页岩气之后是，牛？

　　页岩气之后是，牛？

　　张萌

　　将牛的胃肠胀气收集起来并销售到市场上，这听起来恐怕并不是一个好的商业点子。

　　但是，世界上12亿头牛每年要排放8亿吨甲烷（天然气的主要成分），这占到人为甲烷排放的30%，也是中国2011年天然气消费量的6倍。而每吨甲烷造成全球暖化的威力，比二氧化碳高出25倍。

　　牛肚子里发生的事情和通过厌氧消化（anaerobic digestion）装置制造生物质气类似。厌氧消化，是在缺氧条件下通过微生物把可被生物降解的物质转化为生物质气的一种生化反应，这个过程中产生的生物质气包括了2/3的甲烷和1/3的二氧化碳，这些生物质气会被厌氧消化设施收集起来加以利用。

　　收集的技术和过程看似相当简单：将新鲜的牛粪或者猪粪、厨余垃圾统统放进一个密封的罐子——消化罐中，消化罐里面的厌氧菌便开始大嚼特嚼这些“美味”，之后你就得到了可再生的生物质气以及可以当成肥料售出的残渣。这个过程并不需要人的干预，设备也并不复杂。

　　但是表面上的简单具有一定的欺骗性，“厌氧消化工坊安装很容易，但要把它运营好，那可就难了，”英国国家生物再生能源中心的负责人路西·霍普伍德说道，“你常常听到人们把厌氧消化工坊说成是不会动的牛，那么就跟牛一样，你必须好好照料它们，它们的‘饲料’可半点马虎不得。”

　　如果运营得当，生物质气则是一种取之不竭的燃料，不仅可再生，也达到了清理牲畜粪便和垃圾的目的。生物质气同样为农户提供了新的收入来源，减少了处理牲畜粪便的成本，如果将能源类作物当成饲料的话，会比生物乙醇和生物柴油有更高的能源产出。

　　事实上，生物质气也有着更好的降低温室气体排放的功效。如果任由那些粪便放着不管的话，它们会在降解的过程中缓慢地释放甲烷到大气里面。如果通过生物质气的转化让甲烷成为燃料，那么最终只会排放出令温室效应更小的二氧化碳。

　　除了减少排放以外，生物质气还有着多种多样的用途。除了家庭的供暖和做饭外，也可以将其中的甲烷提纯出来注入天然气管网中，与从地下获取的天然气一起使用；另外，为天然气汽车提供原料也是一个不错的利用方式。每吨生物质气相比等重的燃料乙醇和燃料柴油，可以支持汽车跑得更远。这种厌氧消化方式生产生物质气的技术适用于各种规模——从几吨原料的农户到成万吨规模的大型工厂。

　　生物质气作为工业，还处在方兴未艾的阶段，但并非是一个新鲜的东西。世界上第一个处理并利用粪便的作坊建于1859年的印度孟买；英国的西南地区则在1895年利用生物质气为街道的路灯供电；而在3000多年前的古亚述帝国也发现了利用厌氧消化过程为澡堂烧热水的考古证据。

　　现在，出于控制温室气体排放和减低化石能源消耗的目的，增加可再生能源的使用变得迫在眉睫，这为生物质气提供了大规模发展的机遇，不断增加的规模经济性也在帮助生物质气工业的成长。当然，此前只有那些不需要原料运输的小型厌氧消化设施得到了发展，不过现在随着一些粪便处理枢纽的建立，更大型的工厂建设成为可能。

　　目前，这方面的榜样主要是欧洲，其中主要的推动力量来自欧盟的可再生能源消费目标：到2020年欧盟20%的终端能源消费要来自可再生能源。

　　英国、法国、意大利和荷兰是欧盟内几个比较大的生物质气生产国，希腊、捷克、比利时的发展速度也很快，不过相比于德国，这些国家的规模要小得多。

　　德国现在有6000多个生物质气工厂在运营，在2010年生物质气占可再生能源发电的比例已经超过了40%。

　　有50多家生物质气工厂直接将提纯过的甲烷汇入天然气管网中，而到2020年，德国政府希望将这个数字扩大到1000家，产量达到全国天然气消费的6%。根据德国能源部的预测，到2030年生物质气可以为德国提供10%的天然气消费。

　　不过在绝大多数国家，政策法规的限制依然是阻碍厌氧消化工厂扩张的主要原因。如何管理牲畜排泄物的处理以及如何管理由此生产的天然气？这些在不同的国家都有着不同的政策，但它们通常都并不鼓励生物质气的发展。

　　在英国，厌氧消化设施只是水务公司用来在处理污水过程中沉淀泥渣的，生物质气只是副产品。在过去，这些生物质气要么被放置一边要么被直接燃烧。但现在出于环境和能源供给的考虑，这些气体已经用来使用或者出售。问题在于处理污水只产生很少量的生物质气。

　　混杂厨余垃圾和其他生物质（比如落叶和杂草）进入消化罐可以显著增强生物质气的产出率，但是英国政府不允许水务公司进口其他种类的垃圾。而英国国内的相关处理机构也是彼此独立的：国内的垃圾处理由地方政府负责，污水污泥则由产生源头的单位处理。

　　丹麦则比英国要进步一些。在丹麦通过处理厨余垃圾、污泥污水、超市的过期食品、餐馆的泔水以及食品工业中产生的废水过程中，每天一共可生产7000立方米的生物质气，这些生物质气被用来发电和直接供暖。而经过处理的那些无味固体残余，则被播撒在农业用地上。

　　制定协调的政策将是生物质气工业成功发展的关键。在美国市场，可再生天然气的利用依然处于萌芽状态。根据美国可再生气协会的统计，尽管已经有很多小型的厌氧消化工厂在小农场和垃圾场附近建立，但美国6000多个大型农场中只有150个建立了相关工厂。

　　另外，虽然美国的食物尚未做到完善的循环利用，垃圾处理费用依然很便宜，相比于欧洲50%的食物残余再利用率，美国只有1%~2%的食品残余才会被处理。

　　美国可再生气协会主席保罗·格内尼说道：“在电力价格、处理天然气的成本以及垃圾处置成本之间，我想美国的可再生气依然有着很长的路要走。”

　　总的来说，生物质气作为一种可持续的环境解决手段，可以减少大气中的甲烷排放、处理牲畜排泄物并且减少垃圾占地。无论是其中哪一点，对于城市化发展正不断加快的中国而言，或许都是未来不可或缺的一种手段。