На одной из молочных ферм в Центральной долине Калифорнии установили систему для улавливания метана.
Гигантский, похожий на воздушный шар брезент натянут над лагуной с навозом на молочной ферме в Центральной долине. Под брезентом происходит тихая, но замечательная трансформация. Метан, мощный газ, способствующий потеплению климата, теперь улавливается и очищается, а не выбрасывается в атмосферу.
Новое исследование
Новое исследование, проведённое учёными из Университета Калифорнии в Риверсайде, демонстрирует эффективность молочных метаноуловителей — специально устроенных навозохранилищ, которые герметично закрываются для улавливания и повторного использования производимого ими метана. Исследование показывает, что эти системы могут сократить выбросы метана в атмосферу примерно на 80%. Этот результат соответствует оценкам, которые официальные лица Калифорнии использовали при планировании мер по борьбе с изменением климата.
Результаты опубликованы
Результаты исследования, опубликованные в журнале Global Change Biology Bioenergy, свидетельствуют о том, что Калифорния наращивает инвестиции в технологии контроля метана, чтобы достичь цели по сокращению выбросов на 40% по сравнению с уровнем 2013 года к концу десятилетия. Более 130 таких систем уже работают на молочных фермах Калифорнии, но до сих пор их эффективность не проверялась так тщательно.
«У метаноуловителей могут быть утечки, и иногда они случаются, — говорит Фрэнческа Хопкинс, учёный-климатолог из UCR, которая возглавляла исследование. — Но когда система построена качественно и за ней тщательно ухаживают, выбросы действительно снижаются. Именно это мы и наблюдали».
Фокус на семейной молочной ферме
Команда исследователей сосредоточилась на семейной молочной ферме в округе Туларе — жарком и засушливом регионе в долине Сан-Хоакин, который производит больше молока, чем любой другой округ в Соединённых Штатах. Учёные проводили мобильные атмосферные измерения вокруг фермы в течение года до и года после установки системы метаноуловителя в 2021 году, собирая сотни точек данных с фургона, оснащённого прецизионными датчиками газа.
Метан и его влияние
Метан более чем в 80 раз сильнее углекислого газа способствует потеплению атмосферы в течение 20-летнего периода. В Калифорнии большая часть метана поступает от молочных коров. Газ выделяется не только из-за отрыжки коров после еды, но и из-за того, как хранится их навоз. Когда навоз держат в открытых заполненных водой ямах, он разлагается без кислорода и выделяет метан в воздух.
Покрытие этих ям газонепроницаемыми мембранами позволяет улавливать газ, очищать его и направлять в топливные системы, которые часто заменяют дизельное топливо в большегрузных автомобилях. На ферме в округе Туларе исследователи сначала обнаружили некоторые утечки в системе. Работая с оператором метаноуловителя California Bioenergy, команда выявила проблемы. Были внесены коррективы, и сокращение выбросов метана последовало.
«Это был классический пример адаптивного управления, — сказала Хопкинс. — Партнёрство между учёными, компанией и фермером действительно имело огромное значение».
Хотя исследование подтверждает потенциал молочных метаноуловителей, оно также признаёт их ограничения. Они не решают другие проблемы, связанные с выбросами на молочных фермах, такие как аммиак или воздушные частицы, влияющие на качество местного воздуха. Строительство метаноуловителей — тоже непростая задача. Она требует разрешений, капиталовложений и долгосрочного обслуживания.
«Они подходят не для каждой фермы, — говорит Хопкинс. — Но для молочных ферм, на которых можно заставить их работать, это один из наиболее экономически эффективных способов сократить выбросы парниковых газов».
Расширение возможностей мониторинга
Калифорния также расширяет возможности мониторинга с помощью спутниковых технологий, которые могут обнаруживать крупные утечки метана из космоса. Государственные регуляторы могут связываться с операторами объектов, когда обнаруживаются всплески выбросов.
Хопкинс рассматривает эти усилия как модель того, как климатическая политика, наука и промышленность могут объединиться, когда условия благоприятны. «В климатическом пространстве много разногласий, — сказала она. — Но это реальный пример сотрудничества, которое приводит к измеримым результатам».
Предоставлено Университетом Калифорнии в Риверсайде.