这年头,奶牛都要戴“口罩”?

导语:所有富裕国家都应改吃 100% 合成牛肉,这将有助于全球应对气候变化。 ——比尔·盖茨

随着对气候变化的日益重视,全球不同国家、不同领域都在为气候治理行动出谋划策。

近期,美国农业巨头嘉吉(Cargill)宣布将联合英国 Zelp 公司,推出一种特殊的奶牛“口罩”——呼吸过滤设备。

这种呼吸过滤设备具有收集、中和甲烷的作用,可以大幅减少奶牛呼出的甲烷,有效缓解乳制品供应链面临的碳减排压力。

这也将成为畜牧业(农业)领域应对气候变化的又一创新实践。

01 甲烷是不可忽视的温室气体

当前,地球平均气温相对 1900 年升高了约 1℃。从 1970 年开始,这种变暖效应更加明显。

极端天气、海平面上升、海洋酸化等气候重大变化日益突出。

图:1850-2019 年全球平均温度水平(相对于 1850~1900 年平均值)

这年头,奶牛都要戴“口罩”?

图片来源:中国气象局气候变化中心,《中国气候变化蓝皮书(2020)》

众所周知,温室气体(GHG)的过度排放是导致气候变化的主要原因。

大气中的某些气体可以吸收经由地表反射的太阳光,并重新释放出热辐射。这就像给地球盖上了一层棉被,将地球温度保持在适宜人类与动植物生存的水平上。

但自工业革命以来,人类向大气中排放了数十亿吨温室气体,以致越来越多的热辐射无法从大气中逸散,地球气候逐渐变暖。

目前,国际公认的温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫。

由于二氧化碳是目前排放及占比最多的温室气体,因此,现阶段气候治理及碳减排工作主要聚焦在二氧化碳上。

图:全球温室气体排放的来源分布

这年头,奶牛都要戴“口罩”?

图片来源:联合国环境规划署,Emissions Gap Report 2020

但实际上,甲烷的增温“威力”更强。

研究表明,在排放后的 20 年内,甲烷的“保暖”作用是等量二氧化碳的 84 倍;即使在 100 年内,甲烷的增温潜力仍是二氧化碳的 28 倍。

虽然甲烷总量远远低于二氧化碳,但甲烷对全球变暖的贡献率已经超过了 25%,是仅次于二氧化碳的第二大温室效应“元凶”。

近年来,甲烷的排放量增速也已超过二氧化碳。

02 奶牛“打嗝”可呼出大量甲烷

从行业来看,能源行业是温室气体排放的主要领域。

能源活动需要消耗化石燃料,这些化石燃料在燃烧过程中会产生大量温室气体(以二氧化碳为主)。

在过去的十年内,电力和热能生产排放的温室气体占比约为 24%。

图:全球不同产业的温室气体排放水平

这年头,奶牛都要戴“口罩”?

图片来源:联合国环境规划署,Emissions Gap Report 2020

除能源行业外,人们关注比较多的领域还有工业与交通业,如化工生产与汽油燃烧。

但就甲烷来说,以上活动仅仅产生了全球三分之一的甲烷量,剩余三分之二来自于农业。

其中,畜牧业的甲烷排放占了大头,而反刍动物肠道发酵所产生的甲烷又占了绝对主导地位。

反刍动物通常是一些食草动物,在进食一段时间后,它们会将胃中半消化的食物返回嘴里(逆呕)再次咀嚼。

反刍动物的胃中有大量厌氧微生物,这些微生物利用动物食用的草料,经发酵作用生成其所需的有机物,同时发酵产生的代谢产物也会成为反刍动物赖以生存的营养物质。

而发酵过程会产生大量的甲烷和二氧化碳。

随着反刍动物的逆呕、“打嗝”、“放屁”等生理活动,大量温室气体会“喷涌而出”。

在众多的反刍动物中,牛可谓当之无愧的“大型排碳机”。

这年头,奶牛都要戴“口罩”?

实验显示,一头牛每天可排出约 200 升的甲烷。其中,95% 的甲烷会通过牛“打嗝”或鼻子排出。此外,牛屁及粪便中也有一定量的甲烷。

据统计,全球数十亿头牛的温室气体排量占畜牧业总排放量的 66%。这些牛群在反刍、消化过程中产生的甲烷约占全球甲烷总量的三分之一,几乎和化石燃料排放的甲烷一样多;排放的二氧化碳占全球温室气体总排放量的 18%。

这巨大的排放量不仅比其他家畜动物高出一大截,甚至超越了全球交通工具的温室气体排放量。

03 嘉吉将推出奶牛减排“口罩”

嘉吉是美国最大的私人控股公司,也是最大的动物营养品和农产品制造商,不仅向食品生产商、食品服务公司和零售商提供肉类和禽类产品,也向世界各地的农作物和牲畜生产商提供农业经营服务及产品。

为解决乳制品供应链的甲烷排放问题,嘉吉宣布将与英国初创公司 Zelp 开展合作,共同推出一种奶牛可穿戴式呼吸过滤设备,以中和奶牛呼出的甲烷。目前,该设备的甲烷减排能力超过 50%。

同时,该设备还可以监测奶牛的呼吸和体温等生理数据,帮助奶农了解这些牲畜的健康水平,并同步收集有关消化、饲料优化的数据信息。

嘉吉与 Zelp 还评估了这种设备对奶牛的影响,最终发现奶牛佩戴上该装置后,产量、反刍、休息、采食等活动均能保持正常。

该设备预计将在 2022 年下半年正式推出。届时,嘉吉将成为这种新型设备在欧洲市场的独家经销商。

根据嘉吉的介绍,这种设备将佩戴在牛的嘴上,设备中的风扇会吸收牛打嗝产生的甲烷,并封存在专属的过滤器中。所有功能由一组太阳能电池提供能源。

虽然嘉吉与 Zelp 尚未给该呼吸过滤设备设定准确价格,但 Zelp 表示,每套设备的年均费用可能在 80 美元(约为 500 人民币)左右。

不过令人费解的是,嘉吉介绍,当过滤器中的甲烷收集满后,这些甲烷会经过化学反应变成二氧化碳,然后释放出去。

但二氧化碳不也是另外一种温室气体么?

看来奶牛“打嗝”呼出甲烷的问题并未得到彻底解决。将甲烷转换为增温潜力较弱的二氧化碳,是一种无奈之举。

近年来,为解决类似问题,世界各国的研究人员已经想出了各种方法——研究减少奶牛“打嗝”的饲料配方,培育“打嗝”少的奶牛,发明牛屁收集器……

但整体来看,这些方法都未能起到有足够作用或得到广泛应用。

如果畜牧业排放的温室气体未能得到有效处理,我们可能需要借鉴化石能源的转型发展思路(减少使用并开发可替代的清洁能源),采取新的措施。

比如减少牛等大型反刍动物的饲养规模,也就是相应地减少对牛肉或乳制品的需求。

但让人们完全放弃美味的牛肉有点困难。于是,人工合成牛肉横空出世。

这年头,奶牛都要戴“口罩”?

目前,已有公司研制并生产出了“人造肉”:一种是人造素肉,以植物蛋白质为制造原料;另一种是培育肉,利用动物干细胞直接培育而成。

如果仅从气候变化及动物伦理角度来看,“人造肉”确实能够缓解畜牧业造成的温室效应,并减少动物屠宰。

但在现有技术水平下,人造肉的成本非常高——人造素肉的制作成本是普通食物的两倍,而培育肉的生产成本是普通牛肉的 1,000 倍。

除了价格昂贵,人造肉本身也存在食品安全的风险。同时,对牛羊肉的需求减少也会造成畜牧业的大规模失业。

近两年,以 Beyond Meat 为代表的公司已经掀起了一场“人造肉”的食品革命,并获得了比尔·盖茨、李嘉诚、谷歌风投的资本青睐。

国内也出现了珍肉、Hey Maet、星期零等“人造肉”赛道的玩家。

但无论如何,健康、安全、美味、价优、绿色的产品才是社会大众所期待的。

来源链接:www.arfgc.com

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