นักวิทยาศาสตร์อาจเพิ่งค้นพบแหล่งก๊าซมีเทนที่หายไปในเมืองต่างๆ
เมื่อเราเปิดเตาแก๊ส เรากำลังปล่อยมลพิษทางสภาพอากาศอันทรงพลังออกสู่ห้องครัวและที่อื่นๆ แต่จากการศึกษาใหม่พบว่าสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะเมื่อเปิดเตาเท่านั้น แม้จะปิดเครื่องไปแล้วก็ตาม เตาแก๊สทั่วไปจะส่งก๊าซมีเทนขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ
การ ศึกษาแบบ peer-reviewed ฉบับใหม่ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารEnvironmental Science & Technologyช่วยตอบคำถามเฉพาะที่นักวิทยาศาสตร์คอยจู้จี้มานานหลายปี ปริศนาได้รับการพิจารณาถึงแหล่งที่มาของก๊าซมีเทนทั้งหมดแล้ว เนื่องจากความเข้มข้นในบรรยากาศเพิ่มขึ้นเป็นประวัติการณ์ พวกเขาทราบดีว่าอุตสาหกรรมก๊าซธรรมชาติ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการรั่วไหลจากท่อส่งก๊าซ เป็นปัจจัยสนับสนุนที่ใหญ่ที่สุด (ก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นมีเทน) แหล่งข้อมูลอื่นๆ ที่มีเอกสารประกอบอย่างดี ได้แก่ ปศุสัตว์และหลุมฝังกลบ
แต่มีความลึกลับเมื่อพูดถึงสภาพแวดล้อมในเมือง: ในการศึกษาหนึ่งในบอสตันนักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าการรั่วไหลของท่อไม่สามารถอธิบายการปล่อยก๊าซมีเทนในระดับสูงที่พวกเขาตรวจพบได้ ต้องมีการรั่วไหลอื่น ๆ ซึ่งน่าจะมาจากอุปกรณ์ที่ใช้แก๊สภายในบ้าน
ดังนั้น Robert Jackson นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด หนึ่งในผู้เขียนร่วมของการศึกษาวิจัย จึงออกเดินทางเพื่อตามหาก๊าซมีเทนที่หายไปภายในบ้านและอาคารต่างๆ และเขาประหลาดใจกับสิ่งที่ทีมของเขาพบ
โดยพื้นฐานแล้วเตาทั้งหมด “รั่วเล็กน้อยเมื่อเผา” แจ็คสันกล่าว “และพวกมันก็รั่วเล็กน้อยเมื่อคุณเปิดและปิด เพราะมันมีเวลาช่วงหนึ่งก่อนที่เปลวไฟจะเข้ามา สิ่งที่น่าประหลาดใจที่สุดคือเกือบสามในสี่ของก๊าซมีเทนที่เราพบว่าเปล่งออกมาจากเตานั้นมาจากตอนที่พวกมันถูกเผา ไม่วิ่ง”
กล่าวอีกนัยหนึ่ง เตาแก๊ส ซึ่งเป็นคุณลักษณะของบ้านชาวอเมริกัน 40 ล้านหลัง มีแนวโน้มที่จะปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมาเสมอ เตาแก๊สยังคงเป็นแหล่งก๊าซมีเทนที่ค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับท่อและโรงกลั่น และไม่ใช่อุปกรณ์ที่ใช้แก๊สขนาดใหญ่ที่สุดในอาคาร เตาแก๊สและเครื่องทำน้ำอุ่นใช้เชื้อเพลิงมากกว่าทั้งกลางวันและกลางคืน นักวิจัยพบว่าการปล่อยก๊าซมีเทนจากเตานั้นเทียบเท่ากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากรถยนต์ที่ใช้ก๊าซกว่าครึ่งล้านคันในหนึ่งปี
มีเทนยังก่อให้เกิดโอโซนระดับพื้นดินที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ภายในบ้านมีระดับก๊าซมีเทนต่ำจนนักวิจัยไม่ถือว่าการรั่วไหลเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพ ปัญหาสุขภาพที่ใหญ่กว่าคือเมื่อก๊าซถูกจุด เพราะนั่นทำให้เกิดไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้ (การศึกษาของสแตนฟอร์ดไม่ได้วัดสารมลพิษอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับเตาแก๊ส เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์ ฝุ่นละออง และคาร์บอนมอนอกไซด์)
การศึกษาของสแตนฟอร์ดเข้าร่วมกับงานเล็กๆ แต่กำลังเติบโตซึ่งแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่ใช้ก๊าซในอาคารปล่อยมลพิษทางอากาศและมลพิษทางอากาศมากกว่าที่เคยเข้าใจได้อย่างไร
“นี่เป็นการศึกษาที่สำคัญมาก” แมรีแอนน์ ซาร์เจนท์ นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยของฮาร์วาร์ดซึ่งไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษาดังกล่าวซึ่งตีพิมพ์งานวิจัยเกี่ยวกับการอ่านก๊าซมีเทนในเมืองต่างๆ กล่าว “[มัน] เป็นชิ้นเดียวที่บอกว่าเตาเหล่านี้เป็นตัวปล่อยที่สำคัญทีเดียว มันเติมเต็มช่องว่างของการปล่อยมลพิษที่ไม่รู้จักนี้”
ข้อมูลใหม่นี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงผลกระทบของเตาแก๊สที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ดีขึ้นเท่านั้น มันสนับสนุนข้อโต้แย้งของผู้ให้การสนับสนุนสภาพภูมิอากาศว่าระบบก๊าซธรรมชาตินั้นรั่วเกินกว่าจะดำเนินการต่อไป มันสามารถเร่งการเปลี่ยนผ่านจากการพึ่งพาก๊าซในเมืองได้
เตาแก๊สมีหน้าที่รับผิดชอบก๊าซมีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจนออกไซด์ในครัว
ในการค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นในครัวอเมริกันทั่วไป นักวิทยาศาสตร์ของสแตนฟอร์ดรู้ว่าพวกเขาจะต้องไปที่บ้านของผู้คนเพื่อทดสอบเตาหลายรุ่นเพื่อให้ใกล้เคียงกับสภาพโลกแห่งความเป็นจริงมากที่สุด พวกเขาลงเอยด้วยการรวบรวมการวัดในบ้าน 53 หลัง ค่าเช่า และ Airbnbs ในแคลิฟอร์เนีย (เนื่องจากมาตรการป้องกัน Covid-19) โดยใช้เครื่องมือที่วัดความยาวคลื่นของแสงเพื่อกำหนดความเข้มข้นของก๊าซ
หลังจากติดตั้งฉากกั้นพลาสติกขนาดใหญ่ระหว่างห้องครัวและห้องอื่นๆ (เพื่อป้องกันแหล่งที่อาจรั่วไหลอื่นๆ) พวกเขาจึงเริ่มตรวจวัดมลพิษหลักสามตัวที่มาจากเตาแก๊ส และในบางครั้งเตาอบเมื่อปิดเครื่อง เปิดเครื่อง และปิดเครื่อง
มลพิษหลักที่นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาคือมีเทน เพราะนั่นคือสิ่งที่อยู่ในก๊าซธรรมชาติเป็นหลัก ก๊าซมีเทนมีพลังในการทำให้ภูมิอากาศอบอุ่นมากกว่า 80 เท่าในสองสามทศวรรษที่ผ่านมา เมื่อเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์ และเป็นปัจจัยที่ใหญ่เป็นอันดับสองรองจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เตาจะปล่อยก๊าซมีเทนมากที่สุดเมื่อเปิดเครื่องครั้งแรก และปล่อยก๊าซมีเทนออกมาอีกครั้งเมื่อปิดเครื่อง โดยรวมแล้ว พวกเขาพบว่ามีการรั่วไหลของก๊าซมากถึง 1.3 เปอร์เซ็นต์ที่เตาใช้
นอกจากมีเธนแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังได้ศึกษาวิธีการเปิดเตาแก๊สเมื่อเปิดเตาแก๊ส ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บางส่วน ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนเช่นกัน
มลพิษที่สามที่พวกเขาพิจารณาไม่ได้มีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ไนโตรเจนออกไซด์เป็นผลพลอยได้จากการเผาไหม้ก๊าซมีเทน และเพิ่มความเสี่ยงต่อปัญหาหัวใจและหลอดเลือดและโรคระบบทางเดินหายใจเมื่อสูดดม
ผลการศึกษาพบว่ายิ่งหัวเผาใหญ่ การปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ยิ่งแย่ลง แต่ในครัวเล็กๆ เตาใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที (ไม่มีเครื่องดูดควัน) เพื่อสร้างระดับที่สูงกว่ามาตรฐานด้านสุขภาพของประเทศ (ผลการศึกษาแยกออกมาพบว่า เด็ก ๆ ในบ้าน ที่มีเตาแก๊สมี โอกาสเป็นโรคหอบหืดมากกว่าเด็กที่ครอบครัวใช้เตาไฟฟ้า ถึง 42%เนื่องจากมีไนโตรเจนไดออกไซด์อยู่ในระดับสูง)
แม้ในขณะที่เตาปิดอยู่ แต่ก็มีเทนในระดับเล็กน้อยซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่า “การปล่อยสถานะคงที่” แจ็คสันบอกฉันว่าเขาสงสัยว่าการปล่อยก๊าซในสภาวะคงตัวเหล่านี้มาจากการเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสมและท่อที่รั่วไหลเข้าไปในเตา แม้ว่าการศึกษาไม่ได้มองหาแหล่งที่มาที่แน่นอน นักวิทยาศาสตร์ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างการรั่วไหลของก๊าซมีเทนกับอายุของเตาหรือแบบจำลอง และเนื่องจากคนส่วนใหญ่ ใช้เตาของพวกเขาเพียงชั่วโมงหรือน้อยกว่าต่อวัน มลพิษที่ค่อยเป็นค่อยไปเมื่อปิดเตาจึงกลายเป็นการเพิ่มก๊าซมีเทนส่วนใหญ่ที่ตรวจพบว่ารั่วออกจากห้องครัว
แต่การค้นหาการรั่วไหลเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่าย แจ็คสัน ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวว่า คูณด้วยห้องครัว 40 ล้านเครื่องที่ใช้แก๊สในสหรัฐอเมริกา “นั่นคือมีเทนจำนวนมาก นั่นเป็นก๊าซธรรมชาติจำนวนมากที่เข้าสู่อากาศของเรา และไนโตรเจนออกไซด์จำนวนมากเข้ามาในบ้านของเราสำหรับผู้ที่เป็นโรคหอบหืดและภาวะสุขภาพ”
นักวิจัยของสแตนฟอร์ดเพิ่งดูบ้าน 53 หลัง เพื่อหาว่าผลกระทบที่เกิดขึ้นทั่วประเทศเป็นอย่างไร พวกเขาคาดการณ์โดยใช้ข้อมูลการสำรวจระดับชาติว่าคนอเมริกันมักทำอาหารอย่างไร
การวัดจากเตาเพียงอย่างเดียวบ่งชี้ว่าสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมกำลังนับมลพิษทางสภาพอากาศที่มาจากที่อยู่อาศัยทั้งหมดต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างมาก ไม่ต้องพูดถึงการรั่วไหลที่อาจมาจากอุปกรณ์แก๊สอื่นๆ เช่น เตาเผา เตาผิง และเครื่องทำน้ำอุ่น
เมืองต่างๆ เริ่มเคลื่อนตัวเพื่อเลิกใช้เตาแก๊ส และอุตสาหกรรมก๊าซกำลังต่อสู้กลับ
เราไม่ต้องซ่อมเตาที่รั่วทุกเตาเพื่อกำจัดแหล่งปล่อยมลพิษ เพราะมีวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่าอยู่แล้ว: เปลี่ยนเตาเหล่านี้ด้วยเตาที่ใช้ไฟฟ้า คู่แข่งที่ดีที่สุดในการเปลี่ยนเตาแก๊สคือเตาแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งใช้สนามแม่เหล็กเพื่อทำให้กระทะร้อน
แต่การเปลี่ยนไปใช้การทำอาหารด้วยไฟฟ้าจะไม่เกิดขึ้นหากไม่มีนโยบายของเมือง รัฐ และแม้แต่นโยบายของรัฐบาลกลาง
ที่เกี่ยวข้อง
TikTok Food Star ว่าทำไมเตาแก๊สถึงถูก overrated
สภาเทศบาลเมืองเริ่มมองหาการเลิกใช้ก๊าซในอาคารใหม่ทั่วประเทศ ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2564 นิวยอร์กกลายเป็นเมืองที่ใหญ่ที่สุดที่ยังไม่ได้เริ่มเปลี่ยนจากการใช้ก๊าซโดยห้ามไม่ให้มีการเชื่อมต่อกับก๊าซในการก่อสร้างภายในสิ้นปี พ.ศ. 2566 ขณะนี้บางรัฐ รวมทั้งนิวยอร์กและแคลิฟอร์เนียกำลังพิจารณามาตรการที่คล้ายคลึงกัน นโยบายเหล่านี้ยังไม่ได้กล่าวถึงวิธีการเปลี่ยนผ่านจากโครงสร้างพื้นฐานด้านก๊าซที่มีอยู่ของประเทศ ซึ่งเป็นหัวข้อที่ยุ่งยากกว่ามากซึ่งเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงบ้านและการปรับปรุงใหม่
แม้ว่าอุตสาหกรรมก๊าซกำลังเผชิญกับการตรวจสอบการดำเนินงานทั้งหมดอย่างละเอียดยิ่งขึ้น แต่เตาก็เป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์ในการเอาชนะการดำเนินการด้านสภาพอากาศในเมือง อุตสาหกรรมนี้นับลูกค้าใหม่อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายสิบปี และความทุ่มเทของชาวอเมริกันต่อเตาเป็นความหวังที่ดีที่สุดในการล็อกโครงสร้างพื้นฐานด้านก๊าซใหม่ ในอดีต ฉันได้รายงานเกี่ยวกับการต่อสู้ของอุตสาหกรรมเพื่อขัดขวางความพยายามของเมืองในการห้ามไม่ให้มีการเชื่อมต่อกับแก๊ส ในกรณีหนึ่งอุตสาหกรรมจ้างผู้มีอิทธิพลในโซเชียลมีเดียเพื่อพูดถึงประโยชน์ของการทำอาหารโดยใช้แก๊ส ในกรณีอื่นๆ กลุ่มล็อบบี้ก๊าซได้ทำงานเพื่อผ่านกฎหมายของรัฐที่ป้องกันไม่ให้เมืองเปลี่ยนรหัสอาคารเป็นกีดกันการใช้น้ำมัน
ไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วยว่าการรั่วไหลของก๊าซมีเทนที่ระบุใหม่จากเตาเป็นปัจจัยสำคัญในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ วิศวกรของมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์Zachary Merrinซึ่งไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษาของ Stanford กล่าวว่าการปล่อยมลพิษโดยรวมค่อนข้างน้อย Merrin กล่าวว่าการศึกษานี้ให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันกับงานวิจัยของเขาเอง ซึ่งมองไปที่เตาในขณะที่มันกำลังทำงาน ไม่ใช่ตอนที่ปิดเครื่อง “สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้มากเกี่ยวกับความถูกต้องของการวัด” เขากล่าวผ่านอีเมล แต่เขาเสริมว่า “ในความคิดของฉัน การปล่อยมลพิษเหล่านี้ในท้ายที่สุดมีน้อย และการจัดการกับสิ่งเหล่านี้จะเป็นเรื่องยาก”
Merrin ชี้ให้เห็นว่าการรั่วไหลที่ค่อนข้างใหญ่กว่าบางส่วนมาจากเตาจำนวนน้อยที่พวกเขาวัด: การศึกษาของ Stanford พบว่าน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ของไซต์คิดเป็นเกือบครึ่งหนึ่งของการรั่วไหลและสามารถจัดการได้ง่าย เขากล่าว
“เตาหลอมรวมเข้ากับผู้คน” แจ็คสันจากสแตนฟอร์ดกล่าว “มันเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลเพียงชนิดเดียวที่เราใช้โดยที่คุณยืนอยู่เหนือเปลวไฟเพื่อหายใจทุกอย่างที่เตาจะปล่อยออกมาจากเปลวไฟและจากท่อส่งก๊าซ” ข้อได้เปรียบของการปรุงอาหารด้วยไฟฟ้าหรือการเหนี่ยวนำคือสองเท่า: “ไม่เพียง แต่ลดก๊าซเรือนกระจก แต่ยังทำให้อากาศภายในอาคารปลอดภัยยิ่งขึ้น”
