如果把牛甲烷当作单一排放源,减排技术的适用范围和测量设计就可能出现偏差。肠道发酵产生的甲烷与粪污产生的甲烷,其生成条件和管理手段各不相同。《证明碳减排的技术与解决方案》第 5 章以这一区分为起点,说明畜牧甲烷的变化因素。

先明确概念与适用范围

个体测量和畜舍空气测量也必须分开解读。前者关注特定动物的排放情况,后者反映多个排放源混合后的空间状态。转用测量结果时,应确认各自的前提和代表性。仅仅牛只数量相同,并不意味着比较条件都一致。还应记录饲养阶段、采食量、饲料组成和粪污管理的差异,才能缩小对结果成因的判断范围。与其先追求更多数据,不如先取得能够说明测量对象和条件的信息。

在牛的瘤胃中,微生物分解纤维,产生挥发性脂肪酸,牛则将其作为能量来源。在发酵过程中,消耗所产生氢气的途径之一就是产甲烷。如果氢气生成与利用之间的平衡发生变化,发酵过程也可能改变,因此在评估减甲烷效果的同时,还应观察消化、采食和生产表现。

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。

个体差异尤其重要,却常被忽略。即使在同一畜群内,个体排放量也可能相差很大。这意味着两点:若要测量少数个体并以此代表整个畜群,就必须精心设计抽样;同时,选育低排放个体也可能成为长期减排手段。

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。

储存温度是影响粪污甲烷生成的一个变量。评估气候变暖导致的排放变化时,除温度外,还应同时考虑储存时间、有机物与水分、处理方式和气体回收条件。不能直接把室外气温的升幅换算成粪污排放的增幅。

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。

现场应用的条件与局限

假设在添加了饲料添加剂的畜舍中测量空气中的甲烷。测量值可能同时受到粪污排放或外部背景浓度的影响。要评估作用于瘤胃的技术效果,就必须处理测量边界和其他排放源的影响。不能假设畜舍空气的变化等同于个体排放的变化。

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。

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。

3-NOP 是一种通过抑制产甲烷酶反应发挥作用的饲料添加剂。说明作用机理,与确认其在实际饲喂条件下产生的效果,是两项不同工作。结果可能随剂量、饲料组成、采食量和生产阶段而变化,因此解读试验时也要了解其条件。应先核实使用许可条件以及安全性和生产表现资料,再判断适用范围。

投资评估所需的依据

投资审查应确认技术的作用路径与成效核算边界是否一致。应检查传感器的安装位置和测量对象是否符合产品说明,以及如何处理其他排放源和个体差异。仅仅使用了设备,并不能证明测量具有代表性。

生产表现:增重、饲料效率、产奶量、繁殖率。如第 5 章所述,如果原本以甲烷形式流失的能量转而用于生产,生产表现可能改善;但若发酵受到抑制,也可能恶化。需要实际测量,而不能只依赖理论预期。

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。

判断时应保留的标准

准确理解畜牧甲烷,才能建立比较减排措施的标准。应区分肠道发酵与粪污,并进一步分析饲喂、饲养条件和管理方式的影响。只有在技术的适用范围内解读其效果,才有意义。

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。