研究揭示了被忽视的气候变化解决方案的潜力

本月早些时候，拜登总统敦促其他国家加入美国和欧盟，承诺削减甲烷排放。斯坦福大学领导的两项新研究可以为协调甲烷去除技术的研究制定蓝图，并对该方法如何在降低未来峰值温度方面发挥巨大作用进行建模，从而帮助铺平道路。

这些分析发表在9月27日的《皇家学会哲学学报》上，研究表明，消除约三年的人为排放的强温室气体将使全球表面温度降低约0.21摄氏度，同时降低臭氧水平，足以防止每年约50000人过早死亡。这些发现打开了与二氧化碳去除直接比较的大门，这种方法已经获得了大量的研究和投资，并可能有助于制定未来的国家和国际气候政策。

“投资甲烷去除技术的时机已经成熟，”Rob Jackson说，他是新研究议程论文的主要作者和建模研究的资深作者。杰克逊是斯坦福大学地球、能源与环境学院的米歇尔和凯文·道格拉斯能源与环境教授；环境科学。

甲烷去除的案例

自工业革命开始以来，甲烷的相对浓度增长速度是二氧化碳的两倍多。从大气中去除甲烷可以比单独去除二氧化碳更快地降低温度，因为在甲烷释放后的头20年里，甲烷对气候变暖的影响是二氧化碳的81倍，在一个世纪内，甲烷的影响是二氧化碳的27倍。清除甲烷还可以通过降低对流层臭氧的浓度来改善空气质量，据估计，全世界每年因呼吸系统疾病而导致100万人过早死亡。

与二氧化碳不同，甲烷的大部分排放是由人类驱动的。罪魁祸首包括农业来源，如牲畜，它们在呼吸和粪便中释放甲烷，以及稻田，洪水时释放甲烷。废物处理和化石燃料开采也造成了大量排放。甲烷的自然来源，包括湿地中的土壤微生物，占全球甲烷排放量的40%。它们使情况进一步复杂化，因为其中一些因素，如永久冻土的融化，预计会随着地球变暖而增加。

虽然甲烷去除技术的发展并不容易，但潜在的经济回报是巨大的。如果碳补偿的市场价格在本世纪上升到每吨100美元或更多，正如大多数相关评估模型所预测的那样，那么从大气中清除的每吨甲烷价值可能超过2700美元。

设想甲烷去除的影响

建模研究使用了英国国家气象局（称为英国气象局）开发的一个新模型来研究甲烷去除的潜在影响，同时考虑到其寿命比二氧化碳短——这是一个关键因素，因为被去除的一些甲烷无论如何都会消失。研究人员通过改变清除量或清除时间，创建了一组情景，以概括他们在未来各种现实排放途径上的结果。

在高排放情景下，分析表明，到2050年全球甲烷排放量减少40%将导致到2050年气温下降约0.4摄氏度。在温度在21世纪达到峰值的低排放情景下，相同幅度的甲烷去除可将峰值温度降低1摄氏度。

“这一新模型使我们能够更好地理解去除甲烷如何在全球范围内改变变暖，以及在人类范围内改变空气质量，”建模研究的主要作者、研究议程的合著者、博士山姆·阿伯内西（Sam Abernethy）说。在杰克逊实验室工作的应用物理学学生。

从研究到开发

实现这些气候和空气质量改善的途径仍不清楚。为了突出这一点，研究议程文件比较和对比了二氧化碳和甲烷去除的各个方面，描述了一系列甲烷去除技术，并概述了协调和加速其规模扩大的框架。该框架将有助于更准确地分析甲烷去除因素，从特定位置的模拟到与其他气候变化缓解方法的潜在相互作用。

研究人员称，甲烷浓度很低，因此很难从空气中捕获，但新兴的技术，如一类称为沸石的晶体材料，能够吸收甲烷，有望找到解决方案。他们主张加强对这些技术的成本、效率、规模和能源需求、部署的潜在社会障碍、共同利益和可能的负面副产品的研究。

杰克逊说：“二氧化碳清除已经获得数十亿美元的投资，成立了几十家公司。”。“我们需要类似的甲烷去除承诺。”