普林斯顿专家:控制甲烷是减缓全球变暖的一个快速而关键的方法

甲烷排放的现场评估

普林斯顿大学土木与环境工程系的光机械工程师詹姆斯·麦克斯皮特正在调整涡度相关塔,涡度相关塔是一种测量空气污染的固定装置。该设备使研究人员能够收集甲烷排放的数据,并将其与从移动实验室收集的样本进行比较。信贷:Bernhard布赫兹

在独立研究中,两个普林斯顿大学研究小组最近发现了惊人的大量甲烷来源,甲烷是一种强大的温室气体,正在泄漏到大气中。相对于二氧化碳,甲烷在大气中造成的升温效应要大得多——在20年里是二氧化碳的86倍,在一个世纪里是二氧化碳的35倍。

Denise Mauzerall普林斯顿大学

丹尼斯毛泽地,普林斯顿大学公民和环境工程教授和公共和国际事务教授。信贷:同名A. Khan / Fotobuddy

在一项研究中,由普林斯顿大学土木与环境工程副教授马克·赞德罗(Mark Zondlo)领导的一个团队研究了宾夕法尼亚西部一个天然气井丰富的地区,发现其中一小部分井是甲烷的“超级发射器”。另一项研究来自丹尼斯·莫泽拉尔(Denise Mauzerall)的研究小组。莫泽拉尔是普林斯顿大学土木与环境工程教授,同时被任命为伍德罗·威尔逊公共与国际事务学院(Woodrow Wilson School of Public and International Affairs)教授。通过给渔船配备传感器,并在北海的近海石油和天然气钻井平台附近航行,研究人员发现,这些设施泄漏的甲烷远比之前报道的要多。

Mark Zondlo,普林斯顿大学

Mark Zondlo,普林斯顿大学土木和环境工程教授。资料来源:大卫·凯利·克劳

就在这些研究发布之后,特朗普政府宣布了取消甲烷排放限制的计划。

在这里,Mauzerall和Zondlo回答了有关他们的发现和变化规则的含义的问题。

关于甲烷,你希望更多的人了解什么?

丹尼斯Mauzerall:控制甲烷排放是减缓全球变暖的有效途径。因为甲烷非常有效地吸收热量,而且氧化为二氧化碳之前的寿命相对较短,大约10年,控制它的排放是目前减少大气中热量的有效方法。因此,它在决定地球变暖的速度方面非常有影响力。

Mark Zondlo:在大气中,人类活动产生的甲烷比自然资源产生的还要多。是的,湿地是甲烷的自然来源,但农业和化石燃料提取和加工等人为活动现在主导了向大气排放的甲烷。

退一步说,我们应该如何看待甲烷在气候变化中的作用?例如,如果我们能奇迹般地消除大部分甲烷泄漏,会产生多大的影响?

MZ:显著减少温室气体影响的最快方法是减少甲烷排放。如果我们现在就改善我们的做法,减少甲烷的排放,它将很快得到回报,因为甲烷在大气中的半衰期大约是10年,而现在的积累很快就会开始清除。目前甲烷占温室气体变暖的四分之一,因此减少甲烷的排放可以对气候产生显著且相当迅速的影响。然而,我们仍然在讨论几十年的时间来从大气中大量清除人类源的排放,而这仍然只解决了问题的四分之一。然而,这是一个可以迅速实现的重要步骤。

糖尿病:目前,约三分之二的甲烷排放来自人为来源,三分之一来自自然来源。全球范围内,石油、天然气和煤炭部门每年排放的甲烷约占人类活动排放到大气中的30%。大约30%来自牲畜,10%来自垃圾填埋场,10%来自水稻种植,10%来自其他农业来源,10%来自废水。主要的自然资源是湿地,随着北极苔原的融化,湿地数量将会增加。一个主要的担忧是,随着气候变暖,冻土带融化产生的排放将导致一个人类无法控制的反馈回路。变暖的苔原将释放更多的甲烷,这将加速变暖,并导致更多的甲烷释放。

你们各自研究的主要结论是什么?

糖尿病:我们研究的主要观点是,北海的海上石油和天然气钻井平台泄漏了两倍多的甲烷,因为他们目前向英国政府报告。当渔船下风的测量时,我们发现泄漏时,它们的待机模式显着高于使用发射因子用于主动操作的发射因子,例如喇叭形气体和转移油。

MZ:Marcellus Shale盆地从西弗吉尼亚州延伸到纽约州,是美国最富有成效的天然气盆地,占所有美国天然气生产的32%,全球最重要的是。我们在该盆地进行了最全面的测量活动,采样近18%的井中的总人口。我们发现只有10%的井有助于大多数(77%)的甲烷排放。这些“超级”井是真正的机会,在不必改造每个单一井垫的情况下使大量减少,这可能是昂贵且耗时的。此外,我们对井垫的盆地排放量的测量几乎是EPA估计的两倍。总的来说,约0.5%的甲烷生产的甲烷从井垫泄漏到大气中。该甲烷可以通过发现和固定这些排放来回收,导致环境和经济效益。

修复这些漏洞的前景如何?

糖尿病:一旦确定了这些泄漏的位置,修复泄漏应该是非常可行的。

MZ:现在的挑战是找出排放发生的原因,在什么条件下,它们如何随时间变化,以及如何解决它们。有时这是有意为之——当地储罐的压力不断增大,需要排气。有时这是无意的,如阀门卡在开启状态或法兰泄漏。现在有各种各样的技术可以识别这些超级发射器,但它需要一个专门的服务车辆监控程序。目前,现有的识别和发现泄漏的技术很少使用,而且通常灵敏度有限,除非它们位于非常接近泄漏源的地方。

你如何看待联邦政府最近采取的削减甲烷法规的行动?

MZ:这是一步向后,并基于许多错误假设。该论点通过断言捕获和销售这些排放是经济的经济而合理化,而不是让他们泄漏到大气中,因此公司会这样做,无论如何都是不必要的。但如果一家公司有一定数量的甲烷减少或其他项目,它将投资于最有利的人 - 这很少有史以来有泄漏识别和缓解。公司拒绝历史悠久,即甚至存在这些大幅度泄漏,不仅在井垫,而且在传输,存储和分配扇区也存在。看到一些反向回滚的大公司令人耳目一新 - 科学界一般而言,明确泄漏正在发生,并且将继续与行业进行持续解决问题的伙伴关系。

更一般地说,我们需要超越这个论点,如果有些东西有自然来源,它就不能被归类为污染物。有汞的天然来源,但很少有利于汞排放。对于温室气体也是如此 - 重要的是人类贡献以上和超出自然水平。我们用二氧化碳,甲烷和甲烷扰乱了这一点笑气在减少排放方面,我们落后了。甲烷减排提供了一个快速跟进一些初步结果的机会。

糖尿病:联邦政府最近撤销控制石油和天然气行业甲烷泄漏的法规的举动是不负责任和不合理的。甲烷具有货币价值,出售泄漏的甲烷可以抵消控制的成本。许多石油和天然气行业支持这些控制措施,并已开始实施。甲烷也是地表臭氧的前体,破坏人类健康、农业和生态系统,因此减少甲烷排放对人类健康和福利以及气候都有直接的连带好处。减缓全球变暖的速度是至关重要的,限制像甲烷这样具有高辐射力的气体的排放(即,高热量捕获能力)是至关重要的。为了避免灾难性的气候变暖,有必要在本世纪中叶实现全球能源系统的脱碳。随着我们朝着这个目标迈进,减少甲烷泄漏是一个必要的中间步骤,以减少我们目前天然气系统的影响。

引用:

“Methane emissions from oil and gas platforms in the North Sea” by Stuart N. Riddick, Denise L. Mauzerall, Michael Celia, Neil R. P. Harris, Grant Allen, Joseph Pitt, John Staunton-Sykes, Grant L. Forster, Mary Kang, David Lowry, Euan G. Nisbet and Alistair J. Manning, 2 August 2019,大气化学与物理学yabovip2021
DOI:10.5194 / ACP-19-9787-2019

“Superemitter天然气井垫在Marcellus Shale的重要性”由Dana R. Caulton,Jessica M. Lu,Haley M. Lane,Bernhard Buchholz,Jeffrey P. Fitts,Levi M. Golston,Xuehui Guo,Qi Li,James McSpiritt,Da Pan,Lars Wendt,Elie Bou-Zeid和Mark A. Zondlo,2019年3月11日,环境科学与技术
DOI:10.1021 / ACS.EST.8B06965

1条评论在“普林斯顿专家:控制甲烷是一种快速而批判的方式来缓慢全球变暖”

  1. 你最好去找斯图尔特·斯特兰德医生谈谈。他有一个了不起的项目,将5个甲烷吞噬细菌基因放入玉米中。这将在一年内清除大部分甲烷。

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