Por que as emissões de metano são importantes para as mudanças climáticas

Por que as emissões de metano são importantes para as mudanças climáticas Um poderoso gás de captura de calor, o metano é liberado da infraestrutura de fornecimento de gás natural. AP Photo / Brennan Linsley

A EPA em agosto 29 apresentou uma proposta para rescindir regulamentos para limitar as emissões de metano da indústria de petróleo e gás. Críticos disse que a reversão piorará as mudanças climáticas e a qualidade do ar. Reação de empresas de energia variaram, com alguns argumentando que os limites são desnecessários, enquanto outros apoiaram os regulamentos federais.

Os pesquisadores de energia da Universidade Estadual do Colorado Anthony Marchese e Dan Zimmerle publicaram no ano passado um extenso estudo sobre a extensão das emissões de metano da indústria de petróleo e gás. Eles explicam as fontes de metano do gás natural e o que essa reversão regulatória pode significar.

1. Depois que o gás natural é extraído do solo, como o metano e outros gases entram na atmosfera?

A infraestrutura de gás natural dos EUA inclui um milhão de quilômetros de tubulações e milhões de válvulas, conexões, tanques, compressores e outros componentes que operam a 24 horas por dia, 7 dias por semana, para fornecer gás natural em sua casa. O gás natural pode percorrer as milhas 1,000 do poço até o uso final. Durante essa longa jornada, o gás tem muitas oportunidades de escapar para a atmosfera. Isso inclui vazamentos indesejados de componentes defeituosos, bem como ventilação intencional de gás de dispositivos que usam o gás de alta pressão para abrir e fechar válvulas.

Por que as emissões de metano são importantes para as mudanças climáticas A infraestrutura de entrega de gás natural, que inclui tubulações, válvulas e compressores, tem muitas oportunidades de vazar metano, o principal componente do gás natural. Mark Dixon / flickr, CC BY

Além disso, o compressores os que são necessários para aumentar a pressão e bombear o gás pela rede são acionados por motores de combustão interna que queimam gás natural; o escape desses motores inclui metano não queimado. Como o gás natural entregue em sua casa é 85% a 95% de metano, vazamentos de gás natural são predominantemente metano. Embora o metano represente a maior ameaça ao clima por causa de sua potência de gases de efeito estufa, os outros hidrocarbonetos presentes no gás natural podem degradar a qualidade do ar regional e prejudicar a saúde humana.

2. Por que tem sido difícil determinar a extensão, ou a taxa, das emissões de metano?

Como a infraestrutura de gás natural é tão vasta, não é possível medir todos os vazamentos de todas as válvulas ou conexões defeituosas. De fato, nem temos estimativas precisas do número total de válvulas e acessórios. A melhor maneira de estimar a quantidade total de emissões de metano da infraestrutura de gás natural é realizar o maior número possível de medições, com o maior número possível de componentes. A razão pela qual é necessário realizar centenas ou até milhares de medições de cada tipo de equipamento é para que você possa capturar as fontes de alta emissão (os chamados super emissores), que são de baixo número, mas suas emissões são muito altas. que eles podem explicar 50% a 80% do total de emissões.

Por que as emissões de metano são importantes para as mudanças climáticas O gás natural dos poços pode viajar milhares de quilômetros através de muitos tipos de infraestrutura antes de chegar aos consumidores. Administração de informações de energia, CC BY

Ao fazer milhares de medições, além de compilar nossas melhores estimativas do inventário de todos os tipos de equipamentos na infraestrutura de gás natural dos EUA, é possível estimar as emissões totais de todas as operações de gás natural dos EUA com um grau razoável de certeza, que nós atualmente estimado em 2.3%. Ou seja, 2.3% do gás natural que viaja através de gasodutos é liberado no ar. Estimamos que a quantidade de emissões de gás natural represente uma perda de receita superior a US $ 1 bilhões por ano para a indústria e tenha o impacto equivalente de gases de efeito estufa como as emissões anuais de tubo de escape de milhões de automóveis de passageiros 70.

3. O que os regulamentos da era Obama exigiram que as empresas de petróleo e gás fizessem?

Os regulamentos da era Obama foram criados no 2016 para estabelecer limites de emissão de metano de várias fontes na indústria de petróleo e gás. Os regulamentos 2016 construídos com base nos regulamentos anteriores estabelecidos no 2012 para emissões de hidrocarbonetos orgânicos voláteis (COV), que são gases de hidrocarbonetos não-metânicos produzidos por operações de petróleo e gás. As empresas que instalaram controles para fontes de emissões de COV não precisaram instalar novos controles, porque a redução nas emissões de COV também reduz as emissões de metano.

A regra 2016 também incluiu fontes adicionais que não eram cobertas anteriormente no 2012, incluindo poços de petróleo fraturados hidraulicamente, alguns dos quais podem conter uma grande quantidade de gás junto com o petróleo; dispositivos pneumáticos em locais de poço e plantas de processamento de gás; e compressores e controladores pneumáticos nas instalações de transmissão e armazenamento.

O Projeto Regra 2016 operadores obrigados a detectar e reparar periodicamente vazamentos de metano em instalações novas e modificadas; instalações mais antigas que não foram modificadas significativamente não são cobertas pela regra.

4. Como os cientistas determinam se o gás natural é melhor para as mudanças climáticas do que a queima de carvão?

O metano é um gás de efeito estufa altamente potente, com mais de 80 vezes o impacto climático do dióxido de carbono sobre o aquecimento primeiros 20 anos após o seu lançamento. Estudos mostram que se o metano vazasse a uma taxa de maior que 3%, não haveria benefícios climáticos imediatos com a retirada de usinas a carvão em favor de usinas a gás natural. A boa notícia é que uma taxa de vazamento de% 2.3 sugere que as usinas a gás natural são um pouco mais benéficas ao clima em comparação com as usinas a carvão. No entanto, os resultados de nossos estudos também mostraram que as usinas de energia poderiam mostrar benefícios mais substanciais para o clima se a indústria reduzisse a taxa total de vazamento de metano para 1%, o que muitos de nossos parceiros da indústria acreditam ser viável.

Além disso, as usinas de gás natural podem alterar a produção mais rapidamente do que as grandes usinas de carvão, apoiando a integração de fontes renováveis ​​variáveis, como energia eólica e solar. Indústria, e alguns grupos ambientais veem o gás natural como um "combustível de ponte" que ajuda na integração de energia renovável nos sistemas de eletricidade.

No entanto, há uma diferença clara e adicional entre usinas de carvão e gás natural. Para usinas de carvão, quase todo o impacto climático é devido à queima do carvão, enquanto que para o gás natural, o impacto climático é uma combinação de emissões de combustão e metano - vazamentos e ventilação. Mudar a maneira como o carvão queima é muito difícil. Reduzir o vazamento de gás natural é uma possibilidade muito real.

5. Por que algumas empresas de petróleo e gás apoiaram regulamentos mais rígidos sobre emissões de metano?

A EPA estima que as novas emendas propostas salvariam a indústria de petróleo e gás US $ 17 a US $ 19 milhões por ano. Embora isso possa parecer muito dinheiro, é pouco em comparação com o valor econômico a ser ganho pela minimização de vazamentos. Estimamos que a redução das emissões de metano de 2.3% para 1% resultaria em uma receita anual de mais de meio bilhão de dólares por ano, o que é mais do que o 30 vezes a economia estimada ao reverter os regulamentos. Muitas empresas de petróleo e gás reconhecem esse fato e também reconhecem que são necessárias regulamentações para garantir que todas as empresas sejam mantidas no mesmo padrão.

Nossa experiência em trabalhar estreitamente com parceiros da indústria 20 mostrou que a indústria pode liderar o compartilhamento das melhores práticas operacionais, desenvolvendo programas abrangentes de detecção e reparo de vazamentos, testando essas novas tecnologias e engajando-se construtivamente no processo regulatório. Nossa experiência em Colorado, que desenvolveu alguns dos regulamentos mais rigorosos sobre emissões de metano do país, também sugere fortemente que sejam necessários regulamentos governamentais para garantir que as melhores práticas se tornem práticas padrão.

No final, acreditamos que os esforços do governo Trump de reverter as regulamentações, sem levar em conta sua eficácia, não apenas piorarão as mudanças climáticas, mas também afetarão a saúde e a segurança dos cidadãos dos EUA e minarão os esforços da indústria de gás natural para produzir e promover recursos naturais. gás como combustível fóssil limpo - um combustível fóssil que se integra bem a fontes renováveis.

Sobre o autor

Anthony J. Marchese, Decano Associado de Assuntos Acadêmicos e Estudantis, Walter Scott, Jr. Faculdade de Engenharia; Diretor, Laboratório de Conversão de Motores e Energia; Professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Faculdade de Energia, Colorado State University e Dan Zimmerle, pesquisador associado sênior, Instituto de Energia, Colorado State University

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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