僅靠新衛星無法阻止甲烷氣候危機

新的法規,以及甲烷衛星(如MethaneSat),很可能無法削減甲烷排放。天然氣行業的經濟因素將繼續拖延其必要的減排

Flames from a flare stack at an oil refinery against a dark sky

美國肯塔基州一家煉油廠的火炬塔火焰。

彭博創意/蓋蒂圖片社

今年3月,SpaceX火箭發射了甲烷衛星(MethaneSat),這是一項美國和紐西蘭的聯合行動,加入了衛星網路,該網路已經在探測地球上石油和天然氣生產產生的甲烷排放。這顆新衛星每天繞地球15次,探測來自全球鑽井平臺和管道的溫室氣體釋放。

然而,在德克薩斯州油田的實地考察中,我們看到這項技術的承諾將不足以實現減緩氣候變化所需的甲烷排放快速減少。

美國是世界上天然氣使用量最多的國家,其消耗量幾乎是第二大使用者俄羅斯的兩倍。天然氣85%到90%是甲烷,甲烷主要透過水力壓裂產生,這種技術會破裂地下深處的頁岩以釋放天然氣。水力壓裂的成功使美國成為世界上最大的液化天然氣(LNG)出口國。但這也有缺點:除了燃燒時釋放二氧化碳外,甲烷本身是一種更強大的溫室氣體,它產生的升溫影響是二氧化碳的80倍(儘管大氣壽命要短得多)。 這解釋了為什麼自工業革命開始以來,甲烷至少貢獻了全球總升溫的30%。美國石油和天然氣行業是甲烷排放量最高的,使其成為全球甲烷緊急情況主要貢獻者


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作為回應,今年美國實施了新的聯邦法規,旨在減少石油和天然氣甲烷排放。不幸的是,這些新法規和甲烷衛星等衛星所帶來的希望很可能不會導致這些減排,反而會拖延我們開始逐步淘汰化石燃料——這是限制甲烷排放的唯一實際方法。

目前可用於追蹤石油和天然氣生產中大型甲烷排放源的工具已經表明,德克薩斯州和新墨西哥州的二疊紀油區,從德克薩斯州的大泉城到新墨西哥州的卡爾斯巴德,綿延86,000平方英里,是主要的甲烷排放源。多年來,我們一直使用光學氣體成像攝像機在實地追蹤排放。我們知道,即使在追蹤和識別排放源的能力方面取得了巨大進步,也未能阻止該行業向大氣中排放甲烷的做法。不幸的是,強大的經濟激勵因素延長了這一過程。

在3月中旬訪問二疊紀盆地期間,在德克薩斯州米德蘭附近,那裡的天然氣價格為負值,這意味著石油和天然氣生產商必須付費才能讓別人把他們的天然氣運走,而不是出售它,這是因為基本的供需問題。由於二疊紀盆地的油井也生產越來越多的天然氣,因此那裡生產的天然氣多於願意購買的客戶。今年在二疊紀盆地,我們看到了幾起石油和天然氣生產設施發生大規模排放事件——排放的甲烷當時沒有經濟價值。對公司來說,排放甲烷比出售甲烷更便宜。這意味著我們最終都要為他們的汙染付出代價。

這對於減少和阻止二疊紀盆地的甲烷排放和燃燒的努力來說,是一個嚴重甚至可能是致命的缺陷。根據國際能源署和其他機構的資料,如果該行業投資新裝置,則可以捕獲高達40%的甲烷排放量。國際能源署還估計,對於全球行業而言,出售捕獲的甲烷所得的資金將足以支付基礎設施投資。然而,鑑於二疊紀盆地持續低迷的天然氣價格,這種激勵措施在德克薩斯州和新墨西哥州並不存在。

由於石油工業以利潤為驅動,沒有經濟動力來捕獲甲烷,因此這種解決方案不太可能實現。2023年7月發表在《大氣化學與物理學》雜誌上的一項研究證實了這一點,該研究使用了衛星觀測到的甲烷排放量,並得出結論,排放量快速增長的時期與當地天然氣價格的“急劇下降”相關。

理論上,法規應該遏制這種行為,但歷史表明,對強大的石油和天然氣行業執行法規很少成功。2021年,新墨西哥州通過了甲烷法規,禁止常規燃燒和排放天然氣,這一舉措理論上應該消除大部分甲烷排放。今年5月,《首都與主街》的一項分析顯示,自法規實施以來的幾年裡,甲烷排放量顯著惡化。

本月早些時候,環境保護署和新墨西哥州環境部釋出了對新墨西哥州124個石油和天然氣設施的聯合檢查結果,發現60%的站點存在違規行為,其中包括埃克森美孚子公司XTO和石油巨頭雪佛龍擁有的站點。

新墨西哥州環境部部長詹姆斯·肯尼在一份宣告中表示:“我們的聯邦和州石油和天然氣調查結果令人震驚,合規率僅為可憐的40%。” “隨著氣候變化的影響正在摧殘我們的州,空氣質量正在下降,我們別無選擇,只能加大對汙染者的制裁力度,直到我們看到他們承諾改變行為。”

石油和天然氣行業已經證明,在甲烷排放方面,他們將照常營業,繼續以汙染換取更大的利潤。公眾現在才開始獲取有關甲烷排放的衛星資料,但石油和天然氣行業多年來一直從私人公司那裡獲得資訊。該行業非但沒有利用這些資訊與政府合作停止汙染,反而支援訴訟,挑戰新的法規。

你不需要衛星就能看到問題所在。今年多次訪問二疊紀盆地期間,我們看到的比一切照舊更糟糕。我們擔心,當前應對這個問題的計劃和政策註定要失敗,考慮到世界氣候危在旦夕,這是一個不可接受的結果。事實清楚地表明,解決甲烷排放的唯一可行途徑是政府採取強有力的、勇敢的干預措施,在逐步淘汰石油和天然氣生產的同時,迅速發展清潔能源資源。

這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。

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