甲烷发生了：为什么未捕获排放浪费机会

这篇文章最初出现在Ensia。

在佛蒙特州布里波特的蓝云杉农场，黑白相间的奶牛已经习惯了日常工作。1400头奶牛小心翼翼地跨过混凝土地板上的刮土机，收集它们的粪便，然后进入一个可以容纳21天废物的巨大消化池，这看起来像是一场精心编排的舞蹈。在室内，高度易燃的甲烷气体在低压下积聚，然后在一台600千瓦的发电机中燃烧，可为400户家庭供电。

蓝云杉没有捕捉到甲烷，但采取这种做法已经变成废为利润中心，带来溢价的能量。厄尼Audet，一名业主说，“牛力”已成为乳品操作的一个组成部分。“没有它，我们不会跑农场，”他补充说，经过六年中的$ 1.5万沼气池接近为自己支付。至少有十几个其他佛蒙特州的农场也卖得牛力来急切的买家。

这样的故事是在一个变暖的世界越来越重要，因为甲烷是一种不好的气氛演员。由反刍动物，能源生产和腐烂的有机材料，和天然气的主要成分产生，甲烷是比二氧化碳更有力的温室气体。“它配备了一个冲击力的赫克，”大卫Doniger，在自然资源保护委员会气候的导演和清洁空气节目中说。

尽管甲烷包括总气候排放的只有约14％，并且具有仅在约12年的大气中的寿命 - 相比大致100年CO2 - 它是许多倍比短期CO2更有效，根据政府间气候变化。自2007年以来全球甲烷的释放已经显示出显著上升。

甲烷是由森林火灾，多年冻土，野生动物，河流，湖泊和湿地自然产生。但半数以上进入大气层的甲烷来自人类活动。根据全球甲烷倡议，人为来源全世界包括反刍动物（29％），石油和天然气的系统（20％），垃圾填埋场（11％），稻田的消化过程中（10％，与其他农业生产在7％），废水（9％），煤炭（6％）和粪肥从养殖动物（4％）。

好消息是，如果我们做出承诺，有相当简单的方法可以显著降低我们的甲烷排放。

石油和天然气生产

甲烷是石油和天然气生产的副产品，以及排放来自普遍存在着外漏和故意放空时，有没有它的商业用途。如井钻出，之后包括压缩机，输送到发电厂和配电网络中钻机，泵和储存罐，以及泄漏的许多点发生。

但专家说，石油和天然气行业可能清理其与水果的行为如此唾手可得它本质坐在地上。一个2014年环境保护基金会ICF国际的报告估计，现有技术可在每1000立方英尺一个便士的成本减少40％的石油和天然气的甲烷排放量。在dustrywide, that would require an investment of $2.2 billion, which according to Oil and Gas Journal is less than 1 percent of the industry’s annual capital expenditure in the U.S. What’s more, the EDF report said, making those changes could save consumers $100 million per year if the full value of the recovered gas is realized. A2014研究由自然资源保护委员会，净化空气任务和塞拉俱乐部（PDF）说，该行业的甲烷排放量可以进一步削减 - 50％。

“没错，稻田和畜牧业是甲烷排放源，但问题是经常丢失，各国都在争先恐后的新的天然气来源，我们有一个简单的解决方案通过安装新的设备，以减少泄漏，”马克·布朗斯坦说，associate vice president and chief counsel of the U.S. Climate and Energy Program at EDF. “It would be an easy thing to do.”

减少这些排放的紧迫性是由最近的大型甲烷“热点”的发现强调了从太空可以看到和悬停在新墨西哥州北部钻井作业。根据华盛顿邮报，石油和天然气在美国“丢失” 800万吨的甲烷的速度递增。

一些石油和天然气生产商已采取的自愿措施，通过购买在EDF报告中建议的新设备，以减少甲烷排放，以及美国石油协会声称自2011年九月份减少了12％，六个国际石油公司 - 挪威国家石油公司，包括来自挪威，Britain’s BG Group, Italy’s ENI, Mexico’s Pemex and Thailand’s PTT —表示会与东道国的工作产生重大甲烷削减举措。该总部位于美国的全球巨头并没有在一组，尽管休斯敦的西南能源被列入。

尽管业界有这些说法，但国际形势并不乐观。联合国和世界银行合作在1990年代在项目中获取并使用一般排放甲烷从中国矿业业务,但是所花费的1000万美元会大幅增加来解决这一问题在中国,世界上最大的煤炭生产国。2014年，英国挫败了欧盟对水力压裂法法规的法律推动，该法规可能包括关于甲烷泄漏的指导方针。

斯坦福大学的环境地球科学教授罗布·杰克逊(Rob Jackson)说，由于现有数据不足，“我们对工业实际排放多少甲烷的了解不如人们想象的那么多”。“当科学家们真正开始研究时，”他说，“库存往往比应有的要高，大约高出50%。”在最坏的情况下，它会高出两到三倍。与此同时，从生产方面来看，石油和天然气行业一直在兜售一种完全相反的说法——2012年美国石油学会的一项研究称，美国环境保护署“严重高估了天然气生产过程中的甲烷排放量”。

API，它代表石油和天然气的利益，拒绝就此事接受采访的几个要求，但在2014底漆液压压裂，该集团表示行业正在“制定和实施新技术，减少生产过程中释放的甲烷。”在同一份报告援引美国环保署估计，API称，甲烷泄漏率天然气系统是在2％以下，这是“低于3％的受访者所必需的直接气候好处发电厂使用天然气，并远低于8％的估计引为提供长期的利益相比，煤炭作为“。

管道漏水

在美国，参议员爱德华·马基（d-质量）推出两项法案将尚未解决甲烷泄漏的另一主要来源 - 那些从下美国城市老化管网。在许多情况下，铸铁和钢的腐蚀线超过100年的历史，与现代科技正显示出我们的问题是多么糟糕。EDF和谷歌地球外展联手构建丰富多彩的交互式地图而最近更新了基础设施的印第安纳波利斯则相对干净。一个新的研究由哈佛大学研究生凯瑟琳McKain导致的结论是，在一年的期限开始于2012年，对气体的3％被传递到在大波士顿客户被泄露到大气中。

斯坦福大学的杰克逊是在2012年制定管道泄漏映射的先驱。他说，截断流动“意味着更多的钱在生产者的口袋，或在消费者的口袋谁的输气支付。”但是，随着杰克逊指出，燃气公司将有更大的动力，修复泄漏如果不是因为在许多社区他们允许估算渗漏，然后法案最终用户的事实 - 我们 - 对于不慎丢失的天然气。此外阻尼他们的热情在一些地方都在成本回收管道维修规定上限。

凯瑟琳粘土，在美国天然气协会政策战略的副总裁说，在得克萨斯州奥斯汀2014年SXSW生态会议，即3000至4000英里铸铁（或裸无涂层钢）管道正在全国各地每年更换一次，并的“每英里的排放率下降40％，自1990年以来”但杰克逊表示，纪录是参差不齐：俄亥俄州已经取代几乎所有的铸铁，但巴尔的摩，他说，“是有望取代其最后的老管道在2150”

甲烷水合物

无论权利要求是更准确的，至少油气泄漏最可能的可被固定。甲烷水合物，在另一方面，是一个更加棘手的问题。冻结的存款，从浮游生物的很久以前的分解而形成的，大多是在深海的底部。这些甲烷被释放到大气中以加速度随着全球变暖。在2013年，例如，一个国际研究小组报告说，东西伯利亚北极大陆架 - 或ESAS - 每年排放至少1700万吨的甲烷，这纳塔利娅Shakhova，团队和教授在阿拉斯加费尔班克斯大学的一员，said is equal to the gas emitted by the Arctic tundra — long considered one of the Northern Hemisphere’s principal sources.

根据《科学美国人》2014年的一篇文章但是，有可能从这种负担中获得益处。海底水合物沉积引起了极大的关注，从能源生产商 - 他们能，作家丽莎·马戈内利指出，“保持至少相当于碳作为这个星球上所有的煤炭，石油和天然气储量”就在离美国本土的水域，水合物可以容纳相当于一个2000年的天然气供应。和日本没有自己的显著的石油和天然气储量，已显示出水合物开采强烈的研究兴趣。

但这个承诺被噩梦气候情景平衡，其中，作为与全球变暖，甲烷水合物发泄的一部分到大气中。根据EPA，“一斤一斤，[甲烷]对气候变化的比较影响比二氧化碳超过100年的周期大20倍以上。”

“排放量将继续增长，因为在北极地区变暖正在发生快两倍，在全球其他地区，而且这一趋势还在继续，” Shakhova说。“‘热点’ - 我们相信东西伯利亚北极大陆架是世界上最热的地方 - 发生在哪里永久冻土层已经达到了融点”

水合物甲烷的大量释放的可能性“不能排除，” Shakhova说。在2008年的科学论文（PDF）她和同事写道，“我们在任何时候考虑了释放50亿吨[甲烷在大气中的电流量10次]水合物储存的高度可能突然释放的预测量。”这将导致“灾难性的结果温室效应”。在2013年，她合写在自然地球科学论文最后，“甲烷还需要大量的逃离西伯利亚大陆架。”

一个自然的评论由三个欧洲科学家估计，2015年到2025年之间的50亿吨释放的费用可以在全球经济损失和适应成本高达万亿$ 60当然，许多科学家认为甲烷排放将发生在几个世纪，而不是突然的和灾难性的事件。

请记住，地球上的甲烷水合物沉积物估计为1800亿吨（1,400东单西伯利亚北极大陆架），所以50十亿吨的释放是正义的，因为它是，冰山的一个全球性问题的提示。墨西哥湾暖流的变化是“沿着北美保证金的广泛裹迅速颠覆甲烷水合物，”南方卫理公会大学科学家本杰明Phrampus和马修·霍恩巴赫2012年发表在《自然》杂志上。深存款是由小规模的升温相对比较安全，但浅水合物 - 比如那些在东西伯利亚北极大陆架 - 是脆弱的。

种植业改革

与此同时，全球29%与人类有关的甲烷生产是由那些黑白相间的奶牛和其他反刍家畜造成的，这为短期内减少甲烷排放提供了更有希望的机会。

在中国农民对种植水稻的方法是切排放科学家的工作。相反，在整个生长季节水浸田，稻农中途排水的，这既削减用水量，并在很大程度上甲烷生产。因为中国每年稻田释放估计510万吨的甲烷，这是一个非常大的好处。气候和清洁空气联盟，以减少短命的气候污染物及其合作伙伴与稻农在孟加拉国，哥伦比亚和越南工作以减少甲烷强度30％的到2019年，这个过程也带来了粮食安全和适应效益。

和改变什么牲畜吃（增加膳食脂肪的摄入，例如），与牛力变化一起，显著可以减少农业甲烷输出。在ω-3脂肪酸的进料的高，例如，在使用中在600个法语农场（它们中的一些大的工业操作），《纽约时报》报道，并已取得了30个％的甲烷减排。

下一步

奥巴马政府在2014年本月初发布的甲烷蓝图呼吁，除其他事项外，更新的标准垃圾填埋场甲烷，从煤矿和自愿减排战略的捕捉计划，要由25％降低乳品业甲烷由2020年的政府得到了更强硬，称将实行新规则削减甲烷排放量来自石油和天然气行业到2025年最终法规高达45％从2012年水平预计在2016年。

获得一个全面的甲烷法案在国会通过是困难的，但总统的行动依赖于他的权力下的清洁空气法案独立行事。Doniger说，甲烷规范性文件可以由环保局根据现行法律通过，因为已经做了控制汽车燃油经济性和排放从目前的发电厂。

在国际上，有希望在2015年年底在巴黎的联合国气候变化会议将导致包括减少甲烷强的举措达成一​​致。目前，方案已到位遍布世界各地，其中包括介绍在新西兰一个新的绵羊品种的估计产生10个％的较低的排放和低碳农业倡议在澳大利亚，其包括碳信用甲烷削减。肯尼亚的一个试点项目的重点是通过提高奶牛的饮食中减少排放。

作为全球变暖的演员，甲烷既深感忧虑，并了解甚少。这也是一个移动的目标，从许多来源不同强度的电平而导致，这两种人 - 农业和石油和天然气部门 - 和自然 - 在海洋深处的湿地和水合物。同时，它是一个领域，大的影响可能在不久的将来进行。

所有这一切意味着没有全面的计划，以减少温室气体排放量都不能忽视这个重要角色。