本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点。
在纽约市史泰登岛所有可能泄漏甲烷的地方中——腐蚀的煤气管道、下水道、新鲜 kill 垃圾填埋场——谁会想到是邮车呢？ 但是，当我驾驶一辆特制的谷歌汽车在史泰登岛的一个社区巡视时，结果证明，一辆停放的邮车正在向天空释放最大的甲烷泄漏。
这辆经过特殊改装的斯巴鲁汽车，其前格栅处装有甲烷检测设备，并连接到后备箱中的光谱仪，用于近乎实时地分析进入的空气样本。 除此之外，它只是谷歌用于沿街道拍照的众多汽车之一，这些照片可以在谷歌地图的街景视图模式中看到，具体数量未公开。 我跟随一位司机，他正在用它来演示谷歌与环境保护基金之间新的甲烷检测合作伙伴关系。 甲烷是一种强效温室气体，在数十年内，它捕获的热量至少是二氧化碳的八倍，从而更快地推动全球变暖。
史蒂夫·汉堡，一位森林生态学家，后来成为该环保组织的首席科学家，他发现这种天然气汽车是这次合作伙伴关系测试运行中最大的意外。 显然，以天然气为燃料的汽车可能会干扰地下泄漏的检测。 汉堡回忆说，在测试驾驶期间，“我们看到街道上的甲烷水平日复一日地下降”，之后我们在一个闷热的夏日开始了前往纽约市第五区的甲烷检测远征。“那是一辆公共汽车，”他补充说，一辆以天然气为燃料并泄漏部分天然气的公共汽车，就像纽约市的“清洁空气”巴士一样，这些巴士由压缩天然气驱动。
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但是，正如在史泰登岛的试点阶段的测试运行所证明的那样，纽约市的旧管道也存在大量的甲烷泄漏。 谷歌地球 outreach 和环保基金之间建立这种伙伴关系的目的，是为了测试是否可以通过街景视图车队获得更好的甲烷泄漏地图，该车队以其独特的谷歌地图涂装和固定在车顶的、使汽车高达 7.1 米的巨大全景相机而闻名。 其想法是为公用事业公司增加一个工具，以便在预算有限的情况下，通过估算特定泄漏点泄漏出的确切气体量，来确定首先进行哪些维修。
迄今为止的测试运行涉及三辆街景视图汽车，它们在三个地点行驶甲烷探测路线：波士顿、印第安纳波利斯和史泰登岛。 这些驾驶的结果——大约 1500 万个单独的读数——已以地图的形式发布，这些地图显示了数千处泄漏。 由于基础设施陈旧，波士顿和史泰登岛平均每行驶一英里就有一处泄漏。 另一方面，在印第安纳波利斯，街景视图汽车大约每行驶 200 英里才检测到一处泄漏，那里的管道升级已见成效。 更棒的是，印第安纳波利斯没有重大泄漏； 波士顿和史泰登岛的地图上都有几个红点，表明甲烷泄漏速度超过每天 60,000 升的地点。
尽管这种相对较小的甲烷排放量并非直接的安全问题，但它们确实对气候变化产生了巨大的影响。 甲烷在大气中的含量不如二氧化碳那么普遍，但在其在大气中相对较短的几十年时间里，它捕获的热量更多，然后分解成更多的二氧化碳，这些二氧化碳在其在大气中的存在时间（可能长达数世纪或数千年）内又捕获更多的热量。 汉堡说：“我们希望最大限度地减少损失。” “我们正在损失产品，加剧气候变化，并加剧空气污染。”
从历史上看，此类数据仅为公用事业公司所知，或者当数据变得足够重要，构成安全危险，并且可以被诸如人鼻之类的灵敏设备检测到时才为人所知。 汉堡补充说：“这是环境数据的民主化。” 这些数据整体而言并不完全令人惊讶。 与基础设施陈旧的波士顿等城市相比，在过去几十年中更换了天然气管道的印第安纳波利斯的泄漏量很少。 波士顿超过 40% 的天然气管道是铸铁或未涂层钢管，这些管道更容易腐蚀，超过一半的管道已有 50 年或更长时间的历史。
泄漏最常发生在天然气广泛使用之前的地区。 例如，我在布鲁克林的社区——Gowanus——已成为超级基金场地，部分原因在于 19 世纪那里的一些设施将煤炭转化为所谓的城市煤气。 城市煤气曾被用于为燃气灯提供燃料，但后来在某些情况下，该基础设施被接管，用于向家庭输送天然气。 汉堡解释说：“这些管道最初是为了输送不同类型的气体，具有不同的湿度含量而铺设的。” “它们需要被现代塑料管道取代，这并不奇怪。”
选择史泰登岛是因为在存在其他甲烷来源的情况下检测泄漏具有挑战性，例如新鲜 kill 垃圾填埋场，在那里，贪吃的微生物将分解的垃圾转化为甲烷。 布鲁克林和史泰登岛的正常大气层中的甲烷分子浓度似乎徘徊在百万分之 2 左右，但当穿过纽约港上的韦拉扎诺大桥时，读数甚至会降得更低。 当沿着穿过新鲜 kill 垃圾填埋场的高速公路行驶时，由于甲烷从垃圾填埋场内部渗出，甲烷读数飙升至 4.6 ppm。 然而，当沿着那些蔓延的垃圾堆外围的甲烷回收厂行驶时，读数从未超过大约 2 ppm 的背景水平。 “我很 impressed，”汉堡说。
垃圾填埋场、下水道，甚至牛，当风向合适时，都可能引起尖峰，从而掩盖泄漏。 这种尖峰通常记录在 10 ppm 左右，但驾驶员看到高达 30 甚至 50 ppm 的尖峰。 为了补偿其他此类来源——包括由于廉价天然气过剩而变得越来越普遍的天然气燃料汽车——地图在保守方面犯了错误。 汉堡说：“当有疑问时，不要记录下来。” “我们宁愿出现假阴性，也不愿出现假阳性”，这样就不会在进行维修时产生不必要的费用。 而且，由于公用事业公司不断维修和维护其天然气基础设施，2013 年驾驶中的许多发现可能已经过时。
在城市街道和社区中缓慢行驶时，谷歌街景视图汽车始终是人们好奇的对象。 在我们的测试运行中，人们停下来观看、拍照或挥手。 我们的行驶速度几乎与当地驾校的汽车一样慢，据推测，驾驶员不是专业人士。 尽管在此概念验证阶段摄像头已关闭，但其想法是有一天使用街景视图车队——谷歌拒绝透露该车队有多少辆汽车，也不允许引用其驾驶员的话——同时绘制城市街道和甲烷排放地图。 谷歌地球 outreach 项目经理卡琳·图克森-贝特曼说：“这是首次将街景视图汽车用于环境项目”，她帮助领导了这次合作。“环境空气质量影响着每个人，我们喜欢这些大问题，看看谷歌如何在解决这些问题中发挥作用。”
相同的设备也可用于解决其他形式的空气污染，包括导致哮喘和其他肺部疾病的烟尘。 图克森-贝特曼说：“甲烷只是第一个”，环保基金的汉堡重申了这一点。
这项初步的努力是环保基金于 2012 年发起的旨在更好地了解天然气益处和危险的运动的一部分。 它涉及 90 个机构和公司以及 100 多名科学家，其中包括研究最佳方法来测量大气中的浓度，以及检测从最初的钻井到最终用户的天然气基础设施泄漏。 初步研究表明，甲烷泄漏可以减少，额外成本约为每千立方英尺生产和运输的天然气增加一美分。
在我的驾驶过程中，停在史泰登岛郊区公路旁的邮车产生了我在驾驶过程中看到的最大尖峰——4.7 ppm，刚刚超过高速公路旁纽约市最大的垃圾填埋场。 当邮车驶离时，尖峰消失了。 汉堡指出：“这就是为什么至少要沿着道路行驶两次如此重要的原因。” “所以甚至可以进行第三次通过，以查看它是基础设施还是车辆。”
现在的诀窍是驾驶所有这些道路，以每天 130 到 240 公里的速度（大部分是绕圈）嗅探出最严重的泄漏。 仅在新泽西州的道路下，就有数千公里的铸铁管道，就在这里的水对面。 所有这些道路都在等待有人驾驶汽车，嗅探泄漏的甲烷，输送更清洁的空气并对抗气候变化。 或者正如汉堡问我的那样：“你上次在纽约市兜风是什么时候？”