从「嗝」到绿色革命: 减缓甲烷技术面面观

 

 
撰文:
Jacob KRONENBERG – Investment

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上文讲解了甲烷是甚么、它与二氧化碳排放的分别,以及减少甲烷排放的重要性。本文将重点介绍现今世代有哪些创新对策。虽然减少进食牛肉、羊肉和奶类制品是最直接的甲烷减排方法,但本文将聚焦探讨如何在农业食品系统(来自反刍动物和水稻生产的甲烷排放)以及大气层中减少甲烷排放。

牲畜甲烷排放

反刍动物(尤其是牛类,但亦包括羊类)在消化过程中会释出甲烷。由于动物难以分解草纤维,反刍动物需要依赖胃部的活菌将食物化解成身体可吸收的物质。细菌能为牛只制造营养,但其中部分在过程中会产生甲烷。牛只会透过打嗝排出这些无用的甲烷,而这些嗝气竟可占全球甲烷排放量最高达 32%1

不少创新技术致力减少牲畜的甲烷排放,主要原理是阻止动物胃部的细菌制造甲烷,或改变细菌比例,以减少甲烷产量。澳洲科研团队为这领域的先锋,他们发现只要喂饲海门冬属海藻(Asparagopsis),牛只排放的甲烷量可锐减超过 90%。CH4 GlobalSymbrosiaSea ForestSeaStock 等初创企业则各自研制海门冬饲料添加剂配方。由于海藻的主要活性成分是名为「溴仿」(bromoform)的化学物质,部分公司如 Rumin8 亦直接将溴仿加入配方中。

这类饲料添加剂可有效应用于饲养场的牲畜,但对于没有固定喂饲场所的放牧动物,则需更持久的方案。Number 8 Bio 研制出非溴仿复合物,经配制后可停留于动物胃部,持续减少牧养牛群的甲烷排放。ArkeaBioLucidome 正在研究以疫苗方式,令动物能在体内自行抑制甲烷生成。

此外,部分初创企业亦研发「吸气口罩」,可直接捕捉牛只呼出的甲烷;另有研究透过益生菌调整牛只的微生物群平衡,甚至培育低排放的新型牛只。要达成现时的气候目标,减少农业排放至为关键。若人类持续消费牛肉与乳制品,便必须采用更低碳的生产方式。

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稻米的甲烷排放

稻米为全球提供约 20% 的热量2,是大部分人口的主要粮食,但同时产生约 10% 的甲烷排放。与牛肉不同,单靠减少食米量并不足以应对问题,因此推行低甲烷水稻种植策略尤为重要。

当稻田长期被水淹没时,土壤中的细菌会产生甲烷。减排关键在于改变种植与灌溉方式,缩短稻田淹水时间。虽然新技术的产量与传统种植方式相当,但许多农民或不愿冒险改变现有习惯。AgriG8Rize 等初创企业致力指导农民采用低甲烷耕作,并提供资助及更低成本的种子和肥料作为诱因。Mitti LabsCarbonFarm 除教育农民外,亦提供实地与卫星监测,以验证可用于出售碳信用额的改进。

归根究底,低碳稻米的种植技术早已存在,挑战在于如何促进它被广泛应用。

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捕捉及运用甲烷

除了减少新的排放外,我们亦可尝试从大气中移除甲烷。类似二氧化碳捕捉与再利的技术也可应用于甲烷——透过化学催化剂将其转化为其他有用物质,或利用「吃甲烷的微生物」(即甲烷氧化菌 methanotrophs)吸收甲烷。由于甲烷在空气中的浓度较低,这类技术最适合用于针对性捕捉特定来源的排放。

举例而言,我们有投资的Mango Materials 专门运用甲烷氧化菌,生产可生物降解塑料,并与堆填区及污水处理厂等甲烷排放源合作,将甲烷捕捉后作为微生物的「食粮」。这些生物塑料可被应用于碳中和纺织品,例如鞋履品牌Allbirds 的运动鞋款 M0.0nshot Zero

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与二氧化碳相比,甲烷作为温室气体或许较少为人熟知,但减少甲烷排放却是减缓气候变化的重要关键。各行各业皆为甲烷排放源,包括能源与废物管理,而农业食品产业是其中最大排放源之一。有见及此,我们现正与 DFI 零售集团合作,探索推动牛肉及乳制品供应链减碳的方案。

了解 DFI 可持续创新大赛详情及报名方法:https://www.themillsfabrica.com/tc/events/dfi-sustainability-innovation-challenge/

1 https://www.unep.org/news-and-stories/story/methane-emissions-are-driving-climate-change-heres-how-reduce-them
2 https://www.unep.org/news-and-stories/story/methane-emissions-are-driving-climate-change-heres-how-reduce-them