将废物转化为可再生能源与化石燃料有一些相同的缺点 ， 但并非必须如此 。
上图：像这样的沼气设施已经在农场和垃圾场遍布 。但这对气候来说并不都是好消息 。
这似乎很神奇：在分散在全球的数百万家企业中（一些很大 ， 一些非常小） ， 废物被转化为能源 。 填埋的垃圾、污水和农场污水被加工成可燃烧的沼气 ， 可用作化石燃料天然气的替代品 。 与深藏在地下的、供应有限的天然气不同 ， 沼气被认为是一种可再生能源 。 只要人类继续大便和制造垃圾 ， 就会有更多的沼气 。
但是 ， 尽管它被誉为环境的奇迹解决方案 ， 制造和燃烧沼气仍然会排放温室气体 ， 导致气候变化 。 而且 ， 沼气设施的排放量可能会超过了它们应有的份额 。 在一项新的研究中 ， 研究人员量化了整个沼气供应链的有害甲烷排放 。 他们发现 ， 生产沼气释放的甲烷比之前估计的要多 。 具体来说 ， 他们对沼气甲烷排放量的新估计 ， 是国际能源署2021年公布数字的两倍 。
更令人吃惊的是 ， 研究人员发现 ， 沼气供应链排放甲烷的速度可能高于石油和天然气 。 这意味着 ， 尽管科学家计算出化石燃料生产的全球甲烷排放总量比沼气排放量高约 4.5 倍 ， 但沼气的甲烷排放量相对于燃料的生产量更高 。 根据周五发表在《One Earth》杂志上的论文 ， 他们进一步确定 ， 只有5%的设施却释放了估计的62%的甲烷 。
在全球范围内 ， 沼气设施正在不断增加 ， 就算美国也不例外 。 拜登总统停滞不前的“重建得更好”计划包括进一步补贴沼气生产的条款 ， 作为一种从理论上抵消大农业对环境造成的影响的方式 。 但这项新研究强调了这样的政策 ， 可能会让更多的人误入歧途 。
英国伦敦帝国理工学院的环境和化学工程师、该研究的主要作者塞姆拉·巴卡洛格鲁（Semra Bakkaloglu）表示：“很明显 ， 如果要在未来使用生物（气体）来实现脱碳目标 ， 生物（气体）供应链的排放量必须最小化 。 目前 ， 我们在这里展示的结果表明 ， 它们的排放量很高 —— 甚至高于天然气 ， 这显然是一个令人担忧的问题 。 ”
为了进行他们的研究 ， 塞姆拉·巴卡洛格鲁和同事们将一些现有的公开数据集的信息 ， 与关于沼气现场排放的最新数据结合起来 。 然后 ， 他们进行了模拟 ， 以估算整个沼气供应链的甲烷排放总量 。
为什么沼气会释放甲烷？
沼气是通过厌氧消化过程产生的 。 缺氧环境中的微生物会分解废水（粪便）、食物残渣、农作物、垃圾或动物粪便 。 厌氧消化的结果就是两个东西：用于燃烧的沼气和被称为“沼渣”的副产品 。 沼渣可以用作肥料 ， 但大多数情况下它被视为废物中的废物 ， 一般会储存起来而不是使用 。
根据这项新研究 ， 在沼气供应链中 ， 沼渣储存是甲烷排放的最大来源 。 甲烷会在正常储存期间以及通过维护不良的设备泄漏排放 。 科学家们确定 ， 第二大罪魁祸首是实际生产阶段 。 其他研究也发现了类似的结果 。
一些保留沼渣的方法比其他方法更有利于甲烷排放 ， 但新的研究指出 ， 没有多少激励措施来鼓励更负责任的管理 。 此外 ， 与天然气生产相比 ， 沼气是一种较新的生产方式 ， 且生产规模较小 ， 监管也较差 。
研究人员在研究中写道：“由于石油和天然气供应链几十年来主要由大公司运营 ， 他们在（甲烷）泄漏检测和修复方面投入了更多 。 ”
一个重要的警告：许多用于制造沼气的废物 ， 无论如何都可能排放出甲烷 。 根据美国环保署（EPA）的数据 ， 垃圾填埋场和粪便加起来 ， 占美国所有甲烷排放量的 26% 。 在沼气设施和垃圾堆中 ， 我们的废物不断将温室气体泄漏到大气中 —— 主要是因为我们选择储存它的方式 。 过去 ， 至少有一项研究表明 ， 将废物加工成沼气 ， 可以减少某些废物在整个生命周期中的甲烷排放量 。 但即使这是真的 ， 这也不意味着我们应该忽视沼气工业所产生的甲烷 。
解决这个问题
任何额外的甲烷释放到大气中 ， 都意味着更多的变暖 。 如果有办法减缓或阻止这种释放 ， 我们必须要这样做 ， 以避免气候变化带来的最糟糕后果 。 甲烷吸热的效率大约是二氧化碳的25到30倍 ， 估计 ， 目前全球变暖的25%是由甲烷造成的 。
但也有好消息 。 塞姆拉·巴卡洛格鲁表示：“我们相信 ， 通过适当的设计、检测、测量和修复技术 ， 所有的排放都可以避免 。 最重要的是找出排放的来源以及如何减少它们 。 ”
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