Le perdite di metano sono di gran lunga peggiori delle stime, almeno nel New Mexico, ma c’è speranza

Il sensore montato sull’aereo utilizzato dai ricercatori per rilevare le perdite di metano dalla produzione di petrolio e gas naturale nella metà del New Mexico del bacino del Permiano. Credito: Kairos Aerospace

Secondo un nuovo studio condotto da Stanford, la quantità di metano, un gas serra 30 volte più potente nell’intrappolare il calore rispetto all’anidride carbonica in 100 anni, che fuoriesce da un’enorme regione produttrice di petrolio e gas degli Stati Uniti è molte volte maggiore di quanto stimato dal governo federale. Università.

Utilizzando sensori aerotrasportati in grado di rilevare le perdite di metano dai singoli impianti di produzione di petrolio e gas, i ricercatori hanno studiato il bacino del Permiano nel New Mexico, una delle regioni di petrolio e gas più estese e con la più alta produzione al mondo. Stimano che oltre il 9 per cento di tutto il metano prodotto nella regione viene disperso nei cieli, parecchie volte in più rispetto alle stime dell’Agenzia per la protezione ambientale e ben al di sopra di quelle nella letteratura pubblicata. L’EPA mette le perdite all’1,4% della produzione su base nazionale.

“Abbiamo esaminato quasi tutte le risorse petrolifere e del gas nel Permiano del New Mexico per un anno intero per misurare e collegare le emissioni a specifiche strutture anonime”, ha affermato Evan Sherwin, uno studioso post-dottorato del Dipartimento di Ingegneria delle risorse energetiche di Stanford e co-autore principale di un nuovo articolo sul giornale Scienze e tecnologie ambientali esponendo la discrepanza. “È peggio di quanto pensassimo da lontano.”

speranze crescenti

Gli osservatori ambientali e gli ingegneri del settore energetico temono che le perdite da miniere, pozzi, raffinerie, impianti di stoccaggio e condutture siano ampiamente sottostimate. Fino a poco tempo, tuttavia, non avevano l’attrezzatura per dimostrarlo. Ora ce l’hanno e confermano i sospetti a un livello superiore alle aspettative dei ricercatori.

I sensori includono telecamere iperspettrali montate su aeroplani che hanno attraversato il bacino del Permiano del New Mexico in schemi e intervalli regolari. Queste telecamere misurano la luce solare riflessa da varie sostanze chimiche nell’aria che l’occhio umano non è in grado di rilevare. Ogni sostanza chimica, incluso il metano, ha uno schema unico: un’impronta ottica. In precedenza, i collaboratori hanno verificato la promessa della tecnologia in uno studio sottoposto a revisione paritaria e hanno investito due anni per rispondere alle domande e alle preoccupazioni delle parti interessate per comprovarne la validità.

“Con questi sensori, il metano è abbastanza facile da individuare. Siamo molto fiduciosi nei nostri risultati”, ha affermato Yuanlei Chen, uno studente di dottorato in ingegneria delle risorse energetiche a Stanford e l’altro co-autore principale del documento. Chen ha scritto il codice del computer per stimare la produzione e calcolare le quantità di perdite. “Abbiamo quindi individuato la piccola frazione dei cosiddetti super-emettitori che sono maggiormente responsabili del problema”, ha aggiunto.

grande intuizione

Nel corso di 115 giorni di volo in un periodo di 16 mesi, i ricercatori hanno identificato e quantificato le fonti di perdite medie e grandi. La campagna ha coperto quasi 14.000 miglia quadrate e più di 26.000 pozzi, nove siti attivi su 10 nella regione. L’indagine aerea ha fornito una visione più ampia del problema rispetto alle indagini a terra fino ad oggi e ha raccolto circa 100 volte più campioni di tutte le precedenti indagini a terra messe insieme.

Studio condotto da Stanford: le perdite di metano sono di gran lunga peggiori delle stime, almeno nel New Mexico, ma c'è speranza

Da sinistra, i ricercatori Evan Sherwin e Yuanlei Chen con l’operatore di apparecchiature Jeff Gamble nel bacino del Permiano. Crediti: Jeffrey Rutherford

I ricercatori avvertono, tuttavia, che lo studio è solo di una singola, sebbene significativa, regione durante un periodo specifico e non può essere proiettato a livello nazionale o oltre in questo momento. Il messaggio più ampio e promettente nello studio, dicono, è nella tecnologia di monitoraggio stessa. Uno screening rapido aereo economico e preciso delle perdite di metano potrebbe essere un proverbiale cambio di gioco per il monitoraggio ambientale.

“La tecnologia ha importanti implicazioni per gli sforzi volti a ridurre le emissioni di gas serra”, ha affermato l’autore senior dello studio Adam Brandt, professore associato di ingegneria delle risorse energetiche presso la School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth) e direttore di Iniziativa sul gas naturale di Stanford. “Questi strumenti altamente sensibili possono individuare rapidamente e con precisione il numero relativamente piccolo di perdite ad alta conseguenza e segnalarle per una riparazione immediata”.

Implicazioni maggiori

La maggior parte del metano viene trapelata da una manciata di fonti. Nel loro studio, i ricercatori hanno scoperto che meno del 4% dei siti intervistati ha prodotto la metà di tutte le emissioni di metano osservate. Questi sono i super-emettitori.

Voli regolari sulle regioni produttrici di petrolio e gas sarebbero più accurati ed economici rispetto agli approcci attuali, ha affermato Sherwin, sebbene alcuni controlli a terra siano ancora importanti per le emissioni più piccole. L’attuale monitoraggio a terra delle perdite di metano costa circa $ 600 per struttura, secondo le stime del settore, e le normative proposte dall’Agenzia per la protezione ambientale (EPA) lo richiederebbero fino a quattro volte l’anno. Con oltre 30.000 asset di petrolio e gas e 15.000 chilometri di gasdotti nel bacino del Permiano del New Mexico, quei costi potrebbero arrivare a circa 70 milioni di dollari all’anno.

“Le stime per sito per il rilevamento a bordo degli aerei sono significativamente più economiche di così”, ha affermato Sherwin. Il team ha già avviato discussioni con le autorità di regolamentazione e l’industria per incoraggiare un’adozione più ampia di questo tipo di rilevamento. La proposta dell’EPA, che si basa in parte su un seminario di rilevamento del metano di due giorni in cui gli autori sono stati selezionati per presentare questo lavoro, consentirebbe lo screening aereo sei volte all’anno con ispezioni annuali a terra, consentendo ai produttori di trovare e riparare le loro grandi perdite più veloce a un costo totale inferiore.

Brandt e colleghi prendono una nota ottimista. Una volta identificate le perdite, spegnerle è spesso una soluzione economica e semplice. Sperano che queste nuove tecniche di monitoraggio possano essere ampiamente adottate per individuare rapidamente i super-emettitori, interrompere la perdita di prodotto e interrompere le perdite di metano dannose il prima possibile.

Adam Brandt è anche ricercatore presso il Precourt Institute for Energy di Stanford.

Altri autori sono Elena Berman, Brian Jones, Matthew Gordon ed Erin Wetherley di Kairos Aerospace, l’azienda che ha sviluppato la tecnologia di rilevamento; ed Eric Kort dell’Università del Michigan.


Le perdite rappresentano la metà delle principali fonti di metano nel più grande giacimento petrolifero degli Stati Uniti: studio


Maggiori informazioni:
Yuanlei Chen et al, Quantificazione delle emissioni di metano regionali nel bacino del Permiano del New Mexico con un’indagine aerea completa Scienze e tecnologie ambientali (2022). DOI: 10.1021/acs.est.1c06458

Fornito dalla Stanford University

Citazione: Le perdite di metano sono molto peggiori delle stime, almeno nel New Mexico, ma c’è speranza (2022, 24 marzo) recuperate il 25 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-methane-leaks-worse-mexico .html

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