根據上週發表的兩項研究，全球天然氣田可能洩漏了足夠多的甲烷，一種強效溫室氣體，以至於在未來幾十年內，這種燃料對氣候的汙染程度可能與煤炭相當。
研究表明，就溫室氣體而言，對美國來說更糟糕的發現是，其一些油氣田排放的甲烷量高於全球其他地區行業的平均水平。
“我本以為與全球平均水平相比，美國的排放量應該相對較低，” 科羅拉多州博爾德市國家海洋和大氣管理局地球系統研究實驗室的研究員兼這些研究的主要作者斯特凡·施威茨克說。“這是一個工業化國家，可能使用了良好的技術，那麼為什麼排放量如此之高呢？”
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研究發現，2006年至2011年間，全球天然氣行業洩漏了其生產天然氣的2%至4%。超過3%的洩漏足以抵消天然氣相對於煤炭的氣候效益，因此研究結果表明，該行業可能還有降低排放的空間。
這些研究發表在《環境科學與技術》和《美國化學會可持續化學與工程》雜誌上。
洩漏量相當於1.12億輛汽車的排放量？
這些見解觸及了當今美國圍繞天然氣使用辯論的核心。由於技術進步解鎖了大量新儲量，並使美國超越了俄羅斯和沙烏地阿拉伯等能源巨頭，該國正處於油氣繁榮時期。
奧巴馬政府一直支援天然氣行業，部分原因是天然氣燃料的氣候效益。天然氣在發電廠排放的二氧化碳約為煤炭的一半，因此政府已將天然氣推廣為向後碳未來過渡的燃料。
然而，需要注意的是，天然氣在許多方面可能像煤炭一樣對氣候有害。其氣候挑戰不在於發電過程，而在於更上游的環節——從油氣井到燃氣燃燒器的天然氣開採、加工和分配過程。
政府間氣候變化專門委員會表示，從井口、管道、閥門、壓縮機和各種其他裝置中，氣井洩漏出原始甲烷，這是一種溫室氣體，在20年的時間尺度內，其效力是二氧化碳的86倍。二氧化碳會在大氣中持續存在數個世紀，緩慢地造成氣候破壞，而甲烷的作用則更快，但持續時間較短，之後會衰變成毒性較小的氣體。科學家表示，對於氣候等式而言，二氧化碳和甲烷的排放都很重要。
到目前為止，沒有人——無論是工業界、學術界還是政府——能夠很好地掌握天然氣生產中甲烷的洩漏量。科學家們一直在競相找出答案，但事實調查過程一直很緩慢，部分原因是該行業的相對不透明性。
天然氣行業表示，其排放量接近於零。它還堅持認為，沒有必要透過法規來減少洩漏，因為公司有經濟動機來捕獲甲烷。“透過開發新技術和裝置，該行業已率先努力減少甲烷排放，” 美國石油協會監管和科學事務主管霍華德·費爾德曼今年早些時候表示。
測量了猶他州尤因塔盆地氣田甲烷排放量的科學家表示，排放量接近9%（《氣候導報》，2013年8月7日）。美國環保署建議洩漏率為1.2%——相當於1.12億輛汽車的年排放量。
施威茨克的研究以更全球化的視角加入了這場論戰。
改進清單
NOAA 的科學家有時會前往洛杉磯港口，並將空氣監測器安裝到船隻上，這些監測器可以測量大氣中甲烷、二氧化碳、乙烷和其他氣體的水平。這些是 NOAA 監測站點網路的一部分，該網路由船舶、飛機和高塔組成，遍佈全球，從亞馬遜河深處到寒冷的南極洲。
在過去的二十年中，該網路測量到平均每年向大氣排放 550 太克甲烷。這種氣體由溼地（沼澤中腐爛的植物會排放氣體）、稻田、動物、木材或生物質的燃燒以及油氣田排放。研究人員想弄清楚天然氣行業排放的甲烷量佔甲烷總排放量的多少。
他們的任務很複雜，因為天然氣、石油和煤炭都大致相似。這三者的開採都會向大氣釋放類似的副產品——甲烷和乙烷等，儘管數量不同。
因此，施威茨克使用了來自美國環保署、政府間氣候變化專門委員會和其他來源的清單來估算油田和煤炭排放量。這種劃分以前已經做過，但施威茨克重新進行了清單，其驅動因素是理解所有科學發現都受到不確定性的困擾。以前劃分石油和煤炭的清單沒有說明他們對結果有多大把握。
施威茨克發現這存在問題，因為眾所周知，美國環保署和其他清單在某種程度上是不可靠的（《能源導報》，2月24日）。
一旦確定了不確定性，施威茨克就將他的石油和煤炭資料輸入到計算機模型中。他還輸入了來自溼地、垃圾填埋場、生物質燃燒和農業的甲烷排放量，所有這些都來自之前的科學研究。唯一缺失的環節是天然氣行業的排放量。
計算機模型從 NOAA 對大氣中甲烷的實際測量值中減去了施威茨克輸入的排放範圍。其輸出結果是全球天然氣行業的平均甲烷洩漏量。這最多佔全球年天然氣產量的 5%。
猶他州的高洩漏率並非普遍現象
為了進一步完善他的結果，施威茨克將資料輸入到更復雜的三維大氣模型中。該模型進一步將全球平均甲烷排放率限制在 2% 到 4%。
使用真實世界的全球資料，他的模型表明，天然氣生產商平均向大氣洩漏了其生產天然氣的 2% 到 4%。
研究發現，這足以在未來二十年內抵消天然氣相對於煤炭的氣候效益。各種生命週期分析發現，為了使天然氣比煤炭更有利於氣候，甲烷洩漏率必須低於 3%。這與施威茨克發現的洩漏率重疊。
施威茨克的研究還表明，文獻中最高的排放率，例如猶他州尤因塔盆地記錄的 9%，並非美國各地的常態。施威茨克說，這些地區的排放率與全球平均水平，甚至可能與國家平均水平都存在很大偏差。他對美國這樣一個技術先進的國家竟然會出現這種情況表示驚訝。
“可能是他們在該盆地使用的行業做法真的很糟糕，”他說。
經 Environment & Energy Publishing, LLC 許可，轉載自《氣候導報》。www.eenews.net, 202-628-6500