甲烷排放危机不容忽视！全球三分之二甲烷排放竟源于人类

甲烷排放量增长速度比以往任何时候都快

甲烷是一种寿命短但威力巨大的温室气体，它来自湿地等自然来源以及农业、化石燃料和垃圾填埋场等人类或“人为”来源。在释放后的前 20 年里，甲烷使大气升温的速度比二氧化碳快近 90 倍，使其成为近期限制全球变暖的关键目标。

近年来，全球甲烷排放量急剧上升，成为气候变化的重要驱动因素之一。根据最新研究，至少三分之二的年度甲烷排放源于人类活动，包括化石燃料的使用、农业和垃圾填埋场等。

大气中甲烷的浓度目前比工业化前高出 2.6 倍以上，达到至少 80 万年来的最高水平。按照目前的发展趋势，到本世纪末，全球变暖将超过 3 摄氏度。

参考文献：R B Jackson, M Saunois, A Martinez, J G Canadell, X Yu, M Li, B Poulter, P A Raymond, P Regnier, P Ciais, S J Davis, P K Patra. Human activities now fuel two-thirds of global methane emissions. Environmental Research Letters, 2024; 19 (10): 101002 DOI: 10.1088/1748-9326/ad6463

一、为什么甲烷被认为是比二氧化碳更强效的温室气体？

1、甲烷在大气中具有较高的吸收和重新辐射红外辐射的能力，这意味着单位质量的甲烷能够引起比单位质量的二氧化碳更强烈的温室效应。

2、甲烷的全球变暖潜力在20年的时间尺度上比二氧化碳高约28至36倍。这意味着在相同的时间内，甲烷对温室效应的贡献远远超过二氧化碳。

3、尽管甲烷在大气中的寿命相对较短，大约为9至12年，但其在短期内对气候变化的影响非常显著。而二氧化碳在大气中的寿命则可达数百年以上。

4、大气中已经存在大量的二氧化碳，许多波段的辐射早已被吸收殆尽；而甲烷等数量较少的温室气体能够吸收那些尚未被有效拦截的波段，因此每多一个甲烷分子都会提供新的吸收能力²。

这些因素使得甲烷在短期内对气候变化的影响比二氧化碳更为显著。因此，控制甲烷排放是应对气候变化的重要措施之一。

二、海上有哪些甲烷泄露事故？

历史上的一些重大海上甲烷泄漏事件

• 北溪管道泄漏事件（2022年）： 这是近年来最受关注的海上甲烷泄漏事件之一，对气候变化产生了重大影响。
• 墨西哥湾漏油事件（2010年）： 虽然主要以石油泄漏为主，但也伴随有大量的甲烷泄漏。

1、北溪管道泄漏事件（2022年）

2022年9月，连接俄罗斯和德国的北溪1号和北溪2号天然气管道在波罗的海海底发生多处泄漏，引发了全球关注。

2022年9月26日，北溪管道系统多处发生爆炸，导致大量天然气泄漏入海。泄漏事件发生后，各方对事件原因展开调查，但至今仍未有定论。

北溪事故泄露大量甲烷泄漏对海洋生态环境造成严重破坏，加速了全球气候变暖。一项最新的研究表述，北溪天然气管道排放到波罗的海南部的大部分甲烷仍留在水中。

目前最广泛的猜测是人为破坏，但具体是谁所为，动机是什么，仍有待进一步调查。也有人认为是意外事故，例如海底地震或滑坡等。

2、墨西哥湾漏油事件（2010年）

2010年4月，美国墨西哥湾的深水地平线钻井平台发生爆炸，导致大量原油泄漏入海，成为美国历史上最严重的漏油事故之一。

2010年4月20日，英国石油公司租赁的深水地平线钻井平台在墨西哥湾发生爆炸并沉没，导致11名工作人员死亡，其开采的马孔多油井大量漏油。经过长达87天的努力，才基本控制住漏油。

事故造成大量原油泄漏对海洋生态系统造成严重破坏，影响了大量的海洋生物。漏油事件导致了巨大的经济损失，包括清理费用、渔业损失、旅游业损失等。

事故原因调查显示，井口安全装置的故障是导致爆炸和漏油的主要原因。美国政府对海上石油钻探的监管不力也是导致事故发生的重要原因之一。

三、目前海洋领域有哪些成熟的甲烷减排技术？

目前，针对海洋甲烷减排，虽然没有像陆地那样直接的、大规模的减排技术，但研究者们正在积极探索和开发一些潜在的解决方案。主要集中在以下几个方面：

1. 监测与评估

• 海底传感器网络： 通过部署海底传感器网络，实时监测海底甲烷浓度变化，以便及时发现潜在的泄漏点。
• 遥感技术： 利用卫星遥感技术，监测大范围海域的甲烷排放情况，有助于评估甲烷排放的总体趋势。
• 海洋生物指标： 研究海洋生物对甲烷的响应，利用生物指标作为甲烷泄漏的指示器。

2. 技术干预

• 海底封堵技术： 对于海底油气管道或甲烷水合物泄漏点，可以采用封堵技术，防止甲烷继续释放。
• 生物修复技术： 利用海洋微生物的代谢作用，将甲烷转化为无害物质。
• 海洋工程技术： 通过海底工程建设，改变海底地质条件，减少甲烷水合物分解的可能性。

3. 基础研究

• 甲烷水合物稳定性研究： 深入研究甲烷水合物的形成、稳定性和分解机制，为预测和预防甲烷泄漏提供科学依据。
• 海洋微生物生态研究： 研究海洋微生物对甲烷的代谢过程，为开发生物修复技术提供理论基础。
• 海洋碳循环研究： 深入研究海洋碳循环过程，了解海洋甲烷在全球碳循环中的作用。

成熟的甲烷减排技术案例有哪些？

1、SlipPure系统：

由Daphne Technology开发，基于等离子体催化的甲烷减排解决方案，安装在排气烟囱中，可将甲烷转化为二氧化碳和水。该系统在船舶上应用后，每年可减少多达440吨的甲烷排放。在一艘双燃料14000TEU集装箱船上安装后，每年减少多达440吨的甲烷排放。

2、CDTi技术：

使用催化剂被动氧化排放尾气中的甲烷，研究表明在各种发动机负载的较低温度条件下实现了80%的甲烷转化率。在不同发动机负载条件下实现了80%的甲烷转化率，展示了其在船舶和工业应用中的潜力。

3、Rotoboost系统：

通过热催化分解（TCD）作为燃烧前脱碳和减少甲烷泄漏的解决方案，并实现船上的低碳氢生产。在海事、石油和天然气应用中，船载Rotoboost TCD系统产生的氢即用燃料具有显著减少排放和增加碳副产品的额外收入的优势。

四、思考

如何更准确地评估不同甲烷减排技术的成本效益比？如何平衡环境效益与经济成本，实现可持续的减排？如何推动新兴技术的商业化，降低减排成本？

如何建立更加完善的全球海洋甲烷监测网络？如何提高监测数据的准确性和可靠性？如何将监测数据与气候模型相结合，更好地预测未来甲烷排放趋势？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

申明：内容来源于海洋资源ocean-resource创作，未经允许，不得转载，海洋资源ocean-resource保留追究法律责任的权利