Dlaczego emisje metanu mają znaczenie dla zmian klimatu

Dlaczego emisje metanu mają znaczenie dla zmian klimatu Potężny gaz zatrzymujący ciepło, metan jest uwalniany z infrastruktury dostarczającej gaz ziemny. AP Photo / Brennan Linsley

EPA z sierpnia 29 zaprezentował propozycję uchylenie przepisów w celu ograniczenia emisji metanu z przemysłu naftowego i gazowego. Krytycy powiedział, że wycofanie pogorszy zmiany klimatu i jakość powietrza. Reakcja z firmy energetyczne były zróżnicowane, przy czym niektórzy twierdzą, że ograniczenia są niepotrzebne, podczas gdy inni poparli przepisy federalne.

W zeszłym roku opublikowali Anthony Marchese i Dan Zimmerle, uczeni z Uniwersytetu Energetycznego w Kolorado szeroko zakrojone badanie dotyczące zakresu emisji metanu z przemysłu naftowego i gazowego. Wyjaśniają źródła metanu z gazu ziemnego i co może oznaczać to wycofanie przepisów.

1. W jaki sposób metan i inne gazy dostają się do atmosfery po wydobyciu gazu ziemnego z ziemi?

Amerykańska infrastruktura gazu ziemnego obejmuje miliony mil rur i miliony zaworów, armatury, zbiorników, sprężarek i innych komponentów, które pracują przez 24 godzin dziennie, 7 dni w tygodniu, aby dostarczyć gaz ziemny do domu. Gaz ziemny może przemieszczać się ponad 1,000 mil od studni do końcowego zastosowania. Podczas tej długiej podróży gaz ma wiele możliwości ucieczki do atmosfery. Obejmuje to również niepożądane wycieki z wadliwych komponentów celowe odpowietrzenie gazu z urządzeń, które wykorzystują gaz pod wysokim ciśnieniem do otwierania i zamykania zaworów.

Dlaczego emisje metanu mają znaczenie dla zmian klimatu Infrastruktura dostarczania gazu ziemnego, która obejmuje rurociągi oraz zawory i sprężarki, ma wiele możliwości wycieku metanu, głównego składnika gazu ziemnego. Mark Dixon / flickr, CC BY

Dodatkowo sprężarki wymagane do zwiększenia ciśnienia i pompowania gazu przez sieć są napędzane silnikami spalinowymi, które spalają gaz ziemny; spaliny tych silników zawierają niespalony metan. Ponieważ gaz ziemny dostarczany jest do domu 85% do 95% metan, wycieki gazu ziemnego to głównie metan. Podczas gdy metan stanowi największe zagrożenie dla klimatu z tego powodu siła gazów cieplarnianych, inne węglowodory obecne w gazie ziemnym mogą obniżyć regionalną jakość powietrza i zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu.

2. Dlaczego trudno było określić zakres lub tempo emisji metanu?

Ponieważ infrastruktura gazu ziemnego jest tak rozległa, nie można zmierzyć każdego wycieku z każdego wadliwego zaworu lub armatury. Rzeczywiście, nie mamy nawet dokładnych szacunków całkowitej liczby zaworów i armatury. Najlepszym sposobem oszacowania całkowitej ilości emisji metanu z infrastruktury gazu ziemnego jest wykonanie jak największej liczby pomiarów dla możliwie największej liczby różnych rodzajów komponentów. Powodem, dla którego należy wykonać setki, a nawet tysiące pomiarów dla każdego rodzaju sprzętu, jest to, że można uchwycić źródła wysokoemisyjne (tak zwane superemitery), których liczba jest niska, ale ich emisje są tak wysokie że mogą rozliczać 50% do 80% całkowitej emisji.

Dlaczego emisje metanu mają znaczenie dla zmian klimatu Gaz ziemny ze studni może przedostać się tysiące kilometrów przez wiele rodzajów infrastruktury, zanim dotrze do odbiorców. Administracja informacjami energetycznymi, CC BY

Dokonując tysięcy pomiarów oraz zestawiając nasze najlepsze szacunki inwentaryzacji wszystkich rodzajów urządzeń w amerykańskiej infrastrukturze gazu ziemnego, możliwe jest oszacowanie całkowitej emisji wszystkich operacji amerykańskiego gazu ziemnego z rozsądnym stopniem pewności, który my obecnie szacuje się na 2.3%. Oznacza to, że 2.3% gazu ziemnego przemieszczającego się rurociągami jest uwalniane do powietrza. Szacujemy, że ilość emisji gazu ziemnego stanowi dla przemysłu utratę przychodów w wysokości ponad miliarda USD 1 i ma równoważny wpływ na emisję gazów cieplarnianych jak roczna emisja spalin z milionów samochodów osobowych 70.

3. Czego wymagałyby od ery Obamy przepisy dotyczące firm naftowych i gazowych?

W 2016 wprowadzono przepisy z czasów Obamy w celu ustalenia limitów emisji metanu z różnych źródeł w przemyśle naftowym i gazowym. Przepisy 2016 oparte na poprzednich przepisach wprowadzonych w 2012 dotyczących emisji lotnych węglowodorów organicznych (LZO), które są niemetanowymi gazami węglowodorowymi wytwarzanymi podczas operacji naftowych i gazowych. Firmy, które zainstalowały kontrole źródeł emisji LZO, nie były zobowiązane do instalowania żadnych nowych kontroli, ponieważ redukcja emisji LZO również zmniejsza emisje metanu.

Zasada 2016 obejmowała także dodatkowe źródła, które wcześniej nie były objęte 2012, w tym hydraulicznie szczelinowane odwierty naftowe, z których niektóre mogą zawierać dużą ilość gazu wraz z ropą; urządzenia pneumatyczne w miejscach odwiertów i zakładach przetwarzania gazu; oraz sprężarki i sterowniki pneumatyczne w instalacjach przesyłowych i magazynowych.

The Reguła 2016 wymagali od operatorów okresowego wykrywania i naprawy wycieków metanu w nowych i zmodyfikowanych obiektach; starsze obiekty, które nie zostały znacząco zmodyfikowane, nie są objęte regułą.

4. Jak naukowcy określają, czy gaz ziemny jest lepszy w przypadku zmian klimatu niż spalanie węgla?

Metan jest bardzo silnym gazem cieplarnianym, którego 80 jest ponad dwukrotnie większy niż wpływ dwutlenku węgla na ocieplenie klimatu pierwsze 20 lata po wydaniu. Badania pokazują, że jeśli metan wycieknie w tempie większy niż 3%, wycofanie elektrowni węglowych na korzyść elektrowni na gaz ziemny nie przyniosłoby natychmiastowych korzyści klimatycznych. Dobra wiadomość jest taka, że ​​wskaźnik wycieku 2.3% sugeruje, że elektrownie na gaz ziemny są nieco bardziej korzystne dla klimatu w porównaniu z elektrowniami opalanymi węglem. Jednak wyniki naszych badań wykazały również, że elektrownie mogłyby wykazać bardziej znaczące korzyści dla klimatu, gdyby przemysł zmniejszył całkowity wskaźnik wycieku metanu do 1%, co wielu naszych partnerów branżowych uważa za osiągalne.

Ponadto elektrownie na gaz ziemny mogą szybciej zmieniać moc niż duże elektrownie węglowe, wspierając integrację zmiennych źródeł odnawialnych, takich jak energia wiatrowa i słoneczna. Przemysł, a niektóre grupy środowiskowe postrzegają gaz ziemny jako „paliwo pomostowe”, które pomaga w integracji energii odnawialnej z systemami elektrycznymi.

Istnieje jednak jedna dodatkowa, wyraźna różnica między elektrowniami węglowymi i gazowymi. W przypadku elektrowni węglowych prawie cały wpływ klimatu jest spowodowany spalaniem węgla, podczas gdy w przypadku gazu ziemnego wpływ klimatu to połączenie spalania i emisji metanu - zarówno wycieków, jak i odpowietrzania. Zmiana sposobu spalania węgla jest bardzo trudna. Ograniczenie wycieku gazu ziemnego jest bardzo realną możliwością.

5. Dlaczego niektóre firmy naftowe i gazowe popierały surowsze przepisy dotyczące emisji metanu?

EPA szacuje, że proponowane nowe zmiany uratują przemysł naftowy i gazowy 17 USD do milionów 19 USD rocznie. Chociaż może to brzmieć jak dużo pieniędzy, blednie w porównaniu z wartością ekonomiczną, jaką można uzyskać dzięki minimalizacji wycieków. Szacujemy, że zmniejszenie emisji metanu z 2.3% do 1% przyniosłoby roczny przychód w wysokości ponad pół miliarda dolarów rocznie, czyli ponad 30 razy więcej niż szacowane oszczędności wynikające z wycofania przepisów. Wiele firm naftowych i gazowych zdaje sobie sprawę z tego faktu, a także uznaje, że potrzebne są regulacje, aby zapewnić, że wszystkie firmy są na tym samym poziomie.

Nasze doświadczenie w ścisłej współpracy z partnerami branżowymi 20 pokazało, że przemysł może zapewnić wiodącą pozycję w dzieleniu się najlepszymi praktykami operacyjnymi, opracowywaniu kompleksowych programów wykrywania wycieków i napraw, pilotowaniu tych nowych technologii i konstruktywnym zaangażowaniu się w proces regulacyjny. Nasze doświadczenie w Kolorado, który opracował niektóre z najbardziej rygorystycznych krajowych przepisów dotyczących emisji metanu, również zdecydowanie sugeruje, że potrzebne są przepisy rządowe, aby zapewnić, że najlepsze praktyki staną się standardowymi praktykami.

Ostatecznie uważamy, że wysiłki administracji Trumpa na rzecz wycofania przepisów, bez względu na ich skuteczność, nie tylko pogorszą zmiany klimatu, ale także wpłyną na zdrowie i bezpieczeństwo obywateli USA oraz podważą wysiłki przemysłu gazu ziemnego na rzecz produkcji i promowania naturalnych gaz jako czyste paliwo kopalne - paliwo kopalne, które dobrze integruje się ze źródłami odnawialnymi.

O autorze

Anthony J. Marchese, Associate Dean for Academic and Student Affairs, Walter Scott, Jr. College of Engineering; Dyrektor ds. Silników i laboratorium konwersji energii; Profesor, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Wydział Energetyczny Instytutu, Colorado State University oraz Dan Zimmerle, Senior Research Associate, Energy Institute, Colorado State University

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć

Joseph Romm
0190866101Podstawowy element tego, co będzie decydującym zagadnieniem naszych czasów, Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć® to przejrzysty przegląd nauki, konfliktów i implikacji naszej ocieplającej się planety. Joseph Romm, główny doradca naukowy National Geographic Lata życia niebezpiecznie serial i jeden z „100 ludzi, którzy zmieniają Amerykę” Rolling Stone'a ” Zmiana klimatu oferuje przyjazne dla użytkownika, rygorystyczne naukowo odpowiedzi na najtrudniejsze (i powszechnie upolitycznione) pytania dotyczące tego, co klimatolog Lonnie Thompson uznał za „jasne i aktualne zagrożenie dla cywilizacji”. Dostępne na Amazon

Zmiany klimatu: Nauka o globalnym ociepleniu i nasza przyszłość energetyczna Drugie wydanie

autor: Jason Smerdon
0231172834To drugie wydanie Zmiana klimatu jest dostępnym i kompleksowym przewodnikiem po nauce stojącej za globalnym ociepleniem. Znakomicie zilustrowany tekst jest skierowany do studentów na różnych poziomach. Edmond A. Mathez i Jason E. Smerdon przedstawiają obszerne, pouczające wprowadzenie do nauki, które leży u podstaw naszego zrozumienia systemu klimatycznego i wpływu działalności człowieka na ocieplenie naszej planety. Mathez i Smerdon opisują role atmosfery i oceanu baw się w naszym klimacie, przedstaw koncepcję bilansu promieniowania i wyjaśnij zmiany klimatu, które miały miejsce w przeszłości. Opisują również działania człowieka mające wpływ na klimat, takie jak emisje i wylesianie gazów cieplarnianych i aerozoli, a także skutki zjawisk naturalnych. Dostępne na Amazon

Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny

autor: Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XNauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny wykorzystuje tekst i osiemnaście praktycznych zajęć wyjaśnianie i nauczanie nauki o globalnym ociepleniu i zmianach klimatu, o tym, jak ludzie są odpowiedzialni oraz o tym, co można zrobić, aby spowolnić lub zatrzymać tempo globalnego ocieplenia i zmian klimatu. Ta książka jest kompletnym, kompleksowym przewodnikiem po niezbędnym temacie środowiskowym. Tematy omówione w tej książce obejmują: w jaki sposób cząsteczki przenoszą energię ze słońca do ogrzania atmosfery, gazy cieplarniane, efekt cieplarniany, globalne ocieplenie, rewolucję przemysłową, reakcję spalania, pętle sprzężenia zwrotnego, związek między pogodą a klimatem, zmianę klimatu, pochłaniacze dwutlenku węgla, wymieranie, ślad węglowy, recykling i energia alternatywna. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook-iconikona Twitteraikona rss

Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

{Emailcloak = off}

DOWÓD

Czy klimat będzie się ocieplił tak bardzo, jak niektórzy się obawiają?
Czy klimat będzie się ocieplił tak bardzo, jak niektórzy się obawiają?
by Steven Sherwood i in
Wiemy, że klimat zmienia się wraz ze wzrostem stężenia gazów cieplarnianych, ale dokładna wielkość oczekiwanego ocieplenia pozostaje…
Emisje metanu osiągają rekordowe poziomy
Emisje metanu osiągają rekordowe poziomy
by Josie Garthwaite
Badania pokazują, że globalne emisje metanu osiągnęły najwyższy w historii poziom.
Jaki był świat po raz ostatni poziom dwutlenku węgla wynosił 400 ppm
Jaki był świat po raz ostatni poziom dwutlenku węgla wynosił 400 ppm
by James Shulmeister
Ostatni raz, gdy globalny poziom dwutlenku węgla stale wynosił 400 części na milion (ppm) lub przekraczał je, wynosił około cztery…
Co ocean ukryty pod lodem Antarktydy ujawnia przyszły klimat naszej planety
Co ocean ukryty pod lodem Antarktydy ujawnia przyszły klimat naszej planety
by Craig Stevens i Christina Hulbe
Jules Verne wysłał swoją fikcyjną łódź podwodną Nautilus na Biegun Południowy przez ocean ukryty pod grubym lodem…
Antarktyczne półki lodowe ujawniają brakujący element układanki klimatu
Antarktyczne półki lodowe ujawniają brakujący element układanki klimatu
by Katherine Hutchinson
Lodowe półki, masywne pływające bryły lodu, są dobrze znane ze swojego buforującego wpływu na lądowe pokrywy lodowe, ponieważ…
Dlaczego nie wkroczymy w epokę lodowcową w najbliższym czasie
Dlaczego nie wkroczymy w epokę lodowcową w najbliższym czasie
by James Renwick
Kiedy w latach 1960. studiowałem klimat na uniwersyteckim kursie geografii, jestem pewien, że powiedziano nam, że Ziemia…
Jak wulkany wpływają na klimat i jaki jest ich poziom emisji w porównaniu z tym, co produkujemy
Jak wulkany wpływają na klimat i jaki jest ich poziom emisji w porównaniu z tym, co produkujemy
by Michael Petterson
Wszyscy zajmują się redukcją śladu węglowego, zerową emisją, sadzeniem zrównoważonych upraw na biodiesel itp.
Co to jest wrażliwość na klimat?
Co to jest wrażliwość na klimat?
by Robert Colman i Karl Braganza
Ludzie emitują CO2 i inne gazy cieplarniane do atmosfery. Podczas gromadzenia się tych gazów zatrzymują dodatkowe ciepło…

NAJNOWSZE FILMY

Emisje metanu osiągają rekordowe poziomy
Emisje metanu osiągają rekordowe poziomy
by Josie Garthwaite
Badania pokazują, że globalne emisje metanu osiągnęły najwyższy w historii poziom.
kelp forrest 7 12
Jak lasy oceanów świata przyczyniają się do złagodzenia kryzysu klimatycznego
by Emma Bryce
Naukowcy chcą pomóc wodorostom w składowaniu dwutlenku węgla głęboko pod powierzchnią morza.
Drobny plankton napędza procesy w oceanie, które wychwytują dwa razy więcej węgla niż myśleli naukowcy
Drobny plankton napędza procesy w oceanie, które wychwytują dwa razy więcej węgla niż myśleli naukowcy
by Ken Buesseler
Ocean odgrywa ważną rolę w globalnym obiegu węgla. Siłą napędową jest mały plankton, który wytwarza…
Zmiany klimatu zagrażają jakości wody pitnej w wielkich jeziorach
Zmiany klimatu zagrażają jakości wody pitnej w wielkich jeziorach
by Gabriel Filippelli i Joseph D. Ortiz
„Nie pij / nie gotuj” nie jest tym, co każdy chce usłyszeć o wodzie z kranu w swoim mieście. Ale połączone efekty…
Mówienie o zmianie energii może przełamać impas klimatyczny
Mówienie o zmianie energii może przełamać impas klimatyczny
by Personel wewnętrzny
Każdy ma opowieści o energii, niezależnie od tego, czy chodzi o krewnego pracującego na platformie wiertniczej, o rodzica uczącego dziecko, jak się obraca…
Uprawy mogą spotkać podwójne problemy ze strony owadów i ocieplenia klimatu
Uprawy mogą spotkać podwójne problemy ze strony owadów i ocieplenia klimatu
by Gregg Howe i Nathan Havko
Od tysiącleci owady i rośliny, którymi żywią się, były zaangażowane w koewolucyjną bitwę: jeść czy nie być…
Aby osiągnąć zerową emisję, rząd musi zająć się przeszkodami zniechęcającymi samochody elektryczne
Aby osiągnąć zerową emisję, rząd musi zająć się przeszkodami zniechęcającymi samochody elektryczne
by Swapnesh Masrani
Ambitne cele zostały ustalone przez rządy Wielkiej Brytanii i Szkocji, aby do 2050 r. I 2045 r. Stać się gospodarkami o zerowej emisji netto…
Wiosna nadchodzi wcześniej w całych Stanach Zjednoczonych i to nie zawsze jest dobra wiadomość
Wiosna nadchodzi wcześniej w całych Stanach Zjednoczonych i to nie zawsze jest dobra wiadomość
by Theresa Crimmins
W większej części Stanów Zjednoczonych, ciepły klimat przyspieszył nadejście wiosny. Ten rok nie jest wyjątkiem.

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

Rutynowe spalanie gazu jest marnotrawstwem, zanieczyszczeniem i niedocenianiem
Rutynowe spalanie gazu jest marnotrawstwem, zanieczyszczeniem i niedocenianiem
by Gunnar W. Schade
Jeśli przejeżdżałeś przez obszar, w którym firmy wydobywają ropę i gaz z formacji łupkowych, prawdopodobnie widziałeś płomienie…
Flight Shaming: Jak szerzyć kampanię, która zmusiła Szwedów do rezygnacji z latania na dobre
Flight Shaming: Jak szerzyć kampanię, która zmusiła Szwedów do rezygnacji z latania na dobre
by Avit K Bhowmik
Największe europejskie linie lotnicze prawdopodobnie odnotują spadek obrotów o 50% w 2020 r. W wyniku pandemii COVID-19…
Czy klimat będzie się ocieplił tak bardzo, jak niektórzy się obawiają?
Czy klimat będzie się ocieplił tak bardzo, jak niektórzy się obawiają?
by Steven Sherwood i in
Wiemy, że klimat zmienia się wraz ze wzrostem stężenia gazów cieplarnianych, ale dokładna wielkość oczekiwanego ocieplenia pozostaje…
Jak sprawić, by pływające farmy wiatrowe stały się przyszłością zielonej energii elektrycznej
Jak sprawić, by pływające farmy wiatrowe stały się przyszłością zielonej energii elektrycznej
by Susan Gourvenec
Od 2010 r. Na całym świecie odnotowuje się stały wzrost energetyki wiatrowej, a ilość energii generowanej przez morską energię wiatrową…
A co by było, gdybyśmy zabrali wszystkie zwierzęta hodowlane z ziemi i zamiast tego posadzili rośliny i drzewa?
A co by było, gdybyśmy zabrali wszystkie zwierzęta hodowlane z ziemi i zamiast tego posadzili rośliny i drzewa?
by Sebastian Leuzinger
Chciałbym wiedzieć, jak wiele możemy zmienić w nasze zobowiązanie wynikające z porozumienia paryskiego i nasze całkowite…
Emisje metanu osiągają rekordowe poziomy
Emisje metanu osiągają rekordowe poziomy
by Josie Garthwaite
Badania pokazują, że globalne emisje metanu osiągnęły najwyższy w historii poziom.
Jak banki próbują uchwycić zielone przejście
Jak banki próbują uchwycić zielone przejście
by Tomaso Ferrand i Daniel Tischer
Banki sektora prywatnego w Wielkiej Brytanii powinny odgrywać główną rolę w finansowaniu działań na rzecz klimatu i wspieraniu sprawiedliwej transformacji…
Aby zbudować lepszą Kanadę po COVID-19, uruchom przyszłość wolną od paliw kopalnych
Aby zbudować lepszy świat po COVID-19, uruchom przyszłość wolną od paliw kopalnych
by Kyla Tienhaara i in
Popyt na paliwa kopalne spadł podczas pandemii COVID-19, gdy wprowadzono środki blokujące. W sekundę…