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澳大利亞機(jī)載研究機(jī)構(gòu)（ARA）的研究飛機(jī)搭載不來梅大學(xué)研發(fā)的 MAMAP2D-Light 傳感器（前右外部負(fù)載箱），準(zhǔn)備在昆士蘭州鮑文盆地進(jìn)行下一次測量飛行。圖片來源：Sven Krautwurst，不來梅大學(xué)

澳大利亞一座大型露天煤礦的甲烷排放量比報(bào)告值高出 3 至 8 倍。不來梅大學(xué)與澳大利亞機(jī)載研究機(jī)構(gòu)（ARA）基于飛機(jī)測量的研究首次揭示了這一精確數(shù)據(jù)。

人為甲烷排放是全球變暖的主要誘因之一，而煤炭開采貢獻(xiàn)了化石燃料甲烷排放總量的約三分之一。2023 年秋季，不來梅大學(xué)環(huán)境物理研究所與非營利研究機(jī)構(gòu) ARA 在澳大利亞昆士蘭州鮑文盆地開展了機(jī)載大氣測量，該項(xiàng)目由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）的國際甲烷排放觀測站（IMEO）委托進(jìn)行。

研究旨在更全面地了解地下和露天煤礦的甲烷排放。德澳研究團(tuán)隊(duì)對鮑文盆地某大型露天煤礦的評估顯示，其甲烷排放量是運(yùn)營商基于國家排放因子報(bào)告值的 3 至 8 倍。

2023 年 9 月至 10 月，不來梅大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合 ARA 研究人員，使用 MAMAP2D-Light 甲烷光譜儀進(jìn)行成像測量。不來梅大學(xué)的創(chuàng)新遙感傳感器被安裝在 ARA 研究飛機(jī)的機(jī)翼上，另一架研究飛機(jī)則配備了澳大利亞合作伙伴提供的高靈敏度測量設(shè)備。

兩架飛機(jī)共執(zhí)行了 40 多次研究飛行，以檢測和量化各煤礦的甲烷排放。最新發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》的研究基于對 2023 年澳大利亞測量數(shù)據(jù)的分析。

圖片來源：《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》（2025）。DOI: 10.1021/acs.estlett.4c01063

“建立大氣甲烷測量與硬煤排放因子之間的聯(lián)系是本研究的重要突破之一，” 不來梅大學(xué)環(huán)境物理研究所首席研究員 Heinrich Bovensmann 表示。

曾在不來梅大學(xué)開發(fā) MAMAP2D-Light 遙感儀器的 Konstantin Gerilowski 補(bǔ)充道：“令人驚嘆的是，新一代飛機(jī)遙感傳感器（如專門優(yōu)化甲烷測量的 MAMAP2D-Light）充分展現(xiàn)了檢測露天煤礦甲烷排放的潛力，甚至能確定礦內(nèi)排放源的具體位置�！�

澳大利亞悉尼新南威爾士大學(xué)的 UNEP-IMEO 科學(xué)家 Stephen Harris 也對該研究表示歡迎：“這是我們首次在澳大利亞通過機(jī)載測量驗(yàn)證單個(gè)煤礦的甲烷排放量�！�

UNEP 國際甲烷排放觀測站負(fù)責(zé)人 Manfredi Caltagirone 強(qiáng)調(diào)：“鮑文盆地是澳大利亞大部分用于煉鋼的煙煤產(chǎn)地，本研究表明該行業(yè)存在顯著需要減排的甲烷排放�！�

“未來幾年，鋼鐵供應(yīng)鏈在控制甲烷排放、切實(shí)應(yīng)對氣候變化方面潛力巨大。我們知道，煙煤生產(chǎn)產(chǎn)生的甲烷占鋼鐵氣候足跡的四分之一，但我們需要像本研究這樣更準(zhǔn)確、經(jīng)核實(shí)的數(shù)據(jù)來抓住減排機(jī)遇�！�

鮑文盆地被視為全球最大的煤礦區(qū)之一，其煤炭主要用于鋼鐵生產(chǎn)。德國約半數(shù)進(jìn)口煤炭用于煉鋼，2024 年澳大利亞是德國最大的煤炭出口國。

從澳大利亞進(jìn)口的硬煤量從 2020 年的約 400 萬噸增至 2024 年的 800 多萬噸。本研究凸顯了鋼鐵供應(yīng)鏈減排甲烷的巨大潛力，以及獲取更精確數(shù)據(jù)以理解和減少該行業(yè)排放的必要性。

更多信息：Jakob Borchardt 等，《利用兩種獨(dú)立機(jī)載技術(shù)解析澳大利亞露天煤礦甲烷高排放》，《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》（2025）。DOI: 10.1021/acs.estlett.4c01063

期刊信息：《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》

由不來梅大學(xué)提供