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週二，學術期刊《環境科學與技術》發表了一期專題，其中收錄了 10 篇新的同行評審文章，研究了巴尼特頁岩地區的甲烷洩漏率。該地區是水力壓裂（或稱“壓裂”）開採天然氣在美國首次興起的地方。 這些研究發現，在鑽井作業期間洩漏到大氣中的天然氣量可能約為美國環境保護署 (EPA) 先前估計的 1.5 倍，而且大多數排放可能僅由少數有問題的鑽井作業造成。研究結果表明，很可能需要對甲烷洩漏進行更多的法規和控制，才能實現燃氣發電相對於燃煤發電的潛在氣候效益。
即使是少量甲烷洩漏，也是天然氣氣候變化方程式中的一個重要組成部分，因為甲烷（天然氣的主要成分）是一種比二氧化碳更強大的溫室氣體。不同的溫室氣體根據其全球變暖潛能 (GWP) 進行排名，該指標將它們造成的變暖影響描述為二氧化碳（最普遍的溫室氣體）所造成影響的倍數。根據定義，二氧化碳的 GWP 等於 1。甲烷的 GWP 估計為 28 到 36——表明釋放到大氣中的 1 千克甲烷將導致與大約 28 到 36 千克二氧化碳相同的變暖量。因此，控制天然氣供應鏈中的甲烷洩漏是減少與天然氣相關的整體溫室氣體排放的關鍵部分，即使甲烷的實際體積很小。
上週發表在《環境科學與技術》上的研究表明，天然氣洩漏率可能高於 EPA 先前估計的水平。為了量化甲烷洩漏排放量，通常使用兩種方法。“自上而下”的方法測量大氣中甲烷的濃度，以估算石油和天然氣作業貢獻了多少額外的甲烷，而“自下而上”的方法則使用直接在鑽井現場和天然氣供應鏈沿線收集的測量資料。透過與業界合作進行一系列協調的自下而上甲烷洩漏測量，研究人員能夠以前所未有的精度和空間解析度估算甲烷總排放量。他們發現，巴尼特頁岩油氣生產商的總排放量約為 EPA 先前估計的 1.5 倍，這表明 EPA 可能系統性地低估了甲烷洩漏率。
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研究人員利用從鑽井現場收集的測量資料，得出了巴尼特頁岩地區（包括達拉斯-沃思堡都會區）各地有多少甲烷洩漏到大氣中的新估算值。（來源：Lyon 等人）
研究發現，大多數排放來自少數幾個問題站點，這些站點每單位天然氣的甲烷洩漏量遠高於其他天然氣井。一項研究發現，測得的甲烷總排放量的 19% 可追溯到僅 2% 的鑽井站點。另一項研究將 9% 的區域甲烷總排放量歸因於僅八個高排放站點（四個天然氣處理廠、一個天然氣壓縮站和三個垃圾填埋場）。
控制天然氣供應鏈中的洩漏非常重要，因為甲烷洩漏可能會成就或破壞從燃煤發電轉向天然氣發電的氣候效益。2012 年的一項研究發現，如果天然氣供應鏈中的洩漏率保持在 3.2% 左右以下，那麼天然氣發電可以立即獲得優於燃煤發電的氣候效益。將此臨界點與 EPA 2009 年估計的 2.4% 洩漏率進行比較，就會清楚地看到利害關係。如果能夠控制和減少甲烷排放，那麼天然氣發電（EPA清潔電力計劃的一個重要組成部分）可以帶來氣候效益。如果甲烷排放量超過 3%，那麼燃料轉換可能毫無意義。
要實現天然氣的氣候效益，需要控制石油和天然氣鑽井站點以及天然氣供應鏈其他部分的甲烷排放。幸運的是，研究人員已經表明，透過解決少數幾個排放量高於正常水平的問題站點，可以顯著減少甲烷洩漏。透過制定適當的規則和法規，天然氣有可能在更廣泛的能源轉型中發揮作用。