科学家探索从空气中提取强效甲烷以减缓变暖

甲烷在大气中捕获的热量比二氧化碳多,但从空气中提取甲烷可能比去除二氧化碳更复杂

An oil pumpjack during sunset with petrolium containers on the horizon.

2022年3月12日,在德克萨斯州斯坦顿的二叠纪盆地油田,一台抽油机正在工作。科学家和工程师正在探索从大气中去除甲烷的好处。

气候连线 | 科学家表示,从大气中去除二氧化碳对于实现国际气候目标至关重要。如果没有它,几乎不可能及时实现温室气体净零排放,从而将全球变暖限制在《巴黎气候协定》的主要目标1.5或2摄氏度。

然而,二氧化碳并不是唯一需要在地球大气中大幅削减的气候变暖气体。专家们也开始将目光转向甲烷。

周二和周三,美国国家科学、工程和医学研究院举办了一场关于大气甲烷去除的研讨会,大气甲烷去除是指直接从空气中去除甲烷排放的过程。


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研讨会包括数十位研究人员和政策专家的演讲,他们讨论了有关甲烷去除的科学性和有效性、潜在的副作用和意外后果以及应如何管理和监管这些问题。

这些演讲将用于为即将发布的NASEM关于大气甲烷去除的报告提供信息。该研究将考察全球对甲烷去除的需求、可行的实施方案以及潜在的风险和收益,同时概述未来研究的路线图。

这个问题比二氧化碳去除更为复杂,后者受到了更多的关注和研究。

甲烷在大气中的寿命比二氧化碳短得多,但它在持续存在期间是一种更强大的温室气体。自工业革命以来,全球已经变暖超过1摄氏度,科学家估计甲烷可能造成了高达0.5度的升温。

减少甲烷排放源头的排放正日益成为优先事项。与此同时,科学家们表示,直接从大气中去除甲烷对于实现世界气候目标至关重要

从大气中吸回二氧化碳的方法有很多,从植树到建造碳吸收机器。许多这些解决方案需要大量的土地、水或技术资源,尚未在全球范围内得到有意义的实施。

然而,这些概念的研究和理解相对较好。

相比之下,甲烷去除更加复杂和困难。首先,甲烷在大气中的含量远低于二氧化碳,这意味着甲烷捕获系统必须处理更大数量的空气才能产生有意义的影响。

科学家们正在研究各种技术。在本周的研讨会上,研究人员展示了各种策略,包括吸收甲烷的矿物质、以甲烷为食的微生物以及涉及氯原子的特殊化学反应,这些反应有助于从大气中清除甲烷。

不过,关于这些策略的效果以及它们是否能够迅速扩大规模以在全球甲烷浓度方面产生有意义的影响,仍然存在疑问。

关于一些新兴技术的意外副作用也存在不确定性。例如,如果剂量不小心控制,向大气中添加氯实际上会增加甲烷在大气中的寿命。它还会攻击地球的保护性臭氧层。

另一方面,基于氯的方法除了甲烷之外,还可以减少大气中某些其他类型的气候变暖气体。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的环境工程师汉娜·霍洛维茨在研讨会上的一次演讲中说:“当你谈论这些方法时,有很多相互竞争的利弊。”

演讲者还讨论了需要对甲烷去除技术带来的社会影响进行更多研究,并就应如何管理和监管这些技术进行更多讨论。

由于甲烷去除仍然是一个新兴领域,存在许多科学不确定性,社区可能会对其成本、资源需求和可能的副作用产生疑问和担忧。研讨会上的演讲者表示,重要的是要适当让社区参与并认真对待他们的担忧。

演讲者Shuchi Talati表示,这是科学家从他们对其他新兴技术(如二氧化碳去除和某些形式的地球工程)的研究中学到的教训。有关社区——尤其是那些已经不成比例地容易受到气候变化和其他环境风险影响的社区——并非总是充分参与公共参与工作。

她说:“将公众参与或参与作为治理的核心组成部分,这一点至关重要。”

更广泛地说,决策者还必须明确甲烷去除在更大的气候行动工具包中所要扮演的角色,圣母大学的土木工程师和环境社会学家艾米丽·格鲁伯特表示。

甲烷去除有一天可能会被视为一种碳补偿,一种可以出售给化石燃料排放者的碳信用额,允许他们在未来继续燃烧化石燃料。然而,一位专家警告说,在极端情况下,这可能会导致化石燃料排放者的恶意活动。

例如,石油生产会产生甲烷作为副产品。石油生产商会燃烧多余的甲烷,将其转化为毒性较小的二氧化碳,这一过程称为燃烧。故障的燃烧器会让多余的甲烷渗入大气中。

但是,如果甲烷去除成为碳补偿行业中利润丰厚的一部分,并且没有得到仔细监管,化石燃料公司可以选择不维修故障的基础设施,格鲁伯特建议。他们可以允许气体泄漏,在现场进行去除以捕获大量甲烷,然后将捕获的甲烷作为去除信用额出售。

她说:“这是一个糟糕的结果,但如果政府没有真正意识到许多这些问题,治理可能会创造激励措施。”

这些是即将发布的NASEM报告预计将解决的问题。该委员会将继续接受科学家提供的技术信息,截止日期为10月31日,最终报告可能会在明年夏天发布。

“这很有趣,很新颖,这是新的,” 正在编写新报告的NASEM委员会主席加布里埃尔·德雷福斯说。“但这并不容易。”

经POLITICO,LLC许可转载自E&E 新闻。版权所有2023年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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