science >> Wetenschap >  >> Natuur

Methaanuitstootpiek:is er één grote boosdoener?

Krediet:Anton Foltin/Shutterstock

Het methaangehalte in de atmosfeer is de afgelopen tien jaar dramatisch gestegen - en klimaatwetenschappers maken zich zorgen. Hoewel er nog steeds ongeveer 60 keer minder van ronddrijft dan koolstofdioxide, het gas verwarmt de planeet 86 keer intenser dan CO₂ over een periode van 20 jaar, wat betekent dat het goed is voor ongeveer een kwart van de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde die we vandaag ervaren. En omdat het op korte termijn zo krachtig is, fluctuaties in de niveaus ervan kunnen grote en snelle gevolgen hebben voor de wereldwijde temperatuurstijging in de komende decennia.

Het probleem is, de onderzoeksgemeenschap is er niet in geslaagd om onomstotelijk uit te werken wat de oorzaak is van de toename. Sommige eerdere onderzoeken hebben gesuggereerd dat biologische bronnen zoals tropische wetlands, rijstteelt, of veeteelt waren de belangrijkste boosdoeners. Maar volgens nieuw onderzoek chemische vingerafdrukken wijzen op een andere bron:aardgas.

De studie van de Cornell University geeft aan dat de productie van aardgas verantwoordelijk is voor tweederde van de aanzienlijke stijging van de wereldwijde methaanemissies tussen 2008 en 2014, waarbij schaliegas geproduceerd door fracking meer dan de helft van deze toename voor zijn rekening neemt.

Dus hoe kan er zoveel ontsnappen? Meerdere stadia van het frackingproces, waarin schaliegesteente wordt gebroken om ingesloten olie of gas vrij te maken, ertoe leiden dat gas opzettelijk wordt afgeblazen of afgefakkeld. In de VS, tijdens commerciële extractie, gas dat niet geschikt is voor consumptie mag worden afgeblazen of afgefakkeld. Gas wordt op dezelfde manier geventileerd om de druk te regelen tijdens compressie en opslag. Putten en pijpleidingen worden ook geleegd wanneer ze routinematig moeten worden getest of onderhouden, zodat werkzaamheden zonder explosiegevaar kunnen worden uitgevoerd.

Naast deze bewuste en noodzakelijke processen, een deel van de methaanemissies van fracking komt per ongeluk vrij, als gevolg van lekken en andere, zeldzamere maar ernstiger incidenten. Bijvoorbeeld, in Vaca Muerta in Argentinië, een van de grootste schaliereserves ter wereld, er waren in 2018 gemiddeld meer dan twee lekkages of lekkages per dag. Ook na het buiten gebruik stellen van de put kan het boorgat gaan lekken.

Links:een aardgasopslagtank zoals hij er met het blote oog uit zou zien. Rechts:de tank gezien door een infraroodcamera, waaruit blijkt dat methaangas uit de tank wordt afgevoerd, een reguliere procedure om veilige druk te handhaven. Krediet:Robert Howarth/Biogeowetenschappen, Auteur verstrekt

Dergelijke emissies zijn niet beperkt tot gefrackt gas. "Conventionele" olie- en gasvelden - die waarin de olie en gas gemakkelijker toegankelijk zijn - hebben ook drukontlastingsvereisten en zijn vatbaar voor lekken en soms zelfs uitbarstingen.

Dus hoe herken je de ene bron van methaan van de andere? De sleutel is dat methaangas uit schalie een andere chemische signatuur heeft dan conventioneel gewonnen gas.

De studie bepaalde eerst de typische chemische samenstelling van methaan uit fracking, conventionele gaswinning, en natuurlijke bronnen. Vervolgens, het analyseren van de algehele chemische samenstelling van methaan in de atmosfeer, het berekende een bijdrage aan elke bron op basis van het aandeel van elke verschillende handtekening.

Niet alleen fracken

Het is echter de moeite waard enige voorzichtigheid te betrachten met betrekking tot de ernst van de bijdrage van fracking aan de methaanemissies, aangezien er waarschijnlijk enige overlap is tussen de chemische samenstelling van schalie en conventioneel gas. Hun kenmerken zijn enigszins verschillend omdat schaliegas doorgaans minder mobiel is dan het gas in een conventioneel olie- en gasveld, maar rotsformaties kunnen zeer variabel en complex zijn, en andere factoren kunnen ook de chemische samenstelling beïnvloeden.

Hoewel methaan met het blote oog onzichtbaar is, de 'blowdown' kan worden gezien als het methaan snel de waterdamp in de lucht afkoelt.

Hoe dan ook, terwijl de relatieve bijdragen van conventioneel en gefrackt gas wazig kunnen zijn, het onderzoek geeft nog steeds aan dat de productie van aardgas de belangrijkste boosdoener is voor het gewicht van 5 miljoen olifanten aan methaan dat elk jaar aan de atmosfeer wordt toegevoegd. De huidige studie ondersteunt werk dat begin 2018 door NASA is gepubliceerd - dat tweederde van de stijging van methaan in de atmosfeer te danken is aan fossiele brandstoffen.

Niemand ontkomt eraan dat bij aardgaswinning vluchtig methaan vrijkomt, om nog maar te zwijgen van de CO₂ die wordt geproduceerd wanneer met succes opgevangen gas wordt verbrand. Er zijn nu serieuze vraagtekens bij de geschiktheid van aardgas als minder vervuilende brugbrandstof op de weg van kolen en olie naar hernieuwbare energie. Heeft het nog zin om te investeren in nieuwe gasinfrastructuur wanneer bestaande fossiele brandstofreserves de VN-doelstelling om de opwarming te beperken tot 1,5 al in gevaar brengen?

Op z'n minst, als aardgas verder wordt ontwikkeld, we hebben meer slimme monitoringsystemen nodig die gegevens in realtime streamen om alle behalve noodzakelijke emissies te voorkomen. Het merendeel van de voortvluchtige methaanemissies is afkomstig van een minderheid van locaties en activiteiten – zogenaamde superemitters, waarvan de emissiepieken grotendeels vermijdbaar zijn.

In Engeland, bijvoorbeeld, methaan is onlangs in de atmosfeer terechtgekomen louter als gevolg van het niet verbranden van het tijdens een puttest geproduceerde methaan. Het is de plicht van landen die deze weg bewandelen om ervoor te zorgen dat er geen jota meer methaan wordt uitgestoten dan nodig is. Helaas, deze plicht wordt nog niet vervuld.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.