近日，美國西北太平洋國家實驗室（PNNL）科學家納扎爾·霍洛德（Nazar Kholod）和梅瑞迪·伊凡斯（Meredydd Evans）等在《清潔生產》期刊上發表了題為《即使煤炭產量下降，全球煤炭開采產生的甲烷排放量仍將繼續增長》（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算的新方法，即利用采煤方式（coal extraction method）、煤級（coal rank）、開采深度（mining depth）和基于實證的排放因子（evidence-based emissions factors）對煤礦甲烷排放進行計算。同時，也首次嘗試對全球廢棄礦井的甲烷排放量進行了預測，并研究分析了基準情景（SSP2-baseline）、強減排情景（SPP2-2.6）和弱減排情景（SPP2-6.0）下，到本世紀末煤礦甲烷排放的變化趨勢。

研究預測，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6901萬噸） ，高于之前的相關研究結果。按照基準情景模型，到2100年，全球煤炭產量達到 387.2 EJ（約132.1億噸標煤），全球甲烷總排放量將達到每年4320億立方米（約28944萬噸）。其中，全球廢棄礦井甲烷排放量將從2010年的220億立方米（約1474萬噸），增加到2050年的750億立方米（約5025萬噸）和2100年的1620億立方米（約10854萬噸），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年全球來自煤炭開采行業的煤炭生產甲烷（CMM）和廢棄礦井甲烷（AMM）的排放趨勢。

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

在減排情境下，煤炭產量下降意味著在產礦井數量下降，廢棄礦井數量增加，因此對比基準情景，減排情景下廢棄礦井的甲烷排放占比將會更高。其中，到本世紀末，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計將達到34％，而在強減排情景下將達到44％。

此外，科學家們還匯總了各國向聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）提交的廢棄礦井數據。結果表明，2010年，通過論文數據計算出的煤礦生產來源甲烷（CMM）的排放量是為1030億立方米（約6901萬噸），煤炭生產甲烷和廢棄礦井甲烷（AMM）的總排放量是1250億立方米（約8375萬噸）——該數值遠高于其他研究的結果（見下表）。可見，許多國家有可能低估了廢棄礦井的甲烷排放量，同時凸顯了解決廢棄礦井甲烷排放問題的必要性。

2010年煤炭開采行業甲烷排放量比較。

導致廢棄礦井排放量被低估的主要原因是數據的嚴重缺失。目前，各國都缺少按煤級、開采方式和開采深度分類的煤炭產量數據。而有關廢棄礦井的狀態、廢棄率和廢棄年份的初始排放量數據缺失更為嚴重。該研究揭示了煤炭開采甲烷排放計算中的重大數據缺口。

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.