยกรรม จากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และได้ทำงานในบริษัทเอกชนที่เกี่ยวข้องกับสาขานี้ เขาค้นพบตัวเองว่า เขาคือคนหนึ่งที่ชอบสร้างชิ้นงานจากสิ่งเล็กๆ แล้วไปประกอบเป็นภาพใหญ่ และนี่คือจุดเปลี่ยนทางความคิดที่อยากเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุศาสตร์ เพื่อสร้างความแตกต่างจากสถาปนิกคนอื่นๆ ศรวุฒิสนใจการทำวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ จึงเลือกไปศึกษาต่อที่ประเทศอังกฤษที่เขาได้ศึกษาเรื่อง “การออกแบบวัสดุเพื่ออนาคต” จนมาพบขนไก่ซึ่งกลายเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากโรงงานปศุสัตว์ และเป็นวัสดุที่กลายเป็นขยะมากที่สุดชนิดหนึ่งในลอนดอน ในช่วงแรก เขาตั้งใจนำขนไก่มาผลิตเป็นวัสดุเพื่อสร้างอาคาร ด้วยคุณสมบัติที่ขนไก่สามารถเก็บอุณหภูมิได้และมีความแข็งแรง แต่เนื่องจากมีงานวิจัยได้ศึกษาหัวข้อนี้ไปแล้วหลายฉบับ เขาจึงต้องเปลี่ยนหัวข้องานวิจัยไปในทิศทางอื่น “สาขาที่ผมเรียนเป็นการเรียนที่ประยุกต์หลายศาสตร์เข้าด้วยกันทั้งเรื่องการออกแบบ วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี” ศรวุฒิกล่าวและเสริมว่า “ดังนั้น การคิดหัวข้อวิจัยจึงต้องเกี่ยวโยงกับทั้งสามหัวข้อนี้ เพื่อให้เกิดเป็นผลงานขึ้นมา” […]

ยานอินไซต์ตรวจจับแผ่นดินไหวบนดาวอังคารได้เป็นครั้งแรก

นี่คือภาพวาดของยานอินไซต์บนดาวอังคาร องค์กรอวกาศประกาศว่ายานอาจตรวจจับการแรงสั่นสะเทือนบนดาวเคราะห์สีแดง หรือ แผ่นดินไหวบนดาวอังคาร ซึ่งบันทึกได้เป็นครั้งแรก ภาพวาดโดย NASA/JPL-CALTECH นี่คือการสั่นสะเทือนของแผ่นดินครั้งแรกบนดาวเคราะห์สีแดงอย่างที่สามารถบันทึกได้ และแน่นอนว่า นี่คงไม่ใช่ครั้งสุดท้าย ยานอินไซต์ (Insight Lander) ได้ตรวจจับบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวบนดาวอังคารได้เป็นครั้งแรก ซึ่งก่อให้เกิด “แรงสั่นสะเทือน” ต่อบรรดานักวิทยาแผ่นดินไหวที่อยู่ห่างไปราว 16 ล้านกิโลเมตร และเป็นการเริ่มต้นยุคใหม่ของการศึกษาดาวเคราะห์สีแดงดวงนี้ สัญญาณอันแผ่วเบาที่ถูกตรวจจับได้เมื่อวันที่ 6 เมษายน ที่ผ่านมา คือการสั่นสะเทือนซึ่งเหล่านักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเกิดจากบริเวณภายในของดาวอังคาร (Martian interior) มากกว่าแรงบนพื้นผิว (Surface forces) อย่างเช่นกระแสลม อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังคงศึกษาข้อมูลเพื่อหาแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหวที่แม่นยำกว่านี้ (รับฟังคลื่นเสียงที่คาดว่าเป็นแผ่นดินไหวบนดาวอังคารที่ยานอินไซต์ตรวจจับได้ที่นี่) คลื่นที่ถูกตรวจจับได้นั้นมีขนาดเล็ก อาจเปรียบได้กับแผ่นดินไหวบนโลกที่ระดับ 2 หรือ 2.5 แมกนิจูด ซึ่งแทบไม่สามารถรู้สึกได้เลยบนพื้นผิวโลก แต่การสั่นสะเทือนนี้ได้สร้างช่วงเวลาที่สำคัญกับบรรดานักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานร่วมกับยานอินไซต์ที่รอคอยวันนี้มานับตั้งแต่การติดตั้งเครื่องมือที่ใช้ตรวจวัดคลื่นแผ่นดินไหว (Seimometer) ไปกับตัวยานเมื่อเดือนธันวาคม ปี 2018 และได้เริ่มช่วงต้นเวลาของการสังเกตเมื่อหลายสัปดาห์ที่ผ่านมา “ผมไล่ตามแผ่นดินไหวบน ดาวอังคาร ครั้งนี้มาเกือบ 30 ปี นี่เป็นช่วงจุดสูงสุดของชีวิตในการทำงานที่ผมตามหามานาน” – บรูซ […]

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)

พลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานธรรมชาติที่เกิดจากความร้อน ซึ่งถูกกักเก็บอยู่ภายใต้พื้นผิวโลก และเป็นอีกหนึ่งแหล่งพลังงานสะอาด ซึ่งมนุษย์สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในหลากหลายด้าน ทั้งการใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนและการผลิตกระแสไฟฟ้า พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy) คือ พลังงานธรรมชาติที่เกิดจากความร้อน ซึ่งถูกกักเก็บอยู่ภายใต้พื้นผิวโลก และเป็นอีกหนึ่งแหล่งพลังงานสะอาดหรือพลังงานหมุนเวียน (Renewable Resource) ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งมนุษย์สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในหลากหลายด้าน ทั้งการใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนและการผลิตกระแสไฟฟ้า จุดกำเนิดความร้อนใต้พื้นผิวโลก ในธรรมชาติ ความร้อนใต้พิภพจะมีอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นตามระดับความลึกลงไปจากพื้นผิวดิน โดยที่ความร้อนจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นราว 25 ถึง 30 องศาเซลเซียส ในทุก ๆ ระดับความลึก 1 กิโลเมตร อย่างเช่นในบริเวณส่วนล่างของชั้นเปลือกโลก (Continental Crust) ที่ระดับความลึก 25 ถึง 70 กิโลเมตร มีอุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ 250 ถึง 1,000 องศาเซลเซียส ซึ่งความร้อนในบริเวณนี้มีค่าค่อนข้างแปรปรวนจากคุณสมบัติของแผ่นเปลือกโลกแต่ละแผ่นที่ประกอบเข้าด้วยกัน แต่ในส่วนฐานของชั้นเนื้อโลก (Mantle) ที่ลงลึกไปกว่า 2,900 กิโลเมตร ความร้อนจะมีอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นไปจนถึง 3,500 องศาเซลเซียส และหากลึกลงไปถึงส่วนของแก่นโลก (Core) […]