近日，美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）科學(xué)家納扎爾·霍洛德（Nazar Kholod）和梅瑞迪·伊凡斯（Meredydd Evans）等在《清潔生產(chǎn)》期刊上發(fā)表了題為《即使煤炭產(chǎn)量下降，全球煤炭開采產(chǎn)生的甲烷排放量仍將繼續(xù)增長(zhǎng)》（Global methane emissions from coal mining to continue growing even with declining coal production）的論文[1]。該論文提出了一種甲烷排放計(jì)算的新方法，即利用采煤方式（coal extraction method）、煤級(jí)（coal rank）、開采深度（mining depth）和基于實(shí)證的排放因子（evidence-based emissions factors）對(duì)煤礦甲烷排放進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，也首次嘗試對(duì)全球廢棄礦井的甲烷排放量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并研究分析了基準(zhǔn)情景（SSP2-baseline）、強(qiáng)減排情景（SPP2-2.6）和弱減排情景（SPP2-6.0）下，到本世紀(jì)末煤礦甲烷排放的變化趨勢(shì)。

研究預(yù)測(cè)，到2100年，廢棄礦井的甲烷排放量及其在全球甲烷排放總量中所占的比例將顯著增加。

研究顯示，2010年全球井工開采和露天開采甲烷排放總量為1030億立方米（約6901萬(wàn)噸） ，高于之前的相關(guān)研究結(jié)果。按照基準(zhǔn)情景模型，到2100年，全球煤炭產(chǎn)量達(dá)到 387.2 EJ（約132.1億噸標(biāo)煤），全球甲烷總排放量將達(dá)到每年4320億立方米（約28944萬(wàn)噸）。其中，全球廢棄礦井甲烷排放量將從2010年的220億立方米（約1474萬(wàn)噸），增加到2050年的750億立方米（約5025萬(wàn)噸）和2100年的1620億立方米（約10854萬(wàn)噸），而廢棄礦井的甲烷排放量在全球煤礦甲烷排放總量中所占的比例也將從2010年的17%增加到2050年的23%和2100年的27％。

在不同的減排情景下，2010-2100年全球來(lái)自煤炭開采行業(yè)的煤炭生產(chǎn)甲烷（CMM）和廢棄礦井甲烷（AMM）的排放趨勢(shì)。

上圖顯示，在兩種減排情景中，即使煤炭產(chǎn)量在快速下降，廢棄礦井甲烷排放也呈持續(xù)增長(zhǎng)（弱減排情景SPP2-6.0）或變化不大（強(qiáng)減排情景SPP2-2.6）趨勢(shì)，且其排放仍將持續(xù)整個(gè)世紀(jì)。

在減排情境下，煤炭產(chǎn)量下降意味著在產(chǎn)礦井?dāng)?shù)量下降，廢棄礦井?dāng)?shù)量增加，因此對(duì)比基準(zhǔn)情景，減排情景下廢棄礦井的甲烷排放占比將會(huì)更高。其中，到本世紀(jì)末，在弱減排情景下，廢棄礦井甲烷排放占煤礦甲烷排放總量的比例預(yù)計(jì)將達(dá)到34％，而在強(qiáng)減排情景下將達(dá)到44％。

此外，科學(xué)家們還匯總了各國(guó)向聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約（UNFCCC）提交的廢棄礦井?dāng)?shù)據(jù)。結(jié)果表明，2010年，通過(guò)論文數(shù)據(jù)計(jì)算出的煤礦生產(chǎn)來(lái)源甲烷（CMM）的排放量是為1030億立方米（約6901萬(wàn)噸），煤炭生產(chǎn)甲烷和廢棄礦井甲烷（AMM）的總排放量是1250億立方米（約8375萬(wàn)噸）——該數(shù)值遠(yuǎn)高于其他研究的結(jié)果（見下表）。可見，許多國(guó)家有可能低估了廢棄礦井的甲烷排放量，同時(shí)凸顯了解決廢棄礦井甲烷排放問題的必要性。

2010年煤炭開采行業(yè)甲烷排放量比較。

導(dǎo)致廢棄礦井排放量被低估的主要原因是數(shù)據(jù)的嚴(yán)重缺失。目前，各國(guó)都缺少按煤級(jí)、開采方式和開采深度分類的煤炭產(chǎn)量數(shù)據(jù)。而有關(guān)廢棄礦井的狀態(tài)、廢棄率和廢棄年份的初始排放量數(shù)據(jù)缺失更為嚴(yán)重。該研究揭示了煤炭開采甲烷排放計(jì)算中的重大數(shù)據(jù)缺口。

注：

1.Kholod N, Evans M, Pilcher RC, Roshchanka V, Ruiz F, Coté M, Collings R, Global methane emissions from coal mining to continue growing even with declining coal production, Journal of Cleaner Production (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120489.