中央谷农场的粪肥池被密封后，排放量显著减少。一块巨大的气球状防水布覆盖在中央谷地一家奶牛场的粪肥池上，标志着一个悄无声息却意义重大的变化。甲烷——一种强大的气候变暖气体——不再排放到大气中，而是被捕获并净化。
加州一家奶牛场的密封泻湖正在悄然革新甲烷管理，通过捕获并再利用强效温室气体，将废弃物转化为清洁能源。
加州大学河滨分校的研究人员发布了一项新研究，展示了奶牛场消化池的有效性。这些密封的粪池旨在收集并重新利用其产生的甲烷。根据这项研究，这些系统可以减少约80%的甲烷排放，这与加州气候规划中使用的估算值非常吻合。
这项研究发表在《全球变化生物学与生物能源》杂志上。目前，加州正加大对甲烷控制技术的投资，以实现到2020年将排放量减少到2013年水平的40%的目标。加州各地的奶牛场已使用超过130套此类系统，但这项研究是首次通过如此全面的分析来验证其实际性能。
“消化器可能会泄漏，有时确实会，”领导这项研究的加州大学河滨分校气候科学家弗朗西斯卡·霍普金斯说。“但如果系统建设得当、管理得当，排放量就会大幅下降。这就是我们在这里看到的结果。”
该团队重点研究了图莱里县的一个家庭经营的奶牛场。图莱里县位于圣华金谷，气候炎热干燥，牛奶产量超过美国其他任何县。在2021年安装消化系统前后一年，研究人员使用一辆配备精密气体传感器的货车，在农场周围进行移动大气测量，收集了数百个数据点。
在20年的时间里，甲烷对大气的变暖作用是二氧化碳的80多倍。在加州，甲烷排放的很大一部分来自奶牛。这种气体不仅通过奶牛进食后的打嗝释放，还通过奶牛粪便的储存方式释放。当奶牛粪便被放置在露天、充满水的坑中时，它会在缺氧的情况下分解，并向空气中释放甲烷。
用气密膜覆盖这些坑，可以捕获、净化甲烷气体，并将其输送到燃料系统，这些系统通常用于替代长途卡车的柴油。在图莱里县的现场，研究人员最初发现了系统中的一些泄漏。在沼气池运营商加州生物能源公司（California Bioenergy）的合作下，团队发现了这些问题。随后进行了调整，甲烷排放量随之减少。
中央谷农场的乳品消化池有助于减少甲烷排放。图片来源：Chelsea Preble/加州大学伯克利分校
“这是适应性管理的典型案例，”霍普金斯说。“科学家、公司和农民之间的合作确实带来了巨大的改变。”
虽然这项研究肯定了奶牛场消化池的潜力，但也承认了其局限性。它们没有解决奶牛场常见的其他排放问题，例如影响当地空气质量的氨气或空气颗粒物。建造消化池也并非易事，需要许可证、资金投入和长期维护。
“这些方法并非适用于所有农场，”霍普金斯说。“但对于能够做到这一点的奶牛场来说，这是我们减少温室气体排放最具成本效益的方法之一。”
加州还在利用卫星技术扩大其监测能力，该技术可以从太空探测到大量甲烷泄漏。当检测到排放峰值时，州监管机构可以与现场运营商进行跟进。
霍普金斯认为，这项努力是气候政策、科学和产业在条件成熟时如何协调一致的典范。“气候领域存在很多分歧，”她说，“但这是一个真正的合作范例，能够带来可衡量的成果。”
编译自/ScitechDaily
