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研究探索气场甲烷泄漏

研究人员发现,甲烷排放总量的四分之三发生在燃烧器关闭

在全国范围内,厨房炉灶排放的甲烷运行在天然气每年相当于500000辆汽车的二氧化碳输出,根据研究人员在加州。照片由Gregoniemeyer /CC通过数控/ Flickr。

在加利福尼亚进行的一项有限的研究又提供了一个抛弃燃气灶改用电的理由。

研究人员估计,美国4000万多个燃气灶具厨房释放大量的甲烷,即使它们关闭。甲烷是天然气的主要成分,在20年的时间尺度上测量,甲烷对全球变暖的影响是二氧化碳的86倍。

这项研究中,发表在《环境科学与技术》杂志上上个月底,他们测量了53个家庭厨房炉灶释放的甲烷。斯坦福大学的研究人员测量了在火炉关闭时(他们称之为“稳定状态关闭”)、燃烧器打开时以及在燃烧器被点燃或关闭的过渡时期的泄漏情况。火炉使用的天然气中,有0.8%到1.3%以未燃烧的甲烷的形式排放出去,加起来,美国每年的甲烷排放总量为28吉克。

报告称:“我们测量的甲烷排放中,超过四分之三来自于稳定状态下的关闭。”“以甲烷为20年的时间框架,美国家庭所有燃气灶每年排放的甲烷对气候的影响相当于50万辆汽车每年排放的二氧化碳。”

除了甲烷释放外,当炉顶燃烧器或烤箱打开时,炉具还会产生氮氧化物,这可能引发呼吸道疾病。报告称,事实上,不使用抽油烟机或通风不良的家庭,只要使用几分钟灶具,特别是在较小的厨房,二氧化氮就可能超过国家标准。

这份报告发布之际,美国和加拿大的一些社区已经开始关注使用天然气和其他化石燃料的烹饪和取暖设备,因为监管机构正在寻找减缓全球变暖的方法。超过加州20个城市,包括旧金山,伯克利,通过法律禁止使用天然气的新建筑。今年早些时候,纽约市也加入了马萨诸塞州和华盛顿州的行列,禁止在新建筑中连接天然气。在加拿大在温哥华,零排放的空间和水供暖要求于1月1日生效。魁北克省在今年年初宣布新建筑中的燃油供暖设备为非法。

然而,至少有20个州,包括亚利桑那州、乔治亚州、佛罗里达州和德克萨斯州,已经通过了法律禁止天然气禁令.天然气行业也在与这些限制做斗争,燃气灶仍然受到许多烹饪专业人士的欢迎。

来自斯坦福大学地球系统科学系的研究人员说,他们对美国300万英里管道的天然气泄漏进行了广泛研究。但在了解房屋内部的气体排放方面做的工作却少得多,他们称之为“后仪表排放”。

排放的气体炉具是一个成熟的研究领域尤其如此。超过三分之一的美国家庭使用天然气做饭。在加州,60%的家庭用煤气做饭。

报告称:“在所有燃气用具中,这种炉子的独特之处在于,燃烧的副产物直接排放到家庭空气中,而不需要将废气排到室外。”“事实上,一些厨房的无管帽兜,循环气体通过活性炭过滤器,这通常是不那么有效净化空气。”抽油烟机排放到外面更有效,但它们仅25%到40%的使用时间。

研究人员测量了私人住宅、待售或出租房屋以及Airbnb出租房屋的排放量,并研究了燃气灶台、烤箱和肉鸡。炉灶的使用年限从3年到30年不等。结果表明,“大多数炉具和相关的附近管道持续泄漏一些甲烷。”

在燃烧过程中,单个燃烧器的甲烷排放量是整个炉子关闭时的四倍多,但一天中燃烧器闲置的时间要长得多。

其他的发现:

  • 单个燃烧器一个开关脉冲的排放量相当于10分钟稳定燃烧的气体排放量。
  • 燃烧器和电子点火装置点燃甲烷排放低于炉灶面与飞行员灯。
  • 炉子的年代和价格并不影响甲烷的排放。

作者说,他们量化了炉灶的非稳态排放,因为它们没有被包括在之前的大多数灶台排放研究中,而且因为之前的研究发现,非稳态排放是水箱式热水器甲烷排放总量的“重要的,有时是主要的”组成部分。


斯科特·吉布森是GBA网站的特约撰稿人良好的住宅建筑杂志。

10评论

  1. 约翰•克拉克||# 1

    想在家里找到另一个甲烷泄漏源吗?试试煤气炉上的调节器。

    1. 汤姆可能||# 3

      ...或者你的下水道。

  2. PBP1||#2

    这项研究的目的确实是强调一个重要的和可解决的问题,即泄漏。

    在表1的补充材料(清单单位和品牌),“没有烤箱”意味着烤箱电。在53台机组中,似乎有4台的价格在3000美元以上,从排放与使用时间的比值来看,异常值很明显,很可能是有问题的机组(最糟糕的两台,低于1000美元)。在图2(稳态),曲线水平(对数尺度)约为0.05 g / hr(50毫克/小时)(约。438克/年,即约0.44公斤/年)。

    在加州大学戴维斯分校,一头奶牛每年通过打嗝释放100公斤甲烷(220磅)。因此,在图2A中,227户家庭的沼气稳定状态= 1头奶牛。美国大约有1亿头牛= 22700万个家庭。实际上,美国只有1.2亿户家庭。

    甲烷排放是一个问题,很高兴在我的房子里我没有一头牛;指出人类每年单独呼吸产生约50克甲烷(Max-Planck)。所以,一个四口之家每年排放约200克的甲烷在呼吸(大约一半的稳定状态的一个“好”炉)。

    人类(通过呼吸):50克/年(~ 3亿在美国)
    炉(稳态关闭):438克/年(美国约1.2亿)
    奶牛(打嗝):100公斤/年(在美国约1亿)

    炉灶/家庭修复:更好的阀门,更有效的燃烧,充分的通风。

    1. 汤姆可能||# 4

      ..added stove/home fixes...clean the knobs occasionally by removing them and cleaning around the stems to ensure the are closing completely.

      1. PBP1||# 6

        好点,-)

    2. 专家成员
      马尔科姆·泰勒||# 5

      PBP1,

      “炉/ home修复:更好的阀门,更有效的燃烧,和足够的通风。”

      或者按照这些司法管辖区的做法,逐步淘汰家庭中的燃烧电器。我认为重要的是要把这些排放量的角度来看,但每个部门的经济只能处理它所控制,我认为建筑应该承担一些责任,即使他们没有任何发言权农业实践。

      1. PBP1||# 7

        同意每个行业都应该注意,特别是科学/事实- GBA和它的专家正在这方面提供帮助。

        我仍然对那些无知和有政治动机的人(许多人靠的是纳税人的钱)说SARS-CoV2不是空气传播的感到震惊,因为我向气溶胶科学家低头。气溶胶,甚至一些科学家现在更加关注家庭环境和能源/化学/材料/水槽关于空气污染物流动。我们正在取得进展;-)

        尽管如此,我相信安全仍然是一个问题,特别是当电网失效时(将人、动物、建筑置于危险之中,这是我的第一手经验)。我期待有一天锂被回收利用(减少采矿),或许太阳能薄膜广泛应用(更多的本地发电和储存)。然而,考虑到美国陈旧和不可靠的基础设施(在美国,廉价是好的,将成本/问题传递给下一代更好),电网故障将继续存在,因此ng很可能仍然是安全的备用选项(注意,在这种情况下使用“安全”一词肯定是一把双刃剑)。

    3. 约翰•克拉克||# 8

      如果你的数据是准确的,这就有点有趣了,但是不要忘记包括发行漏洞。

      记住这些报告的目的是减少天然气使用合约下来单独发电(多个排放点减少到“1”)。

  3. JWolfe1||# 9

    我完全支持环保,但如果一头牛一年里排放的甲烷相当于美国家庭227个炉具的排放量,我们为什么还要担心煤气炉导致全球变暖这一极小的四舍五入误差呢?输气管道的基础设施是否比实际的炉灶排放1000倍多的甲烷?我知道煤气炉的废气并不好呼吸,但从全球变暖的角度对煤气炉的关注只是一件让人感觉良好的事情吗?我是不是误解了什么?

  4. 基斯Gustafson||# 10

    有趣的
    的大小差异,如何比较坏的不良很多人带来问题。比如有缺陷的炉灶抽一堆甲烷到你的房子。

    我想我会在实验室里对几种普通的气场进行研究,看看它们在受控环境下是什么样子,以建立一个基线进行比较

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