Als je door een gebied bent gereden waar bedrijven olie en gas winnen uit schalieformaties, je hebt waarschijnlijk vlammen zien dansen op de toppen van verticale pijpen. Dat is affakkelen - de meestal ongecontroleerde praktijk van het verbranden van een bijproduct van de olie- en gasproductie. In de afgelopen 10 jaar, de opkomst van schalieolie en gas in de VS heeft dit land tot een van de vijf grootste affakkelende landen ter wereld gemaakt, net achter Rusland, Iran en Irak.

Het is een twijfelachtig onderscheid. Routinematig affakkelen bezorgt de industrie een blauw oog.

Ik ben een atmosferische wetenschapper die sporengassen bestudeert - chemicaliën die een klein deel van de atmosfeer van de aarde uitmaken, maar kan aanzienlijke gevolgen hebben voor het milieu en de menselijke gezondheid. In verschillende recente onderzoeken met afgestudeerde en niet-gegradueerde studenten, Ik heb laten zien hoe routinematig affakkelen onnauwkeurig wordt beoordeeld en een aanzienlijke bron van luchtvervuiling vormt.

Door een snelle daling van de olieprijs in het voorjaar van 2020, nieuwe olie-exploratie is gedaald en de productie loopt op een lager niveau. Maar de industrie kan haar activiteiten snel hervatten als de vraag en de prijzen herstellen. En zo ook het affakkelen.

regelgevende instanties, onder druk van milieugroeperingen en delen van de industrie, overwegen eindelijk regels om het affakkelen tegen te gaan. Maar kan deze verspillende en vervuilende praktijk worden gestopt?

economische opportuniteit

Elke werkende schalieoliebron produceert variabele hoeveelheden "geassocieerd" of "casinghead" gas, een ruw gasmengsel van zeer vluchtige koolwaterstoffen, meestal methaan. Producenten willen dit gas vaak niet, tenzij het via een bestaand netwerk van pijpleidingen kan worden opgevangen.

Ook als dat mogelijk is, zij kunnen besluiten het gas toch af te voeren omdat de kosten voor het inzamelen en verplaatsen ervan in eerste instantie hoger kunnen zijn dan de waarde van het gas. Hier komt het affakkelen om de hoek kijken.

Routinematig affakkelen is gebruikelijk in de Bakken-schalieformatie in North Dakota, de Eagle Ford-schalie in het zuiden van Texas en het Perm Basin in het noordwesten van Texas en New Mexico. Texas heeft jaarlijks ongeveer evenveel gas afgefakkeld als al zijn residentiële gebruikers consumeren. Alleen al in het Perm-bekken, in 2018 werd ongeveer 750 miljoen dollar aan gas verspild, zonder enig openbaar voordeel.

Tegelijkertijd, het affakkelen van gas draagt ​​wereldwijd ongeveer 1% bij aan de door de mens veroorzaakte uitstoot van kooldioxide in de atmosfeer. Dat is wanneer fakkels koolwaterstoffen efficiënt verbranden, omzetten in koolstofdioxide. In tegenstelling tot, wanneer fakkels slecht branden of uitgaan, ze vervuilen de lucht met meer schadelijke gassen.

Onze studies in twee regio's van de Eagle Ford-schalie in Texas toonden aan dat fakkels de dominante bron van stikstofoxiden kunnen zijn, of NOx in deze landelijke gebieden. NOx-emissies dragen bij aan zure regen, ozon- en smogvorming, en kan de ogen irriteren, neus, keel en longen.

We ontdekten dat op de sites die we bestudeerden, industriële verbrandingsbronnen zoals fakkels produceerden ongeveer 10 keer meer NOx dan auto's in het gebied. Hoewel een enkele flare een relatief kleine bron kan zijn, het grote aantal fakkels en de hoge variabiliteit van de NOx-productie per fakkel kunnen grootschalige atmosferische effecten veroorzaken die vanuit de ruimte zichtbaar zijn.

Ongeautoriseerde ontluchting kan hoge affakkelvolumes verklaren

Bijna alle fakkels zijn open verbrandingsbronnen. Ze kunnen vanuit de ruimte worden gedetecteerd als helder, warmtestralingsbronnen op een vaste locatie. Wetenschappers hebben algoritmen ontwikkeld om deze stralingswarmte te catalogiseren en te relateren aan het gerapporteerde volume van wereldwijd afgefakkeld gas.

Met de hulp van eerstejaarsstudenten, socioloog Kate Willyard en ik evalueerden gegevens van de op satellieten gebaseerde Visible Infrared Imaging Radiometer, of VIIRS. We hebben de affakkelvolumes berekend in de twee productieregio's van schalieolie in Texas, zowel per putpad als per provincie. We vergeleken het toen met een database van de Texas Railroad Commission, die de olie- en gasproductie regelt, voor de jaren 2012-2015, en vond grote verschillen tussen de twee datasets.

In totaal, de volumes gerapporteerd in de staatsdatabase waren slechts ongeveer de helft van wat de satelliet heeft waargenomen. Een ander, minder gedetailleerde bulkanalyse door het onderzoeksbureau S&P Global vond vergelijkbare discrepanties voor schalieregio's in New Mexico en North Dakota.

Deze grote verschillen kunnen worden verklaard door rapportagefouten en door meerdere fakkeloperaties die eenvoudigweg zijn vrijgesteld van volumerapportage. Maar we vermoeden dat er een nog meer systemische, alledaagse verklaring:ontluchten - de directe afgifte van ruw gas aan de atmosfeer.

Het afblazen van gas is alleen toegestaan ​​voor een klein aantal operaties in de industrie als dit veilig kan worden gedaan. Het is meestal verboden omdat het koolwaterstoffen uitstoot, waaronder luchttoxische stoffen zoals benzeen die kanker kunnen veroorzaken, geboorteafwijkingen of andere ernstige gezondheidsproblemen.

Maar bij ontluchten komt vooral methaan vrij, die bijdraagt ​​aan de opwarming van de aarde en de vorming van ozon in de atmosfeer. Ontluchten vanaf fakkels is illegaal, aangezien de fakkel wordt beschouwd als een afvalverwerkingsinstallatie, maar de praktijk is blijkbaar in de loop van de tijd toegenomen.

recente, satellietmetingen met een hogere resolutie van atmosferisch methaan boven het Perm-bekken laten zien dat de emissies aanzienlijk hoger moeten zijn dan wat routinematig wordt gerapporteerd aan de Environmental Protection Agency, meer dan 3% van de productie in plaats van de meer typisch veronderstelde 1-2%. Extra methaan dat illegaal door fakkels wordt afgevoerd, zou in de database van de Texas Railroad Commission terechtkomen. maar satellieten die warmtestraling van verbranding zoeken, zouden het niet detecteren.

Die warmtestraling wordt omgezet in opvlammende volumes, met behulp van de totale gerapporteerde volumes aan agentschappen in het hele land. Maar als een veel kleiner volume daadwerkelijk wordt afgefakkeld, met een deel van het gas niet verbrand maar geventileerd, de satellietgegevens zouden het affakkelen overschatten. Dit is een probleem omdat wetenschappers en het nul-affakkelinitiatief van de Wereldbank gebruikmaken van deze op satellieten gebaseerde affakkelschattingen.

Beleggers zeggen dat affakkelen kan worden voorkomen

Al tien jaar roepen natuurbeschermingsorganisaties zoals het Environmental Defense Fund de regelgevers op om de methaanemissies van de schalie-industrie en de snelle toename van het affakkelen aan te pakken. De regering-Obama heeft in 2016 een nieuwe regel aangenomen om methaanlekken te beteugelen en het affakkelen op openbare en Indiase gronden te verminderen. Nu probeert de regering-Trump deze actie ongedaan te maken, zij het met beperkt succes.

In de tussentijd, een nieuwe studie in opdracht van het Environmental Defense Fund en waarbij investeerders zijn betrokken, concludeert dat er haalbare en kosteneffectieve manieren zijn voor olie- en gasbedrijven om het affakkelen tot een minimum te beperken, zelfs zonder veel regelgeving. Hoe dan ook, gezien het feit dat een groot deel van de industrie al een decennium heeft doorgebracht zonder dergelijke best-practicemaatregelen op grote schaal toe te passen, Ik verwacht dat olie- en gasbedrijven in de nabije toekomst waarschijnlijk zullen blijven verspillen en vervuilen, tenzij overheidsinstanties strengere regels opleggen.

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