生物甲烷如何帮助天然气成为再生能源

生物甲烷具有能耗低、适应面广等特点，在生物能源和生物环保中具有巨大的应用前景。此前，澳大利亚公布的减少温室气体排放工作报告并没有得到广泛赞许。但是在澳大利亚南昆士兰大学副教授、首席科学家伯纳黛特·麦克凯布（Bernadette McCabe）看来，在能源领域的快速变革期，仍有不少机会将其推上正轨。她指出，风能和太阳能等可再生能源发电的普及在减排中已经起到重要作用，天然气也仍有提升空间。

麦克凯布日前在The Conversation网站撰文对此进行分析。她指出，天然气的使用占澳大利亚能源供应总量的近四分之一。约有13万商务业务依赖天然气，44%的家用能源来自于天然气，超过650万户家庭以此采暖、烹饪或烧水。

与绝大多数能源相比，天然气的温室排放较低。而且天然气发电的排放量仅为当前电网的一半。此外，天然气还可以通过其他方式帮助澳大利亚达到其碳减排目标。

澳大利亚的管道与天然气协会、石油生产勘探协会、能源网络等机构于2017年3月联合发布了一份名为《天然气愿景2050（The Gas Vision 2050）》的行业文件，该文件解释了生物甲烷、氢等新技术如何通过以低排放能源选择替代传统天然气来实现这一点。

放眼全球

从全球来看，再生天然气主要包括生物甲烷，该能源可以来自有机物，也可以来自农业、食品生产和废物处理的残渣。

厌氧消化的多重产物

生物甲烷产量最多的国家包括德国、英国、瑞典、法国和美国，还有不少国家正计划扩展可再生天然气的使用。一份2017年的报告显示，再生天然气在2050年可以达到76%的欧洲天然气需求。

什么是生物甲烷？

麦克凯布在文中解释道，生物甲烷是生物气体的清洁形式，其中98%都是甲烷。它也被称作绿色天然气，可以与传统的化石燃料天然气交替使用。

生物气体中有约60%是甲烷、40%是二氧化碳，还有少量杂质。将生物气体变为生物甲烷，需要使用将二氧化碳剔除的技术。

她总结，生物甲烷的优势在于：

• 零排放；
• 与现有天然气可以交替使用；
• 能够从其它处理过程中捕获甲烷排放，例如垃圾填埋和肥料制造；
• 为地区发展带来经济潜力；
• 创造生物气体和生物甲烷工厂的规划、工程、运营和维修岗位。

生物甲烷的应用潜力

生物甲烷的生产可以极大地推动尚处于襁褓中的生物气体行业。以澳大利亚为例，澳大利亚生物气体的主要用途是用于电力生产、供暖以及热电联产。麦克凯布指出，澳大利亚生物气体行业有超过240家厌氧消化（AD）工厂，其中绝大多数是与垃圾填埋天然气发电和城市废水处理相关。其中也包括：

• 约20个农业AD厂，使用猪舍粪肥；
• 约18个工业AD厂，使用来自红肉处理的废水，作为生物气体生产的原料。

同时，饲养场还有约100万头牛的粪肥，这些粪肥目前并不用于生产生物气体，主要堆存在农场上用作肥料。

麦克凯布引导读者再把思路放宽一点，生物甲烷的生产制造还可以来源于几个尚未开发的处女地，包括城市污水污泥、红肉处理废料、啤酒厂和酿酒厂的残渣、食物废渣，以及家禽和牛类粪肥。

澳大利亚可再生能源局目前正在支持澳大利亚生物质生物能源（ABBA）项目。澳大利亚可再生能源绘制基础设施（AREMI）平台将根据ABBA项目，绘制出现有和规划中的生物质资源的数据，并参考其它因素进行规划，如现有网络与运输基础设施、土地使用能力，以及人口数据。

当然，生物甲烷只是澳大利亚向低排放未来转型的其中一个努力方面。但天然气已经被认为是一种走向低碳经济的“过渡性燃料”，这些新技术可以帮助确保未来仍可使用现有的天然气基础设施。