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美国应在2030年将甲烷排放量减少40%

来源:美国环保协会

近日,美国环保协会(EDF)发表报告称,作为更新国家自主贡献(NDC)的组成部分,美国应将甲烷减排纳入其中,并明确承诺到2030年,在整个经济范围(economy-wide)内将甲烷排放量在2005年的水平上减少40%。

拜登政府计划在今年4月的全球气候领导人峰会之前,宣布美国2030年的温室气体排放NDC目标。鉴于过去四年美国在气候问题上的不作为,美国必须提出一个雄心勃勃且可信的目标,以重新展示其参与全球气候治理的决心。

目前,许多国家都承诺将制定包括所有温室气体排放的综合性减排目标。虽然综合性目标包括甲烷,但这并不能保证各国采取具体而有力的行动,在必要的程度上减少甲烷排放。

EDF认为,减少甲烷排放是目前减缓全球变暖速度的最大、最快的机会,美国设立独立的甲烷排放目标是必不可少的。这是因为:

1. 甲烷贡献了人类今天感知的温室气体的25%,美国的甲烷排放占全球甲烷排放总量的10%。

2. 甲烷排放在全球暖化速度中扮演着重要角色。甲烷在大气中只能持续约12年,任何减少都将对减缓变暖产生立竿见影的效果,但目前以100年尺度计算的温室气体报告指标中(GWP100)没有充分考虑到这一点。

3. 这些有缺陷的衡量标准,将甲烷目标埋藏在整体的温室气体目标中,使人们错过了采取有针对性的措施,从而避免对社会和生态系统造成重大损害的难得机会。

甲烷减排目标的设定及行业分解

EDF的最新报告呼吁,作为更新国家自主贡献(NDC)的组成部分,美国应明确承诺到2030年,在整个经济范围(economy-wide)内将甲烷排放量在2005年的水平上减少40%。这一目标水平与加利福尼亚州和美国气候联盟(U.S. Climate Alliance)提出和采纳的现有目标一致。根据对最新科学、经济和技术的回顾,这种规模的甲烷减排是可以实现的,并且还可以减少净成本,减排途径也相对简单。

此外,甲烷减排目标将与温室气体净排放总量目标并行。EDF的报告呼吁,到2030年将温室气体净排放总量在2005年的水平上减少至少50%(更多阅读:EDF报告:美国可在2030年实现温室气体排放量减半)。甲烷减排目标也将计入温室气体净零排放的总目标。

目前,排放量最大五个行业占美国甲烷排放量的90%以上,分别是石油和天然气(46%)、动物肠道发酵(21%)、垃圾填埋(13%)、煤炭开采(7%)和粪便管理(7%)。在这些行业中,每个部门都有行之有效的技术、监管和管理策略,可以大幅降低排放。同时,为实现温室气体排放总量目标而进行的能源系统脱碳,将通过降低对煤炭和天然气的需求,进一步降低甲烷排放。

以下为EDF报告对美国各行业2030年甲烷减排目标的建议和分析:


石油和天然气行业甲烷减排目标66%

减少石油和天然气行业的排放是我们实现这一目标有的最有影响、最具成本效益和技术可行的机会。

EDF研究显示,只要将现有的最佳实践规则应用于所有地区,就可以在没有额外成本的情况下将排放减少一半。如果同时考虑天然气需求的减少(这是美国脱碳目标的一部分),油气部门将会在现有水平上减少高达75%的甲烷排放,相当于比2005年的水平减少了66%。

此外,部署技术上可行的整套方案,还可以进一步提高减排量,其中包括以下关键步骤:

用低排放的替代品替换现有的设备,如气动泵;

安装额外的设备,如蒸汽回收装置;

建立更频繁的泄漏检测和维修(LDAR)制度;

新的遥感数据将更快、更容易地识别和统计大范围的石油和天然气业务的排放。

如果大型油气公司能够履行或加强其当前的承诺,将上游作业的甲烷排放降低到0.2%或更低(目前美国上游的甲烷泄漏率估计在2%左右),甲烷排放也将减少。EDF估计,假如全球范围内所有的企业都能追求并实现这些目标,油气企业排放将在2030年的预期水平上降低85%。

动物肠内发酵甲烷减排目标6%

反刍动物(如牛、羊等)的消化系统是甲烷排放的主要来源。

好消息是,一种新型的、可以减少牛的甲烷排放的饲料添加剂正在通过审批程序,预计未来几年内在美国上市。此外,还可以通过选择性育种、饲料加工和配比变化,以及改善牲畜健康和生产力等方式,减少家畜排放。

EDF研究发现,通过使用饲料添加剂,在当前水平下可实现10%的牛肠道减排量(比2005年水平减少6%),无论在经济上还是实践上都是完全可行的。

目前,研究中最常见的添加剂(3-NOP)可以减少32%的奶牛肠道甲烷排放和22%的肉牛肠道甲烷排放。根据美国联邦环保局(EPA)2020年的数据,肉牛贡献了美国目前75%的肠道发酵源甲烷排放。

但针对这一重要排放源的问题在于,肉牛在一年中的大部分时间里都是在牧场上放牧饲养的,而饲料添加剂不适用于放牧动物,尤其是那些广泛分布在低产量牧场的动物。因此,在进行冬季舍饲饲养时,可以在动物的干草或青贮饲料中混合添加剂,以减少甲烷排放。

据估计,如果饲料添加剂可以推广到更大范围的牛群,肠道发酵源甲烷的减排量可以提高到20% ;如果结合遗传改良(育种)、饲料加工、提高畜群生产力等手段,则可以达到更高的减排效率。

垃圾填埋甲烷减排目标42%

虽然许多美国垃圾填埋场已经采用了捕捉甲烷排放的技术,但研究表明,效率仍有提升空间。此外,许多垃圾填埋场在关闭前不会捕获甲烷,但当填埋场运营时其甲烷排放量却最高。通过改进捕集技术,提高回收率、减少食物浪费等行为,也可以减少排放。

煤炭部门甲烷减排目标60%

煤炭部门10%的减排可以通过零成本的方式实现,主要手段包括在管道注入和发电阶段增加脱气过程,并现场用于煤炭干燥。

近期的研究指出,使用现有技术就可以削减约60%的煤炭部门甲烷排放,此类技术包括:通过改良通风设备氧化煤矿通风甲烷(VAM)、开采前脱气、露天燃除等。

2020年,美国的煤炭产量已经比2005减少了近50%。清洁电力供应以减少50%的温室气体排放总量目标,也意味着煤炭将基本从发电燃料中消失,进一步减少了开采过程中的甲烷排放。

粪便管理甲烷减排目标17%

如今,大规模的农业作业将大量的动物粪便储存在泻湖或大型储存坑中。

我们可以通过覆盖和甲烷捕获的方式减少排放,如覆盖液肥储坑和粪池,捕获厌氧条件下产生的甲烷。美国各地的覆盖或沼气池系统已向当地公用事业部销售可再生生物燃料,并受到各州拨款项目、加州低碳燃料标准和限额交易计划的激励。

据EDF估计,将美国现有的家畜粪便甲烷排放率降低47%-50%在经济上是可行的。然而,考虑到目前使用无氧储存的趋势,EDF认为,最终的减排潜力将比当前水平低30%,与2005年水平相比降低17%。

甲烷减排是必要的、可实现的且可负担得起的

将甲烷减排目标纳入美国NDC,将切实促进美国开展甲烷减排行动。

诚然,有些排放部门会比其他部门更容易实现减排目标,而一些行业的最终表现可能会超出预期,另一些行业则可能会不及预期。但是,对现有的成本信息分析表明,总体而言,40%的甲烷目标能以适中的减排成本实现。

减少甲烷和二氧化碳的排放将分别是全球在下一个十年和下个世纪减缓全球变暖及其损害的最好机会。而现在就采取行动减少甲烷排放,将直接、快速地减缓气候变化——这是仅靠二氧化碳减排所无法实现的。

这不仅在美国内至关重要,在全球也是如此。美国制定的全经济范围的甲烷排放目标将提高全球的气候雄心和意识,为其他国家的甲烷减排目标设定提供参考。

可喜的是,中国近期在甲烷减排上也释放了积极信号:

中国国家主席习近平于去年9月提出,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,为中国气候治理开启新局面,为全球应对气候变化开启新征程。


文章分类: 环保
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