牛糞變SAF、豬糞變碳資產，“點糞成金”的時代來了？

環球零碳

碳中和領域的《新青年》

首圖來源：PxHere

撰文 | Bell

編輯 | 小雨

→這是《環球零碳》的1708篇原創

當甲烷變成了綠色資源“新寵”，世界各地的人們開始從動物糞便中“掘金”。

我們在談論全球變暖時，二氧化碳往往是眾矢之的。然而另一種不可忽視的強力溫室氣體——甲烷（CH?），卻讓人又愛又恨。

甲烷氣體所蘊含的溫室效應潛能，在排放后的100年內，是等量二氧化碳的27至30倍；若以20年為期，這個數值可達81至83倍。

但從分子結構上看，甲烷由一個碳原子和四個氫原子組成，其本身也是一種高能量的燃料。

如果能將這些原本逸散的甲烷氣體收集起來，并利用先進的化學工藝將其轉化為穩定的燃料，那么昔日的環境“麻煩制造者”就能搖身一變，成為珍貴的“液態黃金”與“碳寶藏”。

甲烷的收集與利用需要從源頭抓起。而甲烷的一個重要來源，就是畜牧業。

全球數以億計的反芻動物（如牛、羊）和豬排泄出的巨量糞便在厭氧環境下（比如在糞池、沼澤、或者被其他物質覆蓋）的分解過程中會產生大量甲烷氣體。

根據我國2023年向《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）秘書處提交的國家溫室氣體清單，畜禽糞便管理貢獻了15%的農業甲烷排放和28%的氧化亞氮排放，其中豬、牛為主要來源。

來源：Flickr

這使養殖場在傳統意義上，成為了一個巨大的溫室氣體“排放源”，成為氣候變暖的推手。

然而，若能以科技之力將其馴服、捕獲，這些曾被視若敝履的廢棄物，便能瞬間化身為炙手可熱的綠色資源。

如今，從美國加州的奶牛場到中國規模化養豬場，在科技和政策的推動下，一場旨在“點糞成金”的能源革命正悄然興起。

01

從牛糞到藍天：牛奶場里的綠色能源

在加利福尼亞中央谷地的一家奶牛場里，牛糞作為傳統的農業廢棄物和溫室氣體排放源，正悄然成為航空業綠色轉型的關鍵。

一家名為“Circularity Fuels”的初創公司成功開發出一種名為“Ouro反應器”的裝置，能夠將奶牛場產生的沼氣轉化為合成氣（主要含一氧化碳和氫氣），進而制造可持續航空燃料的組成部分。

合成氣制SAF是可持續航空燃料（SAF）的一種生產路徑，主要采用?費托合成技術?（Fischer-Tropsch）。

該技術將合成氣轉化為長鏈烴類化合物，再經加氫、異構化等工藝調整碳鏈結構，最終分餾得到符合標準的SAF產品。

而Circularity Fuel專有的催化劑結合了吸附劑和催化劑的功效，可將農場產生的沼氣等復雜流體高效轉化為合成氣，再由費托合成這一成熟工業工藝轉化為液態航空燃油。

圖說：甲烷轉化為SAF的工藝流程

來源：Circularity Fuels

這一突破不僅為解決航空業碳排放難題提供了新路徑，也為農民開辟了全新的收入來源。

美國擁有超過2萬家大型畜牧場，每年產生近萬億磅的糞便，然而其中僅有不到6%的農場對糞便分解產生的沼氣進行回收利用。

這些未被利用的沼氣大多被直接燃燒或排放，既浪費資源又加劇溫室效應。

Circularity Fuels的Ouro反應器通過電力驅動，在無需燃燒的情況下將沼氣中的甲烷和二氧化碳就地轉化為合成氣，其成本僅為傳統蒸汽甲烷重整或自熱重整技術的百分之一。

這一技術的核心優勢在于其經濟性與適應性。傳統重整設備造價高昂且依賴大規模基礎設施，而Ouro反應器采用經過改造的汽車工業組件，體積小巧、成本低廉，可直接部署在農場現場。

據Circularity Fuel稱，該反應器屬于全電化微通道反應器，其成本比燃氣重整器低100倍。它能夠直接處理未經預處理的原始沼氣，即使其中含有會損害傳統重整器的雜質，也能保持穩定運行。

圖說：Ouro反應器

來源：Circularity Fuels

同時，這種分布式生產模式徹底擺脫了對天然氣管網的依賴，生產的液態燃料可通過現有卡車或鐵路運輸，使農民能夠直接參與可再生能源生產，無需等待規劃中的管道基礎設施。

這一創新恰逢航空業面臨日益嚴格的可持續航空燃料使用指令。目前，可持續航空燃料的產量尚不足行業需求的1%。

據Circularity Fuels估算，若將此類技術推廣至全美所有可行的廢棄物站點——包括農場、垃圾填埋場和污水處理廠，每天可生產4200萬加侖燃料，滿足美國70%的航空燃油需求。

此外，牛糞同樣可以用來制生物質甲醇，包括中煤集團在內的一些中國企業正在大力布局。

中煤林西風光制氫耦合生物質綠色甲醇示范項目采用風光制氫技術與生物質氣化耦合工藝，牛糞經氣化爐轉化為合成氣，再通過部分氧化重整（POX）反應生成甲醇。

該項目預計2027年9月建成，規劃每天消耗牛糞2000噸，年產20萬噸綠色甲醇。

02

“點糞成金”：豬場糞污里的“碳寶藏”

同樣的，在我國，豬場糞污也正在變身成為應對氣候變化的“秘密武器”。

最近，我國發布了專門針對規模化豬場糞污處理的新方法，鼓勵企業通過建設沼氣工程，將臭氣熏天的糞污轉化為“碳收益”。

生態環境部于9月30日發布第四批溫室氣體自愿減排項目（CCER）方法學的征求意見稿——《規模化豬場糞污沼氣回收利用工程》，為規模化豬場通過沼氣工程實現溫室氣體減排提供了明確的技術規范與核算依據。

來源：生態環境部

長期以來，生豬養殖過程中產生的糞污若未經妥善處理，在露天貯存條件下會釋放大量甲烷，其溫室效應遠超二氧化碳，對環境構成嚴重威脅。

而新方法學所倡導的沼氣工程，正是將糞污通過厭氧消化反應器轉化為沼氣，進而用于發電、供熱或提純為生物天然氣，替代化石能源，實現“變廢為寶”。

這一過程不僅有效遏制了甲烷的無組織排放，還能通過能源替代減少二氧化碳排放，具有顯著的減排協同效益。

根據方法學規定，項目必須滿足一系列嚴格條件，包括沼氣必須被有效回收利用，工程設計和運行需符合國家技術規范，監測數據還需實時聯網至全國碳市場管理平臺，確保減排量可追溯、可核查、可監管。

在減排量核算方面，方法學提出了完整的計算公式體系，涵蓋了基準線排放、項目排放及泄漏等多個維度，科學嚴謹地界定了項目邊界與溫室氣體種類，體現出高標準、全流程的管理思路。

值得一提的是，對于符合條件的養殖企業，參與這類項目還能獲得政策便利——該方法學對項目額外性采取了簡化處理，大大降低了參與門檻。

這意味著，越來越多的豬場可以輕松加入環保行動，既處理了養殖廢棄物，又能獲得額外收益，真正實現了環境效益和經濟效益的雙贏。

來源：RawPixel

同時，方法學還配套了詳盡的監測與核查要求，從氣體流量、發電量到存欄數量，均需實現精準計量與數據聯網，并建立內部質量管控體系，為后續的第三方審定與核查提供了清晰指引。

可以預見，相關項目的逐步落地將帶動一批規模化豬場轉型升級，形成糞污處理、能源回收與碳資產開發相結合的綠色發展模式，為我國實現“雙碳”目標注入新的農業力量。

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

熱門閱讀

（點擊圖片跳轉閱讀）