給牛戴口罩、投餵海藻....科學家為減少這一氣體操碎了心_風聞

最近，《聯合國氣候變化框架公約》第26次締約方大會（COP26）在英國格拉斯哥舉行。會議上，甲烷排放無疑是最熱門的話題之一。

根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的最新評估，甲烷目前已經為氣候變暖“貢獻”了0.5°C。作為排名僅次於二氧化碳的温室氣體，甲烷的吸熱能力強於二氧化碳，在20年裏，甲烷捕獲的熱量是同等數量二氧化碳的84倍。

甲烷問題需優先考慮

據報道，近100個國家的領導人同意到2030年將甲烷排放量減少1/3。

針對甲烷減排呼聲越來越響亮是否真的是個好消息，因為對甲烷的關注可能會部分掩蓋二氧化碳減排的緩慢進展，分散公眾的注意力。

事實上，如今才開始逐漸減少二氧化碳排放以期將升温幅度限制在2°C以下，為時已晚。在技術、時間、資金通通受限的前提下，用甲烷減排策略來拯救氣候的可能性相對更大。

為什麼將減少甲烷作為階段性重點更靠譜？這是因為相較於二氧化碳，甲烷在大氣中的停留時間更短，它的半衰期約為10年。也就是説，如果我們今天排放10噸甲烷，10年後留存在大氣中的只剩下5噸；如果我們今天完全停止排放甲烷，由它引起的温室效應將在約20年內減半。

這與二氧化碳形成了鮮明對比：二氧化碳在氣候系統中的壽命極長，即使根本沒有排放，造成的全球變暖也將持續幾個世紀。假若我們從現在開始努力減少大氣甲烷，或許減緩氣温增速能立竿見影，並使增幅更接近巴黎協議提出的1.5°C“小目標”。

△領導人在大會上必須做出艱難抉擇。

雖然甲烷的天然來源有很多，其中包括濕地、湖泊，但有研究顯示，當前60%的甲烷排放來自人類活動。上到能源開採，下到農業耕種、垃圾填埋，都是甲烷的人為來源。

其中，來自反芻動物（動物糞便、牲畜腸道發酵，甚至是奶牛打嗝）的排放量約佔人為甲烷排放量的32%，人口增長、經濟發展以及城市化進程似乎刺激了人類對動物蛋白的需求；22%的人為甲烷排放量來自石油和天然氣的開採和燃燒；此外，還有11%來自全球煤礦的甲烷泄漏。

自20世紀80年代開始記錄以來，人為甲烷排放的增長速度更是超過了過去任何時候。根據美國國家海洋和大氣管理局的數據，即使在2020年疫情封鎖期，二氧化碳排放量有所下降，但大氣中甲烷依舊猛增。

數據雖然駭人，卻也給了人類明確的行動方向。它從側面説明，人類可以通過審視自身活動，從而達到減少甲烷的目的。

聯合國環境規劃署稱，用現有的技術就能完成減排目標，比如：我們可以從石油和天然氣工業入手，在生產和運輸過程中發現並修復氣體泄漏；又比如，我們可以改變飲食結構，減少牛肉攝入。綜合來看，到2030年，這些措施或許能使大氣甲烷含量下降45%。

治理甲烷從動植物入手

為了解決甲烷問題，各國企業、科學家可謂是屢出奇招。

鑑於前文曾提到的“奶牛打嗝排放甲烷”的問題，美國農業巨頭嘉吉公司和英國的初創企業ZELP合作，開發出一種可覆蓋奶牛鼻孔的口罩。這種裝置可過濾甲烷，並將其轉化為二氧化碳。

△奶牛是排放甲烷的主力。

嘉吉動物營養子公司Provimi的反芻動物小組組長Ghislain Boucher表示，第一次實驗室測試結果十分有趣，“甲烷排放量減少了一半。”然而，該設備仍需在現實條件中進一步測試，才能在明年晚些時候甚至2023年上市。短期內，嘉吉公司開始在北歐市場銷售一種硝酸鈣食品添加劑，稱每天200克將減少10%的牛甲烷排放。

食物一直是甲烷問題的重要切入點。今年早期，一篇發表在《公共科學圖書館·綜合》上的文章指出，在牛的飼料中添加紅海藻就能降低80%左右的海藻排放。

研究人員通過實驗發現，食用80g海藻的牛的體重增長值與其對照組同類一致，但其向空氣中排放的甲烷卻減少了82%。他們認為，海藻抑制了奶牛消化系統中的一種酶，而這種酶有助於甲烷的產生。在連續用海藻餵牛五個月後，甲烷的減排效果並未變差，這意味着本策略具有一定的可持續性。

據《科學》網站報道，現在，一些研究人員表示，他們不僅想減少甲烷排放，而且還想積極地把它們從大氣中“拉出來”。

“甲烷行動”組織的科學Maarten van Herpen提出用羥自由基清除大氣中的大部分甲烷（注：羥自由基是一種自然產生的轉瞬即逝的化合物），另外約2%的甲烷會在陽光照射到海洋鹽霧時與氯反應所破壞。實驗表明，在海水噴霧中加入鐵可以提高氯和羥基的產量，並顯著加速甲烷的破壞。

研究人員稱，在自然到達大氣的礦物粉塵中，只排放10%的鐵就足以使甲烷恢復到工業化前的水平。

另一個選擇是，在大範圍內部署催化劑。二氧化鈦塗料是一種潛在選擇，它在紫外線照射下可以氧化甲烷。建築物甚至風力渦輪機都可以塗上這種“光催化劑”塗料。

不過，去除甲烷這個“令人着迷的想法”當前還面臨着諸多挑戰。首先，甲烷清除技術的大規模應用尚有難度。其次，資金的短缺情況也不容小覷。“甲烷行動”的首席執行官Daphne Wysham説，儘管從大氣中去除碳的技術已經獲得了數十億美元的補貼和激勵，但去除甲烷幾乎一無所獲。

不可否認的是，隨着COP26峯會的推進，甲烷問題也將贏得越來越多的關注。屆時，世界範圍內又將出現哪些新興科研成果，我們儘管拭目以待。

◎組稿 | 陳之涵

◎來源 | 綜合自phys.org網站、科學網、新華社