甲烷

La 维也纳技术大学展示了一种革命性的系统，该系统利用“种植”废旧电池和电池作为种子来收获甲烷，这是一种清洁燃料，在能源转型中具有巨大潜力。 其目标是双重的：中和电子废物的负面影响，同时产生可再生能源。电池回收，迄今为止由于其复杂性和成本而成为挑战，可能通过这种方法找到可行的解决方案。 双重优势的解决方案 奥地利团队的倡议从根本上解决了问题，提供了一个具有明确优势的替代方案： 减少电子废物的环境影响。 从被视为污染垃圾的材料中生产清洁能源。 该系统允许提取电池中的金属，如镍和铝箔中的氧化铝，以创建一个高性能纳米催化剂。这种材料与氢气混合，将二氧化碳（CO₂）转化为甲烷，这一过程比传统的转化机制更清洁。 技术创新：250 ºC的效率 与其他需要极端温度的技术不同，这种方法在250摄氏度的温度下工作，这一适中的温度便于其整合到大规模工业环境中。 此外，当纳米催化剂失去效能时可以回收，巩固了一个循环经济的循环，最大限度地利用每个提取的元素。 研究人员指出，催化剂的最佳组成包括92–96%的氧化铝和4–8%的镍，这确保了CO₂转化为甲烷的显著效率。 能源潜力和工业应用 大规模实施后，该系统将允许将废弃电池整合到发电厂中，从今天被丢弃的资源中获取甲烷。 这种甲烷可以： 为天然气网络提供燃料。 用作交通和供暖中的清洁燃料。 结果将是净排放的减少和对化石燃料的依赖减少，这符合全球脱碳目标。 再生和可持续的方法 该程序因其再生特性而突出：通过回收镍和其他有价值的化合物，闭合材料循环，减少浪费并最大限度地利用资源。 操作简单是另一个关键特征：该过程保持其催化活性而不会过早退化，这与催化剂的可回收性相结合，提供了一个稳健且可持续的技术平台。 电子废物的挑战 每年，数百万电池和电池最终被丢弃，释放出如铅、锂和镍等有毒金属，这些金属可能渗入土壤和地下水，影响生物多样性和人类健康。 此外，其分解释放出温室气体，加剧了气候变化。目前的回收方法成本高且复杂，阻碍了大部分废物的适当处理。 奥地利的系统将这一挑战转化为高效能源机会，将危险废物转化为清洁燃料。 维也纳技术大学的创新为电子废物处理提供了更环保的替代方案，并提出了一种基于现有材料的新型能源生产模式。 在这个对地球至关重要的时刻，能源转型必须加速，这一进展表明科学和技术可以将污染垃圾转化为有价值的资源，推动更可持续的未来。

在环境生物技术方面的一项进展表明，食甲烷微生物可以在农业环境和垃圾填埋场中减少多达90%的排放这种强效的温室气体。 这项由《华盛顿邮报》传播的研究为应对空气污染和转变关键领域如农业和废物管理的环境管理开辟了新的可能性。 创新背后的技术 该提案基于使用甲烷氧化微生物，这些微生物以其自然消耗甲烷的能力而闻名。像Windfall Bio这样的公司和华盛顿大学的研究团队领导了在封闭系统或直接在受污染土壤上应用这些微生物的试验。 Windfall Bio的首席执行官Josh Silverman解释道： “这些生物知道如何吃甲烷。我们没有创造新东西。我们没有教他们做他们通常不做的事情。” 农场和垃圾填埋场的现场结果 在旧金山北部的Correia Family Dairy进行的测试中，微生物在短短一个月内吸收了一个粪池排放的超过85%的甲烷。农民Kenny Correia承认，起初这个想法让他觉得“疯狂”，但结果超出了他的预期。 在城市垃圾填埋场，效果也很显著：在洛杉矶的一次处理在30多天内减少了超过75%的排放。 在西雅图，由化学工程师和微生物学家Mary Lidstrom领导的华盛顿大学团队使用了一个生物反应器原型，在现场条件下实现了90%的甲烷减少，结果发表在同行评审的科学期刊上。 使用的菌株及其来源 该过程依赖于甲烷氧化微生物将甲烷转化为能量并繁殖的能力，即使在低浓度气体的环境中。 Lidstrom使用的菌株是Methylotuvimicrobium buryatense，来自西伯利亚湖底，以其快速生长和对甲烷的食欲而闻名。 Silverman从帕洛阿尔托的堆肥堆和土壤中收集微生物，在他自己的燃气烤架中培养。由此产生了菌株“Jar 6”，这是Windfall Bio测试的基础。 超越排放减少 研究人员希望利用微生物产生的生物质作为可持续肥料和蛋白质补充剂。 Lidstrom预计富含蛋白质的生物质可以用作养殖鱼类的饲料，这是野生种群减少的替代品。 Windfall Bio开始从微生物中生产肥料，将其转化为粉末，然后压成颗粒，提供给农场使用或出售。 Silverman强调这些解决方案经济上可行的重要性： “我们需要这些东西能够回馈给运营者自己。” 挑战和前景 尽管取得了进展，但大规模采用仍然存在挑战： 目前用于捕获垃圾填埋场甲烷的系统成本高且对分散排放效果不佳。 外部温度等因素可能影响微生物的性能。 大规模需求的肥料和蛋白质补充剂的衍生品尚未得到保证。 Lidstrom估计，从长远来看，可以部署10万到20万个集装箱大小的处理单元来捕获甲烷，目标是在2030年开始实施。 科学和农业部门的反应 微生物的潜力引发了期望： 加州环境署的技术顾问Eugene Tseng称其影响“巨大”。 斯坦福大学的气候科学家Rob Jackson支持摧毁甲烷的策略，尽管会产生二氧化碳，因为其在短期内的气候影响更大。 Straus...

立法者Lucía Klug，隶属于“为祖国联盟”（UxP）的议员，并与Juan Grabois有关联，提出了一项创建布宜诺斯艾利斯甲烷环境税（TAMBA）的项目。该提案旨在对畜牧业排放征税，并将资金引导至改善城市固体废物管理。 然而，该倡议在农业部门引发了立即的反对，质疑其经济成本及措施缺乏技术支持。 项目基础 立法文本基于生产者延伸责任原则，并计划创建一个信托基金。该基金将通过适当的废物管理实现的减排来补偿畜牧业产生的甲烷，符合第13.592号城市固体废物综合管理法（GIRSU）。 根据Klug的说法，该税是为了应对气候变化及其影响的“迫切需要”，特别是在温室气体（GHG）排放方面。 布宜诺斯艾利斯和阿根廷的排放 根据阿根廷温室气体清单，布宜诺斯艾利斯省是该国主要的排放省之一，产生了全国温室气体总量的四分之一。 在省级排放中，27%属于甲烷（CH4）。 畜牧业负责其中的19%，主要由于肠道发酵和粪便管理。 城市固体废物管理贡献了另外的6%。 其他重要来源包括卫生填埋场和露天垃圾场，它们也释放甲烷。 畜牧业的反应 布宜诺斯艾利斯和拉潘帕农村协会联合会（CARBAP）立即拒绝了该提案。 在一份声明中，该实体表示： “布宜诺斯艾利斯的畜牧业已经承受着全国最高的税收压力之一。增加一项‘牛甲烷’税并不减少排放，而是减少生产、竞争力和就业。” CARBAP主席Ignacio Kovarsky将TAMBA称为“对农村工作的隐性税”，并补充道： “TAMBA既不改善环境也不减少排放。它只是给已经承受创纪录税负的行业增加了另一个成本。” 该实体还批评了缺乏事先咨询，并质疑省级和市级公共支出的效率，指出“再次选择增加税收压力而不是现代化国家管理”。 甲烷排放的国家背景 在阿根廷，甲烷排放主要来自： 农业和牛业：2022年，牲畜的肠道发酵占甲烷排放的54%。 能源部门：天然气和石油的生产和分配中的泄漏和放空贡献了17%。 城市固体废物：产生了12%。 在Vaca Muerta的开采增加了能源排放，而布宜诺斯艾利斯的北部3号卫生填埋场等垃圾填埋场记录了大量甲烷泄漏。 国际先例：丹麦的案例 在全球范围内，丹麦准备成为第一个直接对牲畜甲烷排放征税的国家。 从2030年起，牛和猪的排放将被征收每吨二氧化碳当量300克朗（44美元）。 根据2024年政府、部分反对派以及畜牧、工业和工会代表之间达成的协议，该数字将在2035年增加到750克朗（102美元）。 这一国际先例加强了关于各国如何应对甲烷影响的辩论，甲烷是大气中第二大温室气体。 TAMBA项目在布宜诺斯艾利斯引发了一个复杂的辩论：如何平衡环境责任与畜牧业的经济可持续性。虽然该倡议旨在使该省与全球气候承诺保持一致，但农村部门的反对表明需要对话、共识和可靠的技术数据，以推进减少排放而不影响生产和就业的政策。

世界在应对气候变化的斗争中面临一个关键挑战：到2030年，甲烷气体排放将比2020年的水平增长5%。 联合国环境规划署（Pnuma）于本周一发出警告。 尽管有国际承诺，Pnuma预测如果当前趋势持续，到2030年甲烷气体的年排放量将达到3.69亿吨。 新的年度报告是在目前于巴西贝伦举行的COP30气候峰会上发布的。 甲烷气体对健康和经济的影响 预计的增长后果令人担忧，因为甲烷气体是高度污染的。 根据Pnuma的数据，到2030年将导致近24,000例额外的过早死亡，经济影响为每年430亿美元。 此外，这一增长将导致到2050年温度上升0.025摄氏度。 虽然甲烷在大气中的停留时间比二氧化碳短，但其对全球变暖的影响高80倍。 自工业革命以来，甲烷气体是温度上升30%的原因。 因此，控制甲烷气体是今天遏制气候危机的紧迫优先事项。 尽管危机存在，也有进展 尽管Pnuma认为未来几年减少甲烷气体具有挑战性，报告承认了一些进展。 由于欧洲和美国通过了新的废物管理法律，以及天然气使用的放缓，排放量将比之前估计的减少1,400万吨。 在这种情况下，如果各国在2025年6月之前有效实施提出的目标，到2030年将比2020年减少8%。 这将带来每年1,070亿美元的收益，并避免到2050年温度上升0.06摄氏度。 到目前为止，65%的巴黎协议签署国在其国家自主贡献（NDC）中记录了针对甲烷的措施，相较于2020年之前的时期增加了38%。 然而，这些努力仍然不足。 已有159个国家承诺到2030年将排放量减少30%，相较于2020年。 其目标是将温度上升控制在1.5°以下，如巴黎协议所规定。 为了实现30%的目标，必须提高雄心并在排放最多的三个部门实施所有可能的技术措施。 “减少甲烷排放是我们可以采取的最直接和有效的措施之一，以减缓气候危机并保护健康，”Pnuma执行主任英格·安德森表示。 产生甲烷气体的关键部门 农业部门以42%的甲烷气体排放量领先，其次是能源部门占38%，废物部门占20%。 目前，实施所有必要措施以减少这些排放的总成本为每年1,270亿美元。 措施包括从控制石油精炼厂的泄漏到提高牛群的生产力以及改变废物处理系统。 值得注意的是，65%的排放来自G20国家，这些国家汇集了全球最先进的经济体。 而中国负责16%的总量，美国贡献了10%，根据Pnuma的数据。