气候变化领域集成服务门户

9月29日，《科学》（Sciences）发表题为《低效和未点燃的天然气火炬都排放大量甲烷》（Inefficient and Unlit Natural Gas Flares Both Emit Large Quantities of Methane）的文章指出，美国天然气产区未点燃和低效燃烧的天然气火炬排放了大量甲烷（CH₄），占美国油气CH₄排放总量的4%~10%。

燃烧从油井和气井中泄漏的天然气的过程称为燃除，这一过程是为了燃烧温室气体CH₄以减少其排放。工业界和监管部门通常认为，天然气火炬保持燃烧状态，并以98%的效率破坏天然气的主要成分CH₄，然而，这种假设不是基于现实观察得到的。由美国密歇根大学（University of Michigan）研究人员领衔的团队利用空气采样测量了美国3个主要天然气产区的燃除效率，发现未点燃的和低效燃烧的天然气火炬对无效CH₄破坏的贡献都相当大，火炬有效破坏的CH₄只有91.1%。这意味着CH₄排放量比目前的假设增加了5倍，占美国油气CH₄排放总量的4%~10%。该研究突显出此前未被重视的CH₄排放来源和减缓机会。

天然气的主要成分通常是CH₄，其具有导致全球变暖的潜力和相对较短的大气寿命。在2020年和2021年的12次研究飞行中，研究人员通过飞机取样方法，直接测量了火炬燃烧羽流中的CH₄、CO₂、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂），通过计算每个羽流拦截的CH₄破坏去除效率，量化了天然气火炬的性能。同时测量天然气火炬燃烧羽流中的CO₂和CH₄，可以计算CH₄破坏去除效率（DRE），表征天然气火炬燃烧对CH4的破坏程度。研究人员发现对于所有天然气产区盆地，观测到的DRE值呈偏态分布，观测值的中位数接近98%，但有效效率要低得多，火炬燃烧的贡献很大，其DRE可低至60%。

燃烧天然气火炬的效率低，加上未点燃天然气火炬的比率，导致3个盆地的有效天然气火炬效率都大幅低于98%。这表明燃除活动在CH4油气足迹中所占的比例比之前估计的要大得多。此外，燃烧不良和未点燃的火炬对CH₄燃除总排放量的相对贡献是相似的。如果采取措施确保美国火炬以98%的效率运行并保持燃烧，这将相当于每年从道路上减少290万辆汽车。这一计算采用的是100年CH₄全球变暖潜势（GWP）为28，一辆典型乘用车每年排放4.6吨二氧化碳。如果20年的全球变暖潜能值为84，这一减缓措施的效果就相当于淘汰880万辆汽车。