Bij onafhankelijke onderzoeken twee onderzoeksteams van Princeton University hebben onlangs verrassend grote bronnen van methaan geïdentificeerd, een krachtig broeikasgas, in de atmosfeer wordt gelekt. Pond voor pond, methaan veroorzaakt een veel groter opwarmend effect in de atmosfeer dan kooldioxide - 86 keer meer opwarming in 20 jaar, en 35 keer meer in de loop van een eeuw.

In een studie, een team onder leiding van Mark Zondlo, universitair hoofddocent civiele techniek en milieutechniek, keek naar een gebied rond West-Pennsylvania dat rijk is aan aardgasbronnen en ontdekte dat een klein aantal van deze bronnen "superemitters" van methaan zijn. De andere studie kwam van de onderzoeksgroep van Denise Mauzerall, een professor gezamenlijk benoemd in civiele en milieutechniek en de Woodrow Wilson School of Public and International Affairs. Door vissersboten uit te rusten met sensoren en rond offshore olie- en gasplatforms in de Noordzee te varen, de onderzoekers ontdekten dat deze faciliteiten aanzienlijk meer methaan lekken dan eerder werd gemeld.

Net nadat deze studies werden vrijgegeven, de regering-Trump heeft plannen aangekondigd om de beperkingen op methaanemissies terug te draaien.

Hier, Mauzerall en Zondlo beantwoorden vragen over hun ontdekkingen en de implicaties van veranderende regelgeving.

Wat is een ding dat je zou willen dat meer mensen begrepen over methaan?

Denise Mauzerall:Het beheersen van methaanemissies is een effectieve manier om de opwarming van de aarde te vertragen. Omdat methaan zeer effectief is in het vasthouden van warmte en een relatief korte levensduur heeft van ongeveer tien jaar voordat het oxideert tot koolstofdioxide, het beheersen van de uitstoot is een effectieve manier om de warmte die nu in de atmosfeer vastzit, te verminderen. Het is dus zeer invloedrijk bij het bepalen hoe snel de planeet opwarmt.

Mark Zondlo:Er zit meer methaan in de atmosfeer door menselijke activiteiten dan natuurlijke bronnen. Ja, er zijn natuurlijke bronnen van methaan zoals wetlands, maar antropogene [menselijke] activiteiten zoals landbouw en de winning en verwerking van fossiele brandstoffen domineren nu de methaanemissies naar de atmosfeer.

Terugstappen, hoe moeten we denken over de rol van methaan bij klimaatverandering? Bijvoorbeeld, als we op wonderbaarlijke wijze de meeste methaanlekkage konden elimineren, hoe groot zou het effect hebben?

MZ:De snelste manier om de effecten van broeikasgassen aanzienlijk te verminderen, is door de methaanemissies te verminderen. Als we onze praktijken nu verbeteren en de methaanemissies verlagen, het zal snel vruchten afwerpen omdat de halfwaardetijd van methaan in de atmosfeer ongeveer tien jaar is, en het zou niet lang duren voordat de huidige opbouw zou verdwijnen. Methaan is tegenwoordig verantwoordelijk voor ongeveer een kwart van de opwarming van de aarde, dus het verminderen van de uitstoot kan een aanzienlijke en vrij snelle impact hebben op het klimaat. Echter, we hebben het nog steeds over tientallen jaren dat emissies van antropogene bronnen grotendeels uit de atmosfeer moeten worden verwijderd, en dit lost nog steeds maar een kwart van het probleem op. Het is een belangrijke stap, echter, dat kan snel gebeuren.

DM:Momenteel is ongeveer twee derde van de methaanemissies afkomstig van antropogene bronnen en een derde van natuurlijke bronnen. Wereldwijd de olie, gas- en kolensectoren stoten jaarlijks ongeveer 30% van het methaan uit dat door menselijke activiteiten in de atmosfeer wordt gelekt. Ongeveer 30% komt van vee, ongeveer 10% komt van stortplaatsen, ongeveer 10% komt van de rijstteelt, 10% uit andere agrarische bronnen en 10% uit afvalwater. De belangrijkste natuurlijke bron is wetlands, die zal toenemen naarmate de Arctische toendra ontdooit. Een grote zorg is dat naarmate het klimaat warmer wordt, emissies van ontdooiende toendra zullen leiden tot een feedbacklus waar mensen weinig controle over hebben. Opwarmende toendra zal meer methaan afgeven, wat de opwarming versnelt en nog meer methaanuitstoot stimuleert.

Wat waren de belangrijkste lessen uit uw respectievelijke studies?

DM:De belangrijkste bevinding van ons onderzoek was dat offshore olie- en gasplatforms in de Noordzee meer dan twee keer zoveel methaan lekken als ze momenteel rapporteren aan de Britse regering. Bij metingen vanaf vissersboten benedenwinds van de tuigage, we vonden lekkage in de stand-bymodus die aanzienlijk hoger was dan wat ze rapporteren met behulp van emissiefactoren voor actieve operaties, zoals het affakkelen van gas en het overbrengen van olie.

MZ:Het Marcellus-schaliebekken, die zich uitstrekt van West Virginia tot in de staat New York, is het meest productieve aardgasbekken in de Verenigde Staten, goed voor 32% van alle Amerikaanse aardgasproductie en een van de belangrijkste wereldwijd. We voerden de meest uitgebreide meetcampagne in dit bassin, bemonstering van bijna 18% van de totale populatie van putten. We ontdekten dat slechts 10% van de putten bijdroeg aan de meerderheid (77%) van de methaanemissies. Deze "superemitterende" putten bieden echte kansen om grote emissiereducties door te voeren zonder dat elk putkussen achteraf hoeft te worden aangebracht, wat kostbaar en tijdrovend kan zijn. In aanvulling, onze metingen van emissies op bekkenschaal van putkussens waren bijna twee keer zo groot als EPA-schattingen. Algemeen, ongeveer 0,5% van het geproduceerde methaan lekt uit putkussens naar de atmosfeer. Dit methaan kan worden teruggewonnen door deze emissies op te sporen en vast te stellen, resulterend in milieu- en economische voordelen.

Wat zijn de vooruitzichten om deze lekken te verhelpen?

DM:Zodra de locatie van deze lekken is vastgesteld, het verhelpen van de lekken moet zeer haalbaar zijn.

MZ:De uitdaging is nu om erachter te komen waarom de uitstoot plaatsvindt, onder welke voorwaarden, hoe ze in de loop van de tijd veranderen en hoe ze te herstellen. Soms zijn deze opzettelijk - de druk in lokale opslagtanks wordt opgebouwd en moet worden ontlucht. Soms zijn deze onbedoeld, doordat een klep open blijft staan ​​of een flens lekt. Er is nu een assortiment van technologieën beschikbaar om deze superemitters te identificeren, maar het vereist een speciaal monitoringprogramma voor servicevoertuigen. Direct, de bestaande technologieën om lekken te identificeren en te vinden worden zelden toegepast en hebben vaak een beperkte gevoeligheid, tenzij ze zich vrij dicht bij de lekbron bevinden.

Wat vindt u van de recente stap van de federale regering om de methaanregulering terug te draaien?

MZ:Het is een stap achteruit en gebaseerd op veel verkeerde aannames. Het argument is gerationaliseerd door te stellen dat het economisch is om deze emissies af te vangen en te verkopen in plaats van ze in de atmosfeer te laten lekken. dus bedrijven zouden dit toch doen en regelgeving is overbodig. Maar als een bedrijf een vast bedrag heeft voor methaanreductie of andere projecten, het zal investeren in degene die de meeste winst maakt - en dat is zelden lekdetectie en -beperking. Er is een lange geschiedenis van ontkenningen van bedrijven dat lekken van deze omvang zelfs bestonden, niet alleen bij putkussens maar ook in transmissie, opslag- en distributiesectoren. Het is verfrissend om te zien dat sommige grote bedrijven zich verzetten tegen de terugdraaiing - de wetenschappelijke gemeenschap in het algemeen heeft duidelijk gemaakt dat er lekken plaatsvinden, en er zullen voortdurende partnerschappen met de industrie nodig zijn om het probleem aan te pakken.

Algemener, we moeten verder gaan dan dit argument dat als iets een natuurlijke bron heeft, het kan niet worden geclassificeerd als een verontreinigende stof. Er zijn natuurlijke bronnen van kwik, maar weinigen pleiten voor kwikemissies. Hetzelfde geldt voor broeikasgassen - waar het om gaat is de menselijke bijdrage boven en buiten de natuurlijke niveaus. We hebben dit enorm verstoord met kooldioxide, methaan en lachgas, en we lopen achter met het terugdringen van de uitstoot. Methaanreductie biedt een kans om enkele eerste resultaten te versnellen.

DM:De recente stap van de federale regering om de regelgeving ter beheersing van methaanlekkage uit de olie- en gasindustrie terug te draaien, is onverantwoord en niet te rechtvaardigen. Methaan heeft geldwaarde en de verkoop van het methaan dat lekt compenseert de kosten van de controles. Een groot deel van de olie- en gasindustrie ondersteunt de controles en is begonnen ze uit te voeren. Methaan is ook een voorloper van oppervlakte-ozon, die de menselijke gezondheid schaadt, landbouw en ecosystemen, en dus heeft het verminderen van de methaanemissies directe nevenvoordelen voor de gezondheid en het welzijn van de mens, evenals voor het klimaat. Het vertragen van het tempo van de opwarming van de aarde is cruciaal en het beperken van de uitstoot van gassen met hoge stralingsforcering (d.w.z. hoog vermogen om warmte vast te houden), zoals methaan, is cruciaal om dat te doen. Om een ​​catastrofale klimaatopwarming te voorkomen, zal het nodig zijn om het wereldwijde energiesysteem tegen het midden van de eeuw koolstofvrij te maken. Terwijl we op weg zijn naar dat doel, het minimaliseren van methaanlekkage is een noodzakelijke tussenstap om de impact van ons huidige aardgassysteem te verminderen.