甲烷:一个致命的气候问题用简单的方法来解决

垃圾填埋场是应对甲烷和气候变化问题的重要组成部分。图片来源:维亚内·拉莫斯
垃圾填埋场是应对甲烷和气候变化问题的重要组成部分。图片来源:维亚内·拉莫斯

By Stephen Peters, Alex Nash 

转废为能项目,尤其是垃圾填埋场甲烷生产项目,对于解决气候变化问题至关重要

随着哨兵-5P卫星的升空,从前人类肉眼无法观测的“甲烷云”终于露出真容。我们再也不能声称看不见这种强大的温室气体。但仅仅是看见还远远不够,我们还需要防止甲烷排放。

甲烷气体的分子结构由一个碳原子以及四个氢原子组成(CH4)。它是由一类古菌在厌氧条件下通过自身代谢作用生成。这类细菌常见于牛胃以及埋在地下的有机废物。天然气则是一种化石燃料,由埋藏在地下的有机物质分解而成。

在有关气候变化的复杂核算中,如果把大气中二氧化碳存量比作“房贷”,那么甲烷就是“信用卡债”。尽管是短期债务,但在20年的时间尺度下,其导致升温的潜力是同等重量二氧化碳的84~87倍。即使是在超过100年的时间尺度下,也能达到23倍。2014年,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)利用“全球变暖潜能值” (GWP)换算因子,以100年为时间跨度进行估算指出,甲烷排放将占温室气体排放总量的16%。

国际能源署(IEA)每年发布一份甲烷追踪报告。据估计,在全球甲烷排放总量(包括人为造成的和天然形成的)中,有12%来自固体废弃物或垃圾填埋场。这相当于人类产生的甲烷总量的18%,或温室气体排放总量的3%左右。

我们了解甲烷的排放源,掌握可负担的甲烷—能源转化技术,有能力找到能源买家,并拥有资金开展这些工作。

令人欣慰的是,这是一个相对容易解决的问题。我们可以在垃圾填埋场的作业区罩上盖子,以便收集甲烷气体,并将其转化为电能和热能。这个办法费用不多,并且如果能销售产生的电力,甚至通常能有利润。

因此,我们为什么不抓住这个唾手可得的机遇呢?首先,我们需要回答一些问题,比如明确谁实际拥有废弃物,谁拥有天然气,谁要购买(和出售)产生的能源,如何买卖,以及以何种价格成交?在垃圾填埋场附近而建设生态工业园可以一次性解决以上大部分问题。

如果强制要求垃圾填埋场运营单位收集甲烷气体,将大有裨益。甲烷可直接就地燃烧,也可以清洁并装瓶后作为生物压缩天然气(BioCNG)出售,以替代化石天然气。甲烷还可为垃圾填埋场提供动力能源,用于渗滤液处理,或为垃圾回收传送带,甚至卡车和叉车提供动力。

在巴基斯坦卡拉奇使用生物甲烷作为运输燃料的类似案例。当地将牛粪转化为生物沼气,经过清洁和压缩制成生物压缩天然气。生物压缩天然气的碳排放影响是决定该运输项目成败的关键因素。

这类活动的资金从哪里来呢?

全球甲烷承诺的目标是加速甲烷减排,以实现《巴黎协定》目标。目前有可用资金支持这类项目。

国际能源署《2021年全球能源展望》(更新版)阐明了如何通过甲烷减排来填补《巴黎协定》气候目标的缺口。关于这份更新版报告的好消息是,它给出了能源转化的投资途径。无论是作为直接投资,还是排放大国的碳抵消额,减少甲烷排放都应成为该活动的重要组成部分。

应大力支持转废为能项目,如垃圾填埋场利用垃圾生成生物天然气或生物甲烷。我们可以停止露天倾倒和焚烧垃圾,以防止其污染空气,缩短人类寿命;我们可以阻止塑料流入海洋,以防止其毒害野生动物并最终进入食物链;我们还可以将垃圾转化成新的宝贵资源,以取代化石燃料,让后者长埋地下。

我们了解甲烷的排放源,掌握可负担的甲烷—能源转化技术,有能力找到能源买家,并拥有资金开展这些工作。

我们需要的是具备能力(产能)和意愿(政策和法律)。最后但同样重要的是,我们需要付出努力,不然将一事无成。

启动垃圾填埋气体发电项目需要大量的工作,以完成项目开发并获得批准。政府欢迎锐意进取的本地企业家加入这类项目,无论来自私营部门还是公共部门。找到合适的垃圾填埋项目,着手项目开发,融资问题则自然水到渠成。

作者:亚行高级能源专家斯蒂芬· 彼得斯(Stephen Peters)亚行东南亚局城市发展专家亚历克斯·纳什(Alex Nash)