谈到减少甲烷时,我们往往会先寻找好的添加剂或设备。不过,我建议先一起看看我们要减少的是哪一来源的甲烷。《证明碳减排的技术与解决方案》第 5 章也从畜牧系统中的排放路径谈起。要说明畜牧业甲烷减排的效果,必须先明确对象和指标。
书中首先要区分的内容
不妨先把排放路径画出来。区分瘤胃产生的甲烷和粪污储存过程中产生的甲烷,并标出技术作用于哪一环节。接着,试着把能够说明这种变化的资料对应起来。在同一畜舍测量,并不意味着就能同时说明所有排放路径。为了避免把针对特定排放源的效果扩大解读为整个农场的变化,最好同时记录适用范围和遗漏的项目。
甲烷在大气中的停留时间约为 12 年,比二氧化碳(影响可持续数百年以上)短。另一方面,单位质量的辐射强迫却大得多。这两项特征结合起来,使甲烷成为一种需要特别减排的温室气体。
减少甲烷是降低短期变暖的重要手段。不过,仅凭某个部门的排放量下降,不能断定全球甲烷浓度会在一段时间内随之下降。浓度的变化路径取决于总排放量和大气中的清除过程,温度影响也会受到减排规模和持续时间的左右。这就是快速且持续减少甲烷很重要的原因。
GWP 是在规定的时间范围内,将温室气体的影响与二氧化碳进行比较的指标。GWP100 和 GWP20 分别以 100 年和 20 年为时间范围。同样数量的甲烷,采用不同指标和时间范围时,折算出的二氧化碳当量也会不同,因此应同时注明原始质量和折算标准。不能把采用不同指标核算的数值,当成在相同条件下得出的结果相加或直接比较。
反刍动物排放的甲烷大部分来自肠道发酵(enteric fermentation)。理解这一过程,就能看清减排为何困难,以及可以从哪里着手。
肠道发酵产生的甲烷主要经口鼻排出,因此呼气采集设备会测量头部周围的气体。GreenFeed 会采集被诱导前来进食的个体所排出的气体。不过,如果观测集中在饲喂后等特定时段,就很难代表全天排放。应检查动物到访及测量时间的分布和采集质量;使用呼吸室或示踪气体法时,则应遵循各自的时间整合与抽样设计原则。
粪污甲烷排放受有机物、温度、储存时间和管理方式影响。液态粪污若长期厌氧储存,甲烷生成量可能增加。不过,仅凭是否密闭,无法判断排入大气的甲烷量。还应考察生成的气体是否被收集、燃烧或利用,以及是否存在泄漏或未燃烧排放。IPCC 方法学也会按管理方式区分甲烷转化因子和回收的甲烷。
在现场可以这样观察
请想一想,牛的消化过程产生的甲烷,以及粪污储存期间产生的甲烷。即使发生在同一个农场,它们受不同条件影响,也需要不同资料。若把针对其中一条路径的技术效果扩大表述为整个农场的减排,就可能遗漏其他排放源。这就是为什么一开始就要写明测量边界。
粪污排放路径还涉及甲烷以外的氧化亚氮(N2O)。按 GWP100 计算,氧化亚氮是温室效应远强于甲烷的气体,会在氮处理过程中产生。但这里存在取舍:为减少甲烷排放而采用好氧处理粪污,可能增加氧化亚氮排放。反过来,通过厌氧消化回收甲烷虽然能减少甲烷排放,却可能在消化残余物管理过程中产生其他排放。
评估粪污管理改进的温室气体效果时,应一并考察相关甲烷和氧化亚氮的变化。氨和水质影响则应作为单独的环境绩效指标进行评估。不能把它们简单合并成一个温室气体单位,而应区分排放边界和各项指标的评估方法。
如果饲料效率提高,以更少投入获得相同产量,就有可能减少排放。不过,结果会随甲烷转化率、饲料生产排放和产量变化而异,因此不能断定甲烷总量和排放强度一定会同时下降。还应结合生产表现与排放边界,评估饲养期、繁殖率、死亡率和饲料配方的变化。
投资评估时也可以这样提问
即使从投资者的角度来看,也不妨先确认要解决的是哪一种排放源。可以询问技术是否真正作用于那条排放路径,以及用什么资料比较效果。请记住,“减少甲烷”这个大类之下,包含着不同的技术和成本结构。
绝对排放量是特定期间和边界内的总排放量;排放强度则是单位产品的排放量。即使生产效率提高、排放强度下降,如果生产规模扩大,总排放仍可能增加。应分别标示这两个指标,并统一比较期间和产品定义。总量目标与产品效率应根据各自目的分别评估,同时展示结果,有助于理解规模变化与效率提升之间的关系。
基于饲料添加剂的减排记录,应把采购与配送、饲料配制和实际饲喂连贯起来。必须能够确认在哪个时间段向哪一畜群使用了哪种产品,以及何时中断。实际饲喂的确认与减排效果系数的依据属于不同资料,应分开管理。仅有记录,并不能确定该农场的量化减排量。
合上书之前可以留下的问题
起点越具体,接下来的问题也越容易梳理。请按顺序看看排放在哪里发生、采取了什么措施、又发生了什么变化。书中介绍的甲烷科学,是理解这些联系的基础。
作者简介
李奉俊毕业于西江大学技术经营研究生院(MOT)。他曾在Infitron Co., Ltd.工作7年,在Honeywell工作20年,累计在气体测量领域从事服务工程、技术销售和渠道管理工作27年。目前,他是AI Safety Korea Co., Ltd.的创始人,正在研究运用传感器、人工智能和数据分析开展畜牧甲烷监测,以及测量、报告与核查(MRV)体系。

