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气体喜欢逸出。当问题中的气体是甲烷时，这对大气来说是坏消息，甲烷是天然气的主要成分，是一种比二氧化碳强得多的温室气体。但是，燃烧天然气产生的温室气体污染只有煤炭的一半，这使其在应对气候变化的时代具有吸引力，成为一种燃料。
由于新技术从深页岩中释放出大量的天然气，美国正在燃烧越来越多的这种燃料，并考虑在更多地方使用更多的天然气，例如卡车运输的燃料。但是，如果甲烷的逸出量过高，如此广泛的使用可能会被证明是气候变化的灾难。这就是为什么一群科学家着手更好地估计美国有多少甲烷正在逸出。为此，他们调查了过去 20 年的 200 多组现场测量数据和科学论文，以了解增加天然气的使用是否会被证明是气候的福音还是祸害。
斯坦福大学能源资源专家亚当·勃兰特指出：“相对较小的泄漏率可能会产生重大影响”，他领导的团队于 2 月 14 日在《科学》杂志上报告了他们的发现。 这是因为甲烷 (CH4) 在 100 年内对全球变暖的影响是二氧化碳 (CO2) 的 30 多倍（在 20 年内，其威力是二氧化碳的 80 多倍，因为甲烷从大气中消失的速度比二氧化碳快得多）。事实证明，环境保护署 (EPA) 一直低估了天然气的泄漏量，这基于其自身的调查。 根据新的研究，总而言之，美国的甲烷泄漏量约为 1400 万公吨，比环保署估计的量多 50%。
根据新的研究，这意味着美国可能泄漏了 2.25% 的天然气，而不是 1.5% 的天然气使用量，这有助于解释为什么大气中测得的浓度持续高于预期水平。
并非所有泄漏的气体都来自被称为水力压裂法的争议性做法——使用高压水压裂页岩岩石，并使用水平钻井井来获取释放的天然气。 大部分泄漏的天然气来自更传统的油井——例如石油生产商允许泄漏的天然气——或来自国家基础设施中的压缩机、管道和其他设备，用于在全国范围内输送天然气。 大约 100 万公吨的泄漏似乎来自与水力压裂相关的活动。 “这是大量的甲烷； 这并非微不足道，”勃兰特补充道。 “但[水力压裂]似乎不是主要的贡献者。” 什么是主要贡献者？ 石油和天然气行业的其他部分、牲畜、垃圾填埋场甚至湿地。
按照这种速度释放甲烷，与其他运输燃料（如汽油或柴油）相比，使用甲烷的缺点可能超过其对全球变暖的益处。 例如，燃烧压缩天然气排放的二氧化碳比燃烧柴油少约 30%，但如果新的甲烷泄漏估计是正确的，那么这种做法最终会对气候变化产生更糟糕的影响。 当然，燃烧天然气的公共汽车确实减少了烟尘和其他形式的空气污染，减少了已知的吸入此类小颗粒导致的死亡。 “我们有各种各样的理由想要摆脱柴油公共汽车，”勃兰特指出。 “但从气候变化的角度来看，这并不是一个很大的胜利”，因为柴油发动机能够高效地燃烧燃料，每升燃料行驶的里程比天然气替代品更多（尽管天然气发动机可以改进）。
根据这项研究，可持续利用天然气的关键是识别并阻止“超级排放源”——卡住的阀门或舱口、管道中腐蚀的孔洞或其他主要泄漏。 好消息是：天然气生产商也希望阻止此类泄漏。 “如果他们知道泄漏在哪里，他们就想去修复它，”勃兰特指出。 “这正在让他们损失金钱。”
坏消息是：没有简单的方法可以找到渗漏，因为管道和分配管道覆盖数百万公里，并且在美国各地至少存在 500,000 个活跃油井和超过 100,000 个废弃和被遗忘的旧油井。 “我们需要开发快速且廉价地找到这些来源的方法，”勃兰特说。 “就像汽车抛锚一样，机器可能会以多种方式发生故障。”
更糟糕的是，科学家仍然无法确定为什么大气中的甲烷比预期的要多——或者它究竟来自哪里。 “目前尚不清楚天然气对这种总体过量的确切贡献，也没有足够的科学证据来弄清楚天然气行业贡献了多少，”勃兰特指出。
无论如何，环保署已强制规定，美国天然气行业必须从 2015 年开始在所有新井口采用减少泄漏的技术——称为绿色完井。 这种绿色完井将捕获随用于压裂油井的水一起回流的天然气。 “这将使排放量减少大约 95% 甚至 99%”，甲烷研究员兼合著者、环境辩护基金会的罗伯特·哈里斯说，环境辩护基金会是一个支持天然气的环保组织。 “它看起来非常有效。” 现场更好的测量也可能有助于更好地了解如何减少天然气对气候的影响，但天然气行业在很大程度上没有与环保署或独立科学家的尝试合作。
最终，天然气将永远是一种化石燃料，需要在未来几十年内逐步淘汰（或捕获和储存其全球变暖污染物），以避免更严重的气候变化。 并且除了气候变化之外，与水力压裂法开采天然气相关的还有其他挑战，从如何处理产生的废水到饮用水污染，甚至是不当钻探的油井泄漏或爆炸并失控（井喷）。 这项研究是由乔治·米切尔基金会资助的关于天然气成本和效益的正在进行的研究系列的一部分； 米切尔（现已去世）是石油工程师和天然气巨头，他首先普及了水力压裂页岩以释放天然气，但也将其部分财富捐赠给了可持续发展研究。
但是，尽管天然气面临任何挑战，但在气候变化方面，它仍然比至少一种其他化石燃料更可持续的选择。 “我们认为泄漏率高于官方估计，”勃兰特总结道，但即使假设最坏的情况，泄漏率“也不太可能高到足以不利于从煤炭转向天然气”。