牧场环境中捕获甲烷：CH4 Livestock Emission (CH4rLiE) 项目
仪器与探测器
2025-12-02 v2 大气与海洋物理
摘要
CH4 Livestock Emission (CH4rLiE) 项目探索开发一种用于捕获牧场环境中甲烷排放的原型系统，提供一种替代性方法，以减轻畜牧业排放的温室气体排放。甲烷 (CH4)，其全球变暖潜能显著高于二氧化碳（GWP100 = 27），约占人类活动气候影响的 ~23%。2021 年，《跨国气候变化评估报告第六次评估报告》量化了 CH4 畜牧业排放为 123 Mt/yr，与大量的 N2O 和 CO2 排放共同贡献了约 12% 的全球排放。与专注于改变动物饲料的策略不同，CH4rLiE 研究后排放捕获，使用如陶瓷胶气体吸附剂从牧场空气中吸附甲烷。该项目借鉴了 CERN 在粒子探测器气体回收系统方面的经验，将类似技术应用于农业领域。基于测量的甲烷浓度（~20 mg/m3）和 250 头动物牧场的部分空气过滤， Preliminary 估计表明回收潜力较低但可检测，需通过仿真和现场测试进行验证。原型开发考虑能源效率运行——可能通过压力摆动再生——以及与现有通风基础设施的兼容性，尽管这些方面仍在评估中。若甲烷浓度在牧场中过于稀薄，系统可能更适合用于更高气体浓度的环境，如猪舍或填埋场。未来计划将 NH3 捕获用于肥料生产作为增强功能。CH4rLiE 旨在评估在不影响动物福利的前提下在畜牧业环境中进行排放回收的可行性，为可持续农业实践、资源效率和循环生物经济目标做出贡献。
引用
@article{arxiv.2503.03692,
title = {Capturing methane in a barn environment: the CH4 Livestock Emission (CH4rLiE) project},
author = {Francesco Alessandro Angiulli and Chiara Aimè and Maria Cristina Arena and Davide Biagini and Alessandro Braghieri and Matteo Brunoldi and Simone Calzaferri and Elio Dinuccio and Daniele Dondi and Linda Finco and Roberto Guida and Nithish Kumar Kameswaran and Beatrice Mandelli and Paolo Montagna and Cristina Riccardi and Paola Salvini and Alessandro Tamigio and Ilaria Vai and Dhanalakshmi Vadivel and Riccardo Verna and Paolo Vitulo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03692},
year = {2025}
}