牛粪变SAF、猪粪变碳资产，“点粪成金”的时代来了？

环球零碳

碳中和领域的《新青年》

首图来源：PxHere

撰文 | Bell

编辑 | 小雨

→这是《环球零碳》的1708篇原创

当甲烷变成了绿色资源“新宠”，世界各地的人们开始从动物粪便中“掘金”。

我们在谈论全球变暖时，二氧化碳往往是众矢之的。然而另一种不可忽视的强力温室气体——甲烷（CH₄），却让人又爱又恨。

甲烷气体所蕴含的温室效应潜能，在排放后的100年内，是等量二氧化碳的27至30倍；若以20年为期，这个数值可达81至83倍。

但从分子结构上看，甲烷由一个碳原子和四个氢原子组成，其本身也是一种高能量的燃料。

如果能将这些原本逸散的甲烷气体收集起来，并利用先进的化学工艺将其转化为稳定的燃料，那么昔日的环境“麻烦制造者”就能摇身一变，成为珍贵的“液态黄金”与“碳宝藏”。

甲烷的收集与利用需要从源头抓起。而甲烷的一个重要来源，就是畜牧业。

全球数以亿计的反刍动物（如牛、羊）和猪排泄出的巨量粪便在厌氧环境下（比如在粪池、沼泽、或者被其他物质覆盖）的分解过程中会产生大量甲烷气体。

根据我国2023年向《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）秘书处提交的国家温室气体清单，畜禽粪便管理贡献了15%的农业甲烷排放和28%的氧化亚氮排放，其中猪、牛为主要来源。

来源：Flickr

这使养殖场在传统意义上，成为了一个巨大的温室气体“排放源”，成为气候变暖的推手。

然而，若能以科技之力将其驯服、捕获，这些曾被视若敝履的废弃物，便能瞬间化身为炙手可热的绿色资源。

如今，从美国加州的奶牛场到中国规模化养猪场，在科技和政策的推动下，一场旨在“点粪成金”的能源革命正悄然兴起。

01

从牛粪到蓝天：牛奶场里的绿色能源

在加利福尼亚中央谷地的一家奶牛场里，牛粪作为传统的农业废弃物和温室气体排放源，正悄然成为航空业绿色转型的关键。

一家名为“Circularity Fuels”的初创公司成功开发出一种名为“Ouro反应器”的装置，能够将奶牛场产生的沼气转化为合成气（主要含一氧化碳和氢气），进而制造可持续航空燃料的组成部分。

合成气制SAF是可持续航空燃料（SAF）的一种生产路径，主要采用‌费托合成技术‌（Fischer-Tropsch）。

该技术将合成气转化为长链烃类化合物，再经加氢、异构化等工艺调整碳链结构，最终分馏得到符合标准的SAF产品。

而Circularity Fuel专有的催化剂结合了吸附剂和催化剂的功效，可将农场产生的沼气等复杂流体高效转化为合成气，再由费托合成这一成熟工业工艺转化为液态航空燃油。

图说：甲烷转化为SAF的工艺流程

来源：Circularity Fuels

这一突破不仅为解决航空业碳排放难题提供了新路径，也为农民开辟了全新的收入来源。

美国拥有超过2万家大型畜牧场，每年产生近万亿磅的粪便，然而其中仅有不到6%的农场对粪便分解产生的沼气进行回收利用。

这些未被利用的沼气大多被直接燃烧或排放，既浪费资源又加剧温室效应。

Circularity Fuels的Ouro反应器通过电力驱动，在无需燃烧的情况下将沼气中的甲烷和二氧化碳就地转化为合成气，其成本仅为传统蒸汽甲烷重整或自热重整技术的百分之一。

这一技术的核心优势在于其经济性与适应性。传统重整设备造价高昂且依赖大规模基础设施，而Ouro反应器采用经过改造的汽车工业组件，体积小巧、成本低廉，可直接部署在农场现场。

据Circularity Fuel称，该反应器属于全电化微通道反应器，其成本比燃气重整器低100倍。它能够直接处理未经预处理的原始沼气，即使其中含有会损害传统重整器的杂质，也能保持稳定运行。

图说：Ouro反应器

来源：Circularity Fuels

同时，这种分布式生产模式彻底摆脱了对天然气管网的依赖，生产的液态燃料可通过现有卡车或铁路运输，使农民能够直接参与可再生能源生产，无需等待规划中的管道基础设施。

这一创新恰逢航空业面临日益严格的可持续航空燃料使用指令。目前，可持续航空燃料的产量尚不足行业需求的1%。

据Circularity Fuels估算，若将此类技术推广至全美所有可行的废弃物站点——包括农场、垃圾填埋场和污水处理厂，每天可生产4200万加仑燃料，满足美国70%的航空燃油需求。

此外，牛粪同样可以用来制生物质甲醇，包括中煤集团在内的一些中国企业正在大力布局。

中煤林西风光制氢耦合生物质绿色甲醇示范项目采用风光制氢技术与生物质气化耦合工艺，牛粪经气化炉转化为合成气，再通过部分氧化重整（POX）反应生成甲醇。

该项目预计2027年9月建成，规划每天消耗牛粪2000吨，年产20万吨绿色甲醇。

02

“点粪成金”：猪场粪污里的“碳宝藏”

同样的，在我国，猪场粪污也正在变身成为应对气候变化的“秘密武器”。

最近，我国发布了专门针对规模化猪场粪污处理的新方法，鼓励企业通过建设沼气工程，将臭气熏天的粪污转化为“碳收益”。

生态环境部于9月30日发布第四批温室气体自愿减排项目（CCER）方法学的征求意见稿——《规模化猪场粪污沼气回收利用工程》，为规模化猪场通过沼气工程实现温室气体减排提供了明确的技术规范与核算依据。

来源：生态环境部

长期以来，生猪养殖过程中产生的粪污若未经妥善处理，在露天贮存条件下会释放大量甲烷，其温室效应远超二氧化碳，对环境构成严重威胁。

而新方法学所倡导的沼气工程，正是将粪污通过厌氧消化反应器转化为沼气，进而用于发电、供热或提纯为生物天然气，替代化石能源，实现“变废为宝”。

这一过程不仅有效遏制了甲烷的无组织排放，还能通过能源替代减少二氧化碳排放，具有显著的减排协同效益。

根据方法学规定，项目必须满足一系列严格条件，包括沼气必须被有效回收利用，工程设计和运行需符合国家技术规范，监测数据还需实时联网至全国碳市场管理平台，确保减排量可追溯、可核查、可监管。

在减排量核算方面，方法学提出了完整的计算公式体系，涵盖了基准线排放、项目排放及泄漏等多个维度，科学严谨地界定了项目边界与温室气体种类，体现出高标准、全流程的管理思路。

值得一提的是，对于符合条件的养殖企业，参与这类项目还能获得政策便利——该方法学对项目额外性采取了简化处理，大大降低了参与门槛。

这意味着，越来越多的猪场可以轻松加入环保行动，既处理了养殖废弃物，又能获得额外收益，真正实现了环境效益和经济效益的双赢。

来源：RawPixel

同时，方法学还配套了详尽的监测与核查要求，从气体流量、发电量到存栏数量，均需实现精准计量与数据联网，并建立内部质量管控体系，为后续的第三方审定与核查提供了清晰指引。

可以预见，相关项目的逐步落地将带动一批规模化猪场转型升级，形成粪污处理、能源回收与碳资产开发相结合的绿色发展模式，为我国实现“双碳”目标注入新的农业力量。

Reference：

[1]https://www.circularityfuels.com/our-technology

[2]https://interestingengineering.com/innovation/cow-manure-into-jet-fuel

[3]https://www.renewableenergymagazine.com/biofuels/circularity-fuels-converts-dairy-farm-waste-into-20250819

[4]https://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202509/W020250930730602949399.pdf

[5]https://www.epa.gov/ghgemissions/understanding-global-warming-potentials

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