La combustione di gas di routine è dispendiosa, inquinante e non misurata

La combustione di gas di routine è dispendiosa, inquinante e non misurata Gas di combustione in un sito di produzione petrolifera fuori Williston, nel Dakota del Nord. Andrew Burton / Getty Images

Se hai guidato in un'area in cui le aziende estraggono petrolio e gas dalle formazioni di scisto, probabilmente hai visto fiamme danzare sulle cime dei tubi verticali. È evidente - la pratica per lo più incontrollata di bruciare un sottoprodotto della produzione di petrolio e gas. Negli ultimi 10 anni, il boom del petrolio e dello scisto negli Stati Uniti ha reso questo paese uno dei prime cinque nazioni in fiamme del mondo, appena dietro Russia, Iran e Iraq.

È una distinzione dubbia. La svasatura di routine offre all'industria a occhio nero.

Sono un scienziato d'atmosfera studio tracce di gas - sostanze chimiche che costituiscono una piccola frazione dell'atmosfera terrestre, ma possono avere effetti significativi sull'ambiente e sulla salute umana. In diversi studi recenti con studenti laureati e laureandi, ho dimostrato come il flaring di routine viene valutato in modo impreciso e crea una considerevole fonte di inquinamento atmosferico.

A causa di una rapida calo del prezzo del petrolio nella primavera del 2020, la nuova esplorazione petrolifera è precipitata e la produzione sta funzionando a livelli ridotti. Ma l'industria può riprendere rapidamente le attività con il recupero della domanda e dei prezzi. E così divamperà.

Agenzie di regolamentazione, sotto la pressione di gruppi ambientalisti e parti del settore, stanno finalmente prendendo in considerazione le regole per frenare il flaring. Ma questa pratica dispendiosa e inquinante può essere fermata?

Opportunità economica

Ogni pozzo di petrolio di scisto in funzione produce quantità variabili di "gas associato "o" casinghead ", una miscela di gas grezzo di idrocarburi altamente volatili, principalmente metano. I produttori spesso non vogliono questo gas a meno che non possa essere raccolto attraverso una rete esistente di condutture.

Anche quando ciò è possibile, possono decidere di smaltire il gas comunque perché i costi di raccolta e spostamento possono inizialmente essere superiori al valore del gas. Qui entra in gioco il flaring.

Il flaring di routine è comune nella formazione di scisto Bakken nel Nord Dakota, lo scisto Eagle Ford nel Texas centro-meridionale e il bacino del Permiano nel nord-ovest del Texas e nel Nuovo Messico. Il Texas è divampato circa quanto gas ogni anno as tutti i suoi utenti residenziali consumano. Solo nel bacino del Permiano, circa 750 milioni di dollari di gas è stato sprecato nel 2018, senza alcun beneficio pubblico.

 Nella regione del bacino del Permiano, nel Texas occidentale, i residenti affermano che il gas flaring inquina l'aria e li rende malati.

Allo stesso tempo, gas flaring contribuisce all'1% circa delle emissioni artificiali di biossido di carbonio nell'atmosfera a livello globale. Questo è quando i razzi bruciano gli idrocarburi in modo efficiente, convertendoli in anidride carbonica. Al contrario, quando i razzi bruciano male o si spengono, inquinano l'aria con gas più dannosi.

I nostri studi in Due regioni dell'aquila di scisto Ford in Texas ha dimostrato che i razzi potrebbero essere la fonte dominante di ossidi di azoto o NOx in queste zone rurali. Le emissioni di NOx contribuiscono alla formazione di piogge acide, ozono e smog e possono irritare gli occhi, il naso, la gola e i polmoni.

Abbiamo scoperto che nei siti che abbiamo studiato, le fonti di combustione industriale come i razzi hanno prodotto circa 10 volte più NOx delle auto nell'area. Sebbene un singolo bagliore possa essere una fonte relativamente piccola, il gran numero di razzi e elevata variabilità della produzione di NOx per riflesso può causare impatti atmosferici su larga scala visibile dallo spazio.

La combustione di gas di routine è dispendiosa, inquinante e non misurata La Skytruth senza fini di lucro pubblica viste di serie temporali di razzi di gas visti dallo spazio, dal 2012 ad oggi. Sopra, come apparivano i razzi a metà luglio 2020. Skytruth.org

Lo sfiato non autorizzato può spiegare elevati volumi di svasatura

Quasi tutti i razzi sono fonti di combustione aperte. Possono essere rilevati dallo spazio come fonti luminose di radiazione di calore a posizione fissa. Gli scienziati hanno sviluppato algoritmi per catalogare questo calore radiante e metterlo in relazione con volume riferito di gas lanciato a livello globale.

Con l'aiuto di studenti universitari, sociologo Kate Willyard e ho valutato i dati dal Radiometer Imaging a infrarossi visibile via satellite, o VIIRS. Abbiamo calcolato i volumi di flaring nelle due regioni di produzione di olio di scisto del Texas, sia su base per pozzo che per contea. Lo abbiamo quindi confrontato con un database dal Commissione della ferrovia del Texas, che regola la produzione di petrolio e gas, per gli anni 2012-2015 e ha riscontrato notevoli discrepanze tra i due set di dati.

In totale, i volumi riportati nel database degli stati erano solo circa la metà di ciò che il satellite ha osservato. Un altro, meno dettagliato analisi di massa dalla società di ricerca S&P Global hanno riscontrato discrepanze simili per le regioni di scisto in New Mexico e North Dakota.

Queste grandi differenze possono essere spiegate da errori di segnalazione e da diverse operazioni di svasatura che sono semplicemente esentate dalla segnalazione di volumi. Ma sospettiamo che esista una spiegazione ancora più sistemica e banale: lo sfiato: il rilascio diretto di gas grezzo nell'atmosfera.

Lo sfiato del gas è consentito solo per una piccola serie di operazioni nel settore se può essere eseguito in sicurezza. Di solito è vietato perché emette idrocarburi, inclusi i tossici dell'aria che il benzene può causare cancro, difetti alla nascita o altri gravi problemi di salute.

La combustione di gas di routine è dispendiosa, inquinante e non misurata Un bagliore di gas naturale brucia al crepuscolo nel bacino del Permiano in Texas. Bronte Wittpenn / Bloomberg via Getty Images

Ma lo sfogo principalmente emette metano, che contribuisce al riscaldamento globale e formazione di ozono atmosferico. Lo sfiato dalle pile di torce è illegale, dal momento che la torcia è considerata una struttura di trattamento dei rifiuti, ma a quanto pare la pratica è aumentato nel tempo.

Recenti misurazioni satellitari ad alta risoluzione del metano atmosferico sul bacino del Permiano rivelano che le sue emissioni devono essere significativamente superiore a quanto riportato abitualmente all'Agenzia per la protezione ambientale, superando il 3% della produzione anziché l'1-2% generalmente ipotizzato. Il metano extra scaricato illegalmente attraverso pile di bagliori sarebbe finito nel database della Texas Railroad Commission, ma i satelliti in cerca di radiazioni di calore dalla combustione non lo avrebbero rilevato.

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Quella radiazione di calore viene convertita in volumi flaring, usando i volumi totali segnalati alle agenzie a livello nazionale. Ma se un volume molto più piccolo viene effettivamente espulso, con parte del gas non bruciato ma scaricato, i dati satellitari sopravvaluterebbero il flaring. Questo è un problema perché scienziati e L'iniziativa zero flaring della Banca mondiale utilizzare queste stime di flaring basate su satellite.

Gli investitori affermano che il flaring può essere evitato

Per un decennio gruppi di conservazione come il Fondo di difesa ambientale hanno invitato i regolatori ad affrontare le emissioni di metano del settore dello scisto e il rapido aumento della combustione. L'amministrazione Obama ha adottato una nuova norma nel 2016 per contenere le perdite di metano e ridurre il flaring su terre pubbliche e indiane. Ora l'amministrazione Trump è cercando di annullare questa azione, sebbene con successo limitato.

Nel frattempo, un nuovo studio commissionato dal Fondo per la difesa ambientale e che coinvolge gli investitori, conclude che esistono modi fattibili ed economici per le compagnie petrolifere e del gas di ridurre al minimo il flaring anche senza molta regolamentazione. Tuttavia, dato che gran parte del settore ha già trascorso un decennio senza ricorrere ampiamente a tali misure delle migliori pratiche, mi aspetto che le compagnie petrolifere e del gas continuino probabilmente a sprecare e inquinare per il prossimo futuro a meno che le agenzie governative non impongano norme più severe.The Conversation

Circa l'autore

Gunnar W. Schade, professore associato di Scienze atmosferiche, Texas A & M University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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