甲烷是人们用于炉灶和家庭取暖的天然气的主要成分。它会在自然界通过火山喷发和植物分解自然产生,而垃圾填埋场、牲畜和石油天然气工业也会将大量的甲烷排放到大气中。
对于二氧化碳,我们一直都知道发电厂和烟囱之类的地方会成为主要源头;但对于甲烷,直到最近几年,我们才明白少数大型来源到底产生了多大影响,以及控制超级排放者对减排有多么重要。
随着世界努力降低温室气体排放以避免气候变化的最坏影响,有一种超级污染物正朝着错误的方向发展。美国国家海洋和大气协会(NOAA)的科学家,连续第二年观察到大气甲烷的年增长率创历史新高。2022年的增幅是自四十年前开始测量以来有史以来最大的增幅。
根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的数据,目前大气中甲烷的浓度比过去80万年来的任何时候都要高。
在全球气温较工业化前水平上升的1.1摄氏度中,约有0.3摄氏度来自甲烷排放。各国需控制二氧化碳以外的温室气体排放,尤其是第二大温室气体甲烷。
即便世界明天就停止排放二氧化碳,但由于这种气体在大气中停留的时间较长,全球气温在许多年内依然不会开始明显下降。相比之下,减少甲烷排放是改变未来10年全球气温变化路径最容易的方法。
甲烷在20年内的全球变暖潜能值是二氧化碳的80倍。气候科学家、政治领导人和民间社会行动者已经开始意识到,减少甲烷排放现在为解决近期变暖问题提供了最大的机会。
幸运的是,有许多机会可以减少甲烷排放,包括堵塞石油和天然气泄漏,重新考虑废物处理以及激活市场。但我们首先必须知道这些排放来自哪里。通过使看不见的东西可见,全球甲烷排放量的增加可以逆转。
首先要消除石油和天然气系统中的甲烷泄漏,石油和天然气行业是全球第二大甲烷来源,估计占全球甲烷排放量的25%。甲烷无泄漏操作是重中之重,许多工具已经可供我们使用。
越来越多的卫星正在发现甲烷泄漏。有些是大规模的,包括石油和天然气维护操作期间的排放,或当前排放清单中未考虑的设备故障。
最近的一项研究发现,超排放者估计占全球石油和天然气甲烷总排放量的8-12%,直到现在才被发现。Carbon Mapper 和 EDF 在德克萨斯州和新墨西哥州二叠纪盆地收集的数据显示,修复管道,井垫,压缩机站和加工设施的持续泄漏每年可以立即减少10万吨甲烷。
除了卫星探测之外,RMI还开发了开源模型来估计石油和天然气供应链的甲烷生命周期排放。这些气候情报可以帮助指导政策和设计减少甲烷排放的市场战略。
例如,随着德国加速向100%可再生电力的过渡,欧盟努力用排放密集程度较低的供应取代泄漏的俄罗斯天然气,可以在短期内将甲烷排放量减少近40%。
持续监测、改进监督和运营商更多关注的结合,可以“拧紧泄漏基础设施的螺丝”,以减少这一重要部门的甲烷足迹。
废物部门是甲烷的另一个主要来源,约占每年排放的五分之一的甲烷。然而,与石油和天然气系统相比,来自全球废物系统的甲烷知之甚少。
长期以来,各国政府一直忽视废物部门的甲烷排放量,可能比监管机构目前想象的还要大。
通过直接测量(如遥感)验证模型估计值可以改善废甲烷库存。例如,Carbon Mapper 在2023年发射的两颗新卫星将改善废甲烷检测。
与此同时,这个非营利组织继续开展飞机天桥活动,以检测和分析废甲烷排放,从北美开始。
有许多废物甲烷解决方案,包括技术和行为。这些措施包括防止食物浪费,将有机废物转移用于加工,将垃圾场转变为管理良好的现代工程垃圾填埋场,以及设计和运营垃圾填埋场以优化甲烷回收。
世界银行估计,有机废物占全球城市固体废物流的64-68%。减少食物和其他有机废物可以显著减少甲烷。
此外,将发展中国家常见的露天垃圾场改造成现代工程垃圾填埋场不仅能带来气候效益,还有助于保护公众健康和安全。
例如,2005年,印度尼西亚万隆的Leuwigajah垃圾场记录了历史上第二致命的垃圾山体滑坡,掩埋了71所房屋,造成143人死亡。
需要一个综合的废物管理战略,将上游(废物到达垃圾填埋场之前)和下游(垃圾填埋场)的几种缓解解决方案结合起来,以遏制废物甲烷排放。
RMI,Carbon Mapper 和 IG3IS 的一份新报告(将于2022年夏季发布)将更详细地介绍减少固体废物甲烷排放。
我们无法管理我们不衡量的东西。卫星和模型可以一起查明和量化石油和天然气,废物和其他部门的不同甲烷排放。有了这些气候情报,公司和国家可以清理运营,监管甲烷,并为排放定价。
行动和新提案正在进行中。全球甲烷承诺是在COP26上签署的,得到了甲烷中心的资金支持。100多个国家承诺到2030年每年减少超过80亿吨的二氧化碳当量排放量。这相当于全球所有运输的排放量。
石油和天然气公司自愿使用开源方法和独立验证来认证其甲烷排放。美国众议院于2021年通过了“重建更好法案”(H.R. 5376),该法案将向石油和天然气行业收取每吨900美元的甲烷排放费用。(两年后,甲烷费用将增加到每吨1,500美元)。
而且,作为全球最大的天然气进口国,欧盟正在利用其市场力量来减少甲烷排放。据估计,欧盟天然气(主要来自挪威)的甲烷密集程度远低于全球天然气供应。欧盟委员会甲烷战略中的法规,加上碳边境税,可以大大减少甲烷排放。
虽然二氧化碳构成长期气候威胁,但减少甲烷排放将在未来十年内带来气候效益。一旦发现,就可以采取补救措施。市场对价格和法规做出反应。这些是快速减少甲烷排放的最佳工具,可以立即保护气候。
当NOAA发布下一次年度大气甲烷测量值时,证据将很快到来。我们的目标是扭转目前的甲烷趋势,以便明年和之后的每一年,甲烷这种超级污染物在我们的大气中变得越来越稀缺。
美国总统拜登的气候特使约翰·克里的高级主管兼白宫联络官杜克(Rick Duke)在一次新闻电话会议上表示,减少甲烷以及甲烷泄漏是拜登政府的首要任务。
杜克表示,“我们已经做出了令人难以置信的巨大幕后努力,准备以更快、更全面的方式在国内削减甲烷排放,与此同时,我们正把这作为一项外交任务来处理。”