A queima rotineira de gás é um desperdício, poluente e submedida

A queima rotineira de gás é um desperdício, poluente e submedida Queima de gás em um local de produção de petróleo nos arredores de Williston, Dakota do Norte. Andrew Burton / Getty Images

Se você passou por uma área onde as empresas extraem petróleo e gás de formações de xisto, provavelmente já viu chamas dançando no topo de tubos verticais. Isso é incandescente - a prática geralmente não controlada de queimar um subproduto da produção de petróleo e gás. Nos últimos 10 anos, o boom de petróleo e gás de xisto nos EUA fez deste país um dos cinco principais nações queimadas do mundo, apenas atrás Rússia, Irã e Iraque.

É uma distinção dúbia. A queima rotineira dá à indústria uma olho roxo.

eu sou um cientista atmosférico estudar rastrear gases - produtos químicos que compõem uma pequena fração da atmosfera da Terra, mas podem ter efeitos significativos no meio ambiente e na saúde humana. Em vários estudos recentes com estudantes de graduação e pós-graduação, mostrei como a queima de rotina é avaliada de maneira imprecisa e cria uma fonte considerável de poluição do ar.

Devido a uma rápida queda de preço do petróleo na primavera de 2020, a nova exploração de petróleo despencou e a produção está em níveis reduzidos. Mas a indústria pode retomar rapidamente as atividades à medida que a demanda e os preços se recuperam. E assim vai queimar.

Agências reguladoras, sob pressão de grupos ambientais e partes da indústria, finalmente estão considerando regras para conter a queima. Mas pode esta prática inútil e poluidora ser interrompida?

Conveniência econômica

Cada poço de óleo de xisto operacional produz quantidades variáveis ​​de "gás associado "ou" cabeça de revestimento ", uma mistura de gás bruto de hidrocarbonetos altamente voláteis, principalmente metano. Os produtores geralmente não querem esse gás, a menos que possa ser coletado através de uma rede existente de dutos.

Mesmo quando isso é possível, eles podem decidir descartar o gás de qualquer maneira, porque o custo de coletar e transportá-lo pode ser inicialmente superior ao valor do gás. É aqui que entra a queima.

A queima rotineira é comum na formação de xisto Bakken em Dakota do Norte, no xisto Eagle Ford no centro-sul do Texas e na Bacia do Permiano no noroeste do Texas e no Novo México. Texas explodiu cerca de tanto gás anualmente as todos os seus usuários residenciais consomem. Somente na Bacia do Permiano, cerca de US $ 750 milhões em gás foi desperdiçado em 2018, sem nenhum benefício público.

Na região da bacia do Permiano, no oeste do Texas, os moradores dizem que a queima de gás polui o ar e os deixa doentes.

Ao mesmo tempo, queima de gás contribui aproximadamente 1% das emissões atmosféricas de dióxido de carbono pelo mundo. É quando as chamas queimam hidrocarbonetos com eficiência, convertendo-os em dióxido de carbono. Por outro lado, quando as labaredas queimam pouco ou saem, poluem o ar com gases mais nocivos.

Nossos estudos em dois regiões do xisto Eagle Ford no Texas mostrou que as chamas podem ser a fonte dominante de óxidos de nitrogênio ou NOx nessas áreas rurais. As emissões de NOx contribuem para a formação de chuva ácida, ozônio e formação de fumaça e podem irritar os olhos, nariz, garganta e pulmões.

Descobrimos que, nos locais em que estudamos, fontes de combustão industrial, como flares, produziam cerca de 10 vezes mais NOx do que carros na área. Embora um único flare possa ser uma fonte relativamente pequena, o grande número de flares e alta variabilidade da produção de NOx por flare pode causar impactos atmosféricos em larga escala visível do espaço.

A queima rotineira de gás é um desperdício, poluente e submedida A organização sem fins lucrativos Skytruth publica visualizações de séries temporais de explosões de gás vistas do espaço, de 2012 até o presente. Acima, como eram as chamas em meados de julho de 2020. Skytruth.org

A ventilação não autorizada pode explicar altos volumes de queima

Quase todos os foguetes são fontes de combustão abertas. Eles podem ser detectados no espaço como fontes brilhantes de radiação de calor em local fixo. Os cientistas desenvolveram algoritmos para catalogar esse calor radiante e relacioná-lo com o volume relatado de gás queimado globalmente.

Com a ajuda de estudantes de graduação, sociólogo Kate Willyard e avaliei os dados do radiômetro de imagem infravermelha visível por satélite, ou VIIRS. Calculamos volumes de queima nas duas regiões de produção de óleo de xisto do Texas, tanto por poço como por município. Em seguida, comparamos com um banco de dados do Comissão Ferroviária do Texas, que regula a produção de petróleo e gás para o período de 2012 a 2015 e encontrou grandes discrepâncias entre os dois conjuntos de dados.

No total, os volumes relatados no banco de dados estadual foram apenas cerca de metade do que o satélite observou. Outro, menos detalhado análise em massa pela empresa de pesquisa S&P Global encontrou discrepâncias semelhantes para regiões de xisto no Novo México e Dakota do Norte.

Essas grandes diferenças podem ser explicadas por erros de relatório e por várias operações de flare que são simplesmente isentas do relatório de volume. Mas suspeitamos que exista uma explicação mundana ainda mais sistêmica: ventilação - a liberação direta de gás bruto na atmosfera.

O gás de ventilação é permitido apenas para um pequeno conjunto de operações no setor, se puder ser feito com segurança. Geralmente é proibido porque emite hidrocarbonetos, incluindo substâncias tóxicas ao ar, como o benzeno, que podem causar câncer, defeitos congênitos ou outros problemas de saúde graves.

A queima rotineira de gás é um desperdício, poluente e submedida Um incêndio de gás natural queima ao entardecer na Bacia do Permiano, no Texas. Bronte Wittpenn / Bloomberg via Getty Images

Mas a ventilação emite principalmente metano, o que contribui para o aquecimento global e formação atmosférica de ozônio. A ventilação de chaminés é ilegal, uma vez que a chaminé é considerada uma instalação de tratamento de resíduos, mas a prática aparentemente aumentou ao longo do tempo.

Medições recentes de satélite de alta resolução e metano atmosférico sobre a bacia do Permiano revelam que suas emissões devem ser significativamente maior do que o relatado rotineiramente à Agência de Proteção Ambiental, excedendo 3% da produção em vez dos 1-2% mais tipicamente assumidos. O metano extra liberado ilegalmente através das chaminés acabaria no banco de dados da Texas Railroad Commission, mas os satélites que procuravam radiação de calor da combustão não o detectariam.

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Essa radiação de calor é convertida em volumes alargados, usando o volume total relatado para agências em todo o país. Mas se um volume muito menor for realmente queimado, com parte do gás não queimada, mas ventilada, os dados do satélite superestimarão a queima. Este é um problema porque os cientistas e os Iniciativa de queima zero do Banco Mundial empregar essas estimativas de queima baseadas em satélite.

Investidores dizem que queima de combustível pode ser evitada

Durante uma década, grupos de conservação como o Fundo de Defesa Ambiental instaram os reguladores a abordar as emissões de metano da indústria de xisto e o rápido aumento da queima. A administração Obama adotou uma nova regra em 2016 para conter vazamentos de metano e reduzir a queima em terras públicas e indianas. Agora, o governo Trump é tentando desfazer esta ação, embora com sucesso limitado.

Enquanto isso, um novo estudo encomendado pelo Fundo de Defesa Ambiental e envolvendo investidores conclui que existem maneiras viáveis ​​e econômicas para as empresas de petróleo e gás de minimizar a queima, mesmo sem muita regulamentação. No entanto, dado que grande parte da indústria já passou uma década sem empregar amplamente essas medidas de melhores práticas, espero que as empresas de petróleo e gás provavelmente continuem desperdiçando e poluindo no futuro próximo, a menos que as agências governamentais imponham regulamentos mais rígidos.A Conversação

Sobre o autor

Gunnar W. Schade, Professor Associado de Ciências Atmosféricas, Texas A & M University

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

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