Wetenschap
De aardgasleveringsinfrastructuur, waaronder pijpleidingen en kleppen en compressoren, heeft veel mogelijkheden om methaan te lekken, het hoofdbestanddeel van aardgas. Krediet:Mark Dixon/flickr, CC BY
De EPA op 29 augustus onthulde een voorstel om de regelgeving in te trekken om de methaanemissies van de olie- en gasindustrie te beperken. Critici zeiden dat het terugdraaien de klimaatverandering en de luchtkwaliteit zal verslechteren. De reacties van energiebedrijven liepen uiteen, met sommigen die beweren dat de limieten niet nodig zijn, terwijl anderen de federale regelgeving steunden.
Energiewetenschappers Anthony Marchese en Dan Zimmerle van de Colorado State University publiceerden vorig jaar een uitgebreide studie over de omvang van de methaanemissies van de olie- en gasindustrie. Ze leggen uit wat de bronnen van methaan uit aardgas zijn en wat deze terugdraaiing van de regelgeving zou kunnen betekenen.
1. Zodra aardgas uit de grond is gewonnen, hoe komen het methaan en andere gassen in de atmosfeer?
De Amerikaanse aardgasinfrastructuur omvat een miljoen mijl aan leidingen en miljoenen kleppen, uitrusting, tanks, compressoren en andere componenten die 24 uur per dag werken, 7 dagen per week, aardgas bij u thuis afleveren. Aardgas kan meer dan 1, 000 mijl van de bron tot het eindgebruik. Tijdens die lange reis, gas heeft veel mogelijkheden om in de atmosfeer te ontsnappen. Dit omvat ongewenste lekken van defecte componenten en het opzettelijk ontluchten van gas uit apparaten die het hogedrukgas gebruiken om kleppen te openen en te sluiten.
In aanvulling, de compressoren die nodig zijn om de druk te verhogen en het gas door het netwerk te pompen, worden aangedreven door verbrandingsmotoren die aardgas verbranden; de uitlaatgassen van die motoren bevatten onverbrand methaan. Aangezien het aardgas dat bij u thuis wordt geleverd 85% tot 95% methaan is, aardgaslekken zijn overwegend methaan. Hoewel methaan de grootste bedreiging vormt voor het klimaat vanwege zijn broeikasgaspotentieel, de andere koolwaterstoffen die in het aardgas aanwezig zijn, kunnen de regionale luchtkwaliteit aantasten en de menselijke gezondheid schaden.
Aardgas uit putten zou duizenden kilometers kunnen afleggen door vele soorten infrastructuur voordat het de consument bereikt. Credit:Energie Informatie Administratie, CC BY
2. Waarom was het moeilijk om de omvang te bepalen, of het tarief, van methaanemissies?
Omdat de aardgasinfrastructuur zo groot is, het is niet mogelijk om elk lek van elke defecte klep of fitting te meten. Inderdaad, we hebben zelfs geen nauwkeurige schattingen van het totale aantal afsluiters en fittingen. De beste manier om de totale hoeveelheid methaanemissies van de aardgasinfrastructuur in te schatten, is door zoveel mogelijk metingen uit te voeren van zoveel mogelijk verschillende soorten componenten. De reden dat men honderden of zelfs duizenden metingen van elk type apparatuur moet uitvoeren, is dat je de hoog-emitterende bronnen (de zogenaamde super-emitters) kunt vastleggen, die zijn laag in aantal, maar hun uitstoot is zo hoog dat ze 50% tot 80% van de totale uitstoot kunnen uitmaken.
Door duizenden metingen te doen, samen met het samenstellen van onze beste schattingen van de inventaris van alle soorten apparatuur in de Amerikaanse aardgasinfrastructuur, het mogelijk is om de totale uitstoot van alle Amerikaanse aardgasactiviteiten met een redelijke mate van zekerheid te schatten, die we momenteel schatten op 2,3%. Dat is, 2,3% van het aardgas dat door pijpleidingen stroomt, komt in de lucht terecht. We schatten dat de hoeveelheid aardgasemissies een inkomstenderving betekent van meer dan US$ 1 miljard per jaar voor de industrie, en het heeft dezelfde broeikasgasimpact als de jaarlijkse uitlaatemissies van 70 miljoen personenauto's.
3. Wat zouden olie- en gasbedrijven volgens de regelgeving uit het Obama-tijdperk moeten doen?
De voorschriften uit het Obama-tijdperk werden in 2016 ingevoerd om emissielimieten vast te stellen voor methaan uit verschillende bronnen in de olie- en gasindustrie. De voorschriften van 2016 bouwden voort op eerdere voorschriften die in 2012 werden ingevoerd voor de uitstoot van vluchtige organische koolwaterstoffen (VOS), die niet-methaankoolwaterstofgassen zijn die worden geproduceerd door olie- en gasactiviteiten. De bedrijven die controles voor VOS-emissiebronnen hadden geïnstalleerd, hoefden geen nieuwe controles te installeren, omdat vermindering van VOS-emissies ook de methaanemissies vermindert.
Krediet:het gesprek
De regel van 2016 omvatte ook aanvullende bronnen die in 2012 niet eerder werden gedekt inclusief hydraulisch gebroken oliebronnen, waarvan sommige samen met olie een grote hoeveelheid gas kunnen bevatten; pneumatische apparaten op putlocaties en gasverwerkingsfabrieken; en compressoren en pneumatische controllers bij transmissie- en opslagfaciliteiten.
De regel van 2016 verplichtte operators om periodiek methaanlekken op te sporen en te repareren bij nieuwe en gewijzigde faciliteiten; oudere voorzieningen die niet significant zijn gewijzigd, vallen niet onder de regel.
4. Hoe bepalen wetenschappers of aardgas beter is voor klimaatverandering dan het verbranden van kolen?
Methaan is een zeer krachtig broeikasgas, met meer dan 80 keer de klimaatopwarmende impact van kooldioxide in de eerste 20 jaar nadat het vrijkomt. Studies tonen aan dat als methaan met een snelheid van meer dan 3% lekt, er zouden geen onmiddellijke klimaatvoordelen zijn als kolencentrales zouden verdwijnen ten gunste van aardgascentrales. Het goede nieuws is dat een lekpercentage van 2,3% suggereert dat aardgascentrales iets gunstiger zijn voor het klimaat in vergelijking met kolencentrales. Echter, de resultaten van onze studies toonden ook aan dat energiecentrales een groter voordeel voor het klimaat zouden kunnen opleveren als de industrie de totale methaanlekkage zou verlagen tot 1%, die volgens veel van onze branchepartners haalbaar is.
In aanvulling, aardgascentrales kunnen sneller van productie veranderen dan grote kolencentrales, ondersteuning van de integratie van variabele hernieuwbare bronnen, zoals wind- en zonne-energie. Industrie, en sommige milieugroeperingen zien aardgas als een "brugbrandstof" die helpt bij de integratie van hernieuwbare energie in elektriciteitssystemen.
Krediet:het gesprek
Echter, er is nog een duidelijk verschil tussen kolen- en aardgascentrales. Voor kolencentrales, bijna alle klimaatimpact is te wijten aan de verbranding van steenkool, terwijl voor aardgas, de klimaatimpact is een combinatie van verbranding en methaanemissies - zowel lekken als ontluchting. Het is erg moeilijk om te veranderen hoe steenkool verbrandt. Het verminderen van aardgaslekkage is een zeer reële mogelijkheid.
5. Waarom waren sommige olie- en gasbedrijven voorstander van de strengere regelgeving voor methaanemissies?
De EPA schat dat de voorgestelde nieuwe wijzigingen de olie- en gasindustrie $ 17 tot $ 19 miljoen per jaar zouden besparen. Hoewel dit misschien veel geld lijkt, het verbleekt in vergelijking met de economische waarde die kan worden behaald door lekkage te minimaliseren. We schatten dat het verminderen van de methaanemissie van 2,3% naar 1% zou resulteren in een jaarlijkse omzet van meer dan een half miljard dollar per jaar, dat is meer dan 30 keer de geschatte besparing door het terugdraaien van de regelgeving. Veel olie- en gasmaatschappijen erkennen dit feit, en ze erkennen ook dat er regels nodig zijn om ervoor te zorgen dat alle bedrijven aan dezelfde norm worden gehouden.
Onze ervaring in nauwe samenwerking met meer dan 20 industriële partners heeft aangetoond dat de industrie leiderschap kan bieden bij het delen van beste operationele praktijken, het ontwikkelen van uitgebreide lekdetectie- en reparatieprogramma's, het testen van deze nieuwe technologieën en constructief betrokken zijn bij het regelgevingsproces. Onze ervaring in Colorado, die enkele van de strengste methaanemissievoorschriften van het land heeft ontwikkeld, suggereert ook sterk dat overheidsvoorschriften nodig zijn om ervoor te zorgen dat beste praktijken standaardpraktijken worden.
Uiteindelijk, we geloven dat de inspanningen van de regering-Trump om de regelgeving terug te draaien, ongeacht hun werkzaamheid, zal niet alleen de klimaatverandering verergeren, maar ook de gezondheid en veiligheid van Amerikaanse burgers aantasten en de inspanningen van de aardgasindustrie ondermijnen om aardgas te produceren en te promoten als een schone fossiele brandstof - een fossiele brandstof die goed integreert met hernieuwbare bronnen.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Als je door het park loopt en een straathond door het gras ziet rennen, is het niet zo moeilijk om delen van het erfgoed te identificer
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com