Mesmo os campos de petróleo não estão imunes à devastação do tempo:um novo estudo descobriu que, à medida que alguns dos maiores campos de petróleo do mundo envelhecem, a energia necessária para mantê-los funcionando pode aumentar dramaticamente, mesmo com a diminuição da quantidade de petróleo que eles produzem.

Deixar de levar em conta as mudanças nos requisitos de energia dos campos petrolíferos pode fazer com que os gerentes de campos petrolíferos ou formuladores de políticas subestimem os verdadeiros impactos climáticos, Cientistas de Stanford alertam.

As novas descobertas, publicado no jornal Nature Mudança Climática , têm implicações para emissões de longo prazo e modelagem climática, bem como a política climática. "Os modelos atuais de clima e sistema de energia normalmente não exploram os impactos do esgotamento do reservatório de petróleo em nenhum detalhe, "disse o co-autor do estudo Adam Brandt, professor assistente de engenharia de recursos de energia na Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais. "À medida que os campos petrolíferos se esgotam, as emissões por unidade de óleo aumentam. Isso deve ser considerado em esforços de modelagem futuros. "

Uma estimativa precisa

No novo estudo, O pesquisador de pós-doutorado de Stanford Mohammad Masnadi trabalhou com Brandt para aplicar uma nova ferramenta de software desenvolvida em Stanford para calcular as emissões de gases de efeito estufa em campos petrolíferos em todo o mundo que produziram mais de 1 bilhão de barris de petróleo ao longo de suas vidas, às vezes chamados de campos petrolíferos "supergigantes".

As estimativas convencionais de gases de efeito estufa calculam as emissões por meio de uma espécie de engenharia reversa econômica, em que um índice econômico é usado para converter o valor monetário dos produtos finais de um campo petrolífero - quer seja petróleo processado, gás natural ou produtos derivados do petróleo - em emissões de gases de efeito estufa. "Esta abordagem de cima para baixo para converter valores econômicos em custos ambientais e energéticos perde muitas informações subjacentes, "Masnadi disse.

O que mais, muitos estudos analisam os dados de apenas um único ponto no tempo, e, como resultado, capture apenas um instantâneo das emissões de gases de efeito estufa de um campo petrolífero. Mas os cientistas de Stanford argumentam que, para traçar o quadro mais preciso dos verdadeiros impactos climáticos de um campo petrolífero - e também ter a melhor chance de reduzir esses impactos - é necessário avaliar os custos de energia associados a cada estágio do processo de produção de petróleo, e fazer isso por toda a vida do campo petrolífero.

Desenvolvido no laboratório de Brandt em Stanford, uma ferramenta de software chamada Estimador de Emissões de Gases de Efeito Estufa da Produção de Óleo (OPGEE) foi projetada para fazer exatamente isso. Para qualquer campo petrolífero, OPGEE realiza o que é conhecido como avaliação do ciclo de vida, analisar cada fase do processo de produção de petróleo - extração, requinte e transporte. Em seguida, usa modelos de computador para calcular quanta energia é consumida durante cada etapa. A partir disso, os cientistas podem calcular com precisão quanto gás de efeito estufa cada campo de petróleo emite.

"Este tipo de análise ascendente não foi feito antes porque é difícil, "Masnadi disse." Para este estudo, precisávamos de mais de 50 dados diferentes para cada campo petrolífero em cada ano. Quando você está tentando analisar um campo de petróleo ao longo de décadas, são muitos dados. "

Infelizmente, a maioria das empresas de petróleo reluta em divulgar esse tipo de dados temporais sobre seus campos de petróleo. Os pesquisadores de Stanford desenvolveram duas soluções alternativas para esse problema. Primeiro, eles coletaram dados de locais onde as leis de transparência exigem que os dados de produção de petróleo sejam disponibilizados publicamente. Estes incluíam o Canadá, Noruega e Reino Unido, e o estado da Califórnia nos EUA. Em segundo lugar, a dupla conduziu uma profunda mina de dados da literatura científica para buscar pistas sobre os níveis de produção do campo petrolífero em estudos publicados.

Rendimentos decrescentes

No fim, o par acabou com dados que remontam a décadas para 25 campos de petróleo supergigantes globalmente importantes. Aplicando OPGEE a este grupo, os cientistas descobriram que, para muitos dos campos de petróleo supergigantes, a produção de petróleo diminuiu com o tempo, pois os poços foram esgotados, mas a energia gasta para capturar o óleo restante aumentou.

"Quanto mais óleo é extraído, mais difícil se torna extrair o óleo remanescente, então as empresas têm que recorrer a métodos de recuperação cada vez mais intensivos em energia, como água, inundação de vapor ou gás, "Masnadi disse.

Para piorar as coisas, o óleo recuperado por meio de tais métodos deve passar por um processamento de superfície mais intenso para filtrar o excesso de água e gás. No último caso, isso pode resultar em um excesso de dióxido de carbono e gás metano que normalmente é eliminado por meio da queima - um processo denominado "queima" - ou vazamento para a atmosfera.

"Podemos mostrar com esses resultados que um grande campo de petróleo típico terá uma duplicação das emissões por barril de petróleo em um período de operação de 25 anos, "Brandt disse.

Ganha-ganha

Como parar esse ciclo prejudicial? Uma maneira é por meio de regulamentações governamentais mais rígidas que obrigam as empresas a reduzir suas emissões de gases de efeito estufa ou correr o risco de diminuir a produção. Foi demonstrado que isso funciona em dois campos offshore canadenses, Hibernia e Terra Nova, onde as regulamentações reduziram drasticamente as emissões de gases de efeito estufa, limitando a produção de petróleo em campos onde o gás é desperdiçado por meio de queima e ventilação.

“Melhor regulamentação é certamente parte da resposta, mas uma solução mais progressiva é incentivar as empresas de energia a extrair a energia de que precisam para operar seus antigos campos de petróleo de fontes renováveis, como a solar, vento ou geotérmico, "Masnadi disse.

Ele cita o exemplo da empresa GlassPoint Solar, com sede na Califórnia, que usa geradores de vapor movidos a energia solar para reduzir o consumo de gás e as emissões de carbono de seus campos de petróleo em até 80 por cento.

Bem feito, essas soluções podem acabar sendo uma vantagem para a indústria e o meio ambiente, os cientistas de Stanford disseram, ajudando as empresas de petróleo a reduzir os custos de energia e, ao mesmo tempo, reduzir seus impactos climáticos.

A ferramenta OPGEE desenvolvida pela equipe de Brandt já foi adotada pelo California Air Resources Board para ajudar a reduzir as emissões de gases de efeito estufa dos combustíveis de transporte, mas Brandt acha que também pode ser útil para a indústria.

"Isso pode servir como um trampolim para a gestão do ciclo de vida das emissões de campo, "Brandt disse." As empresas podem planejar as operações para maximizar a produção e, ao mesmo tempo, minimizar as emissões. "