研究发现,整个供应链的甲烷排放被低估了

研究人员伦敦帝国理工学院他们发现,尽管沼气和生物甲烷对气候更加友好,但它们泄漏的甲烷量是之前认为的两倍。

研究发现,整个供应链的甲烷排放被低估了。
描述供应链上甲烷泄漏的图形摘要。图片来源:Bakkaloglu et al。

尽管沼气和生物甲烷仍然比不可再生的替代品更环保,但科学家们建议对泄漏进行更好的监测和修复,以确保沼气和生物甲烷保持其绿色证书。

生物甲烷和沼气的生产来自有机物的分解,如食物、能源作物、动物粪便、草或污水污泥,从而使它们成为石油、煤和天然气的可再生替代品。

但伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的科学家们已经确定了这种气候友好型气体在能源供应链中可能存在的缺陷,得出的结论是,必须采取更多措施来减少甲烷的泄漏。

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的AR6报告,甲烷在空气中捕获的热量是二氧化碳(CO2),至少有四分之一的全球变暖是由它造成的。

帝国大学的这项新研究发表在杂志上一个地球已经发现,沼气和生物甲烷的供应链释放出的甲烷是国际能源署(IEA)早期最高估计的两倍。

但国际能源署的研究只关注了生物质的不完全燃烧,只考虑了该过程的无效,也没有在供应链中发现泄漏。在这项新研究中,供应链排放的数字似乎与低效估计的幅度相当相似。这意味着该行业的甲烷排放量可高达两倍。

此外,新的研究还披露,62%的泄漏集中在链内的少数设施和设备上,他们称之为“超级排放者”,尽管甲烷在每个阶段都被释放出来。2022世界杯美洲区赛程表

科学家们说,需要立即采取行动来解决甲烷泄漏问题,准确地知道大部分甲烷泄漏发生在哪里将有助于生产工厂采取行动。

生物甲烷和沼气是可再生和清洁能源的很好的候选者,但它们也会排放甲烷。为了让它们真正帮助减轻能源使用的变暖影响,我们必须紧急行动起来,减少它们的排放

Semra Bakkaloglu博士,研究第一作者,伦敦帝国理工学院化学工程和可持续气体研究所

Bakkaloglu补充道,“我们希望通过采取必要行动解决甲烷排放问题,鼓励继续使用沼气和生物甲烷作为可再生资源.”

科学家们认为,与石油和天然气行业相比,生物甲烷行业的生产设施发展和管理很差,而且在运营、监控和现代化方面缺乏投资。

由于石油和天然气供应链多年来主要由拥有庞大资源的大公司运营,它们有可能在泄漏检测和修复方面投入更多资金。

什么是生物甲烷和沼气?

为了应对气候危机,一些国家正在替代大量排放碳的能源,如煤、石油和天然气,以及沼气和生物甲烷。

尽管它们是由甲烷和二氧化碳混合而成2在美国,沼气和生物甲烷释放的这两种气体更少,因此它们是更环保的能源替代品。

但是,这种替代燃料倾向于在供应链上释放甲烷,比如从长管道和加工设施中。这项新研究为深入了解从沼气和生物甲烷供应中释放出的甲烷的地点、时间和数量提供了更好的见解。

分析排放

科学家们分析了早先发表的近51项关于移动甲烷测量的研究,现场数据来自排放源、沼气供应链和生物甲烷。他们检查了数据,并在蒙特卡洛统计模型的帮助下评估了甲烷的完全排放。

这使他们能够考虑到供应链每一阶段的所有完整的排放测量,研究人员进一步将其与较早发表的研究中从全现场测量报告的场外排放进行了比较。

他们发现,供应链有可能释放多达343克的CO2与每百万焦耳的甲烷相比在更大的热值下。这可能考虑到每年1850万吨的甲烷。国际能源署估计,2021年的排放量仅为910万吨。

虽然从生物甲烷和沼气中获得的甲烷完全排放量比从石油和天然气中获得的要低,但从它们的供应链中释放出的甲烷量与天然气总产量相比要多得多,与天然气和石油相比。

该数据已在“CO2当量”——一种测量单位,用于比较整个石油和天然气供应链的排放,而不干预下游操作。

此外,这个单元使人们能够比较从不同研究中获得的几种温室气体排放的全球变暖潜力。

科学家们认为,供应链泄漏背后的原因是断断续续的排放模式,这使它们更难跟踪;工艺设备使用不足;2022世界杯美洲区赛程表以及不完善的操作和维护策略。

由于超级排放者不太可能在一段时间内保持不变,科学家们认为需要持续监测,以检测供应链中不可预测的泄漏或间歇性排放模式。

为了防止沼气排放否定沼气使用的整体效益,需要紧急注意,包括持续监测沼气供应链。我们相信,通过适当的检测、测量和修复技术,所有的排放都可以避免。

Semra Bakkaloglu博士,研究第一作者,伦敦帝国理工学院化学工程和可持续气体研究所

Bakkaloglu补充道,“我们需要更好的法规、持续的排放测量以及与沼气厂运营商的密切合作,以解决甲烷排放问题并实现《巴黎协定》的目标.”

鉴于国家脱碳战略导致生物甲烷增长,生物甲烷供应链不仅需要解决甲烷排放问题,还需要解决生物甲烷的可持续性问题,”Bakkaloglu继续说。

论文的合著者、同样来自可持续气体研究所和化学工程系的Jasmin Cooper博士表示:“解决生物燃料和甲烷行业的基本设计问题和投资问题将是阻止这些泄漏和防止更多泄漏的良好起点.”

目前,研究人员正专注于供应链中的超级排放者,以更好地理解如何借助现有的最佳技术来减少它们。

这项研究得到了帝国大学可持续天然气研究所的经济支持。

期刊引用:

Bakkaloglu、S。.(2022年)生物甲烷和沼气供应链上的甲烷排放被低估。一个地球doi.org/10.1016/j.oneear.2022.05.012

来源:https://www.imperial.ac.uk/

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