O gás natural está deslocando o carvão, o que poderia ajudar a combater a mudança climática porque a queima produz menos emissões de carbono. Mas a produção e transporte de gás natural libera metano, um gás de efeito estufa que também contribui para as mudanças climáticas. Qual é o tamanho do problema do metano?

Nos últimos cinco anos, nossas equipes de pesquisa na Colorado State University fizeram milhares de medições de emissões de metano em mais de 700 instalações separadas na produção, reunião, em processamento, segmentos de transmissão e armazenamento da cadeia de abastecimento de gás natural.

Esta experiência nos deu uma perspectiva única em relação às principais fontes de emissões de metano do gás natural e os desafios que a indústria enfrenta em termos de detecção e redução, se não eliminando, eles.

Nosso trabalho, junto com vários outros projetos de pesquisa, foi recentemente dobrado em um novo estudo publicado na revista Science. Este instantâneo abrangente sugere que as emissões de metano das operações de petróleo e gás são muito maiores do que as estimativas atuais da EPA.

O que há de errado com o metano

Uma forma de quantificar a magnitude do vazamento de metano é dividir a quantidade de metano emitida a cada ano pela quantidade total de metano bombeado do solo a cada ano de gás natural e poços de petróleo. A EPA atualmente estima que essa taxa de vazamento de metano seja de 1,4 por cento. Isso é, para cada pé cúbico de gás natural retirado de reservatórios subterrâneos, 1,4 por cento dele é perdido na atmosfera.

Este estudo sintetizou os resultados de uma série de cinco anos de 16 estudos coordenados pelo grupo de defesa ambiental Fundo de Defesa Ambiental (EDF), que envolveu mais de 140 pesquisadores de mais de 40 instituições e 50 empresas de gás natural.

O esforço reuniu acadêmicos baseados em universidades, think tanks e a própria indústria para fazer a estimativa mais precisa possível da quantidade total de metano emitida por todas as operações de petróleo e gás dos EUA. Ele integrou dados de uma infinidade de estudos recentes com medições feitas no solo e no ar.

Tudo dito, com base nos resultados de nosso novo estudo, a indústria de petróleo e gás dos EUA está vazando 13 milhões de toneladas métricas de metano a cada ano, o que significa que a taxa de vazamento de metano é de 2,3%. Essa diferença de 60% entre nossa nova estimativa e a antiga da EPA pode ter profundas consequências climáticas.

O metano é um gás de efeito estufa altamente potente, com mais de 80 vezes o impacto do dióxido de carbono no aquecimento climático nos primeiros 20 anos após sua liberação.

Um estudo anterior da EDF mostrou que uma taxa de vazamento de metano superior a 3 por cento não resultaria em nenhum benefício climático imediato com a aposentadoria de usinas movidas a carvão em favor de usinas de gás natural.

Isso significa que mesmo com uma taxa de vazamento de 2,3 por cento, a crescente participação da eletricidade nos Estados Unidos movida a gás natural está fazendo algo para desacelerar o ritmo das mudanças climáticas. Contudo, esses benefícios climáticos poderiam ser muito maiores.

Também, a uma taxa de vazamento de metano de 2,3 por cento, muitos outros usos do gás natural, além da geração de eletricidade, são definitivamente prejudiciais para o clima. Por exemplo, A EDF descobriu que substituir o diesel usado na maioria dos caminhões ou a gasolina consumida pela maioria dos carros por gás natural exigiria uma taxa de vazamento de menos de 1,4% antes que houvesse qualquer benefício climático imediato.

O que mais, alguns cientistas acreditam que a taxa de vazamento pode ser ainda maior do que nossa estimativa.

O que causa esses vazamentos

Talvez você nunca tenha contemplado a longa jornada que o gás natural percorre antes de poder acender os queimadores do fogão a gás em sua cozinha.

Mas além dos 500, 000 poços de gás natural operando nos EUA hoje, existem 2 milhões de milhas de tubos e milhões de válvulas, acessórios, tanques, compressores e outros componentes operando 24 horas por dia, sete dias por semana para entregar gás natural em sua casa.

O gás natural que você queima quando prepara um lote de panquecas pode ter viajado 1, 000 milhas ou mais enquanto passava por essa rede complicada. Pelo caminho, havia muitas oportunidades para que parte dela vazasse para a atmosfera.

Vazamentos de gás natural podem ser acidentais, causado por equipamento com defeito, mas muito gás natural também é liberado intencionalmente para realizar operações de processo, como abertura e fechamento de válvulas. Além disso, as dezenas de milhares de compressores que aumentam a pressão e bombeiam o gás ao longo da rede são movidos por motores que queimam gás natural e seu escapamento contém algum gás natural não queimado.

Como o gás natural entregue em sua casa é de 85 a 95 por cento de metano, vazamentos de gás natural são predominantemente metano. Embora o metano represente a maior ameaça ao clima por causa de sua potência de gás de efeito estufa, o gás natural contém outros hidrocarbonetos que podem degradar a qualidade do ar regional e são ruins para a saúde humana.

Contagens de estoque vs. vigilância de aeronaves

O Inventário de Gases de Efeito Estufa da EPA é feito de uma forma que especialistas como nós chamam de abordagem "ascendente". Isso envolve a contagem de todos os equipamentos de gás natural do país - de medidores de gás domésticos a poços - e estimar uma taxa de emissão média anual para cada categoria e somar tudo.

Existem dois desafios para essa abordagem. Primeiro, não há registros precisos de equipamentos para muitas dessas categorias. Segundo, quando os componentes operam incorretamente ou falham, balão de emissões, dificultando o desenvolvimento de uma taxa de emissão anualizada precisa e significativa para cada fonte.

Abordagens "de cima para baixo", normalmente exigindo aeronaves, são a alternativa. Eles medem as concentrações de metano a favor e contra o vento de grandes áreas geográficas. Mas essa abordagem tem suas próprias deficiências.

Primeiro, captura todas as emissões de metano, em vez de apenas as emissões vinculadas às operações de gás natural - incluindo o metano dos aterros sanitários, vacas e até as folhas apodrecendo no seu quintal. Segundo, esses instantâneos únicos podem ficar distorcidos dependendo do que está acontecendo enquanto os aviões voam capturando dados de metano.

Historicamente, As abordagens de cima para baixo estimam as emissões que são cerca de duas vezes as estimativas de baixo para cima. Algumas estimativas regionais de vazamento de metano de cima para baixo chegam a 8%, enquanto algumas estimativas de baixo para cima chegam a 1%.

Trabalho mais recente, incluindo nosso estudo de ciências, realizaram campanhas coordenadas nas quais as medições no solo e da aeronave são feitas simultaneamente, enquanto modelam cuidadosamente os eventos de emissão.

Gadgets úteis e política sólida

Em uma manhã ensolarada de outubro de 2013, nossa equipe de pesquisa parou em uma estação de compressão de coleta de gás natural no Texas. Usando US $ 80, Câmera infravermelha 000, imediatamente localizamos um vazamento extraordinariamente grande de material incolor, metano inodoro que era invisível para o operador que rapidamente isolou e corrigiu o problema.

Em seguida, testemunhamos o declínio das emissões de metano dez vezes - a taxa de vazamento da instalação caiu de 9,8% para 0,7% diante de nossos olhos.

Não é economicamente viável, claro, para equipar todos os trabalhadores do gás natural com $ 80, 000 câmeras, ou para contratar os motoristas necessários para monitorar cada bloco de poço diariamente quando houver 40, 000 poços de petróleo e gás em Weld County, Colorado, sozinho.

Mas as novas tecnologias podem fazer a diferença. Nossa equipe na Colorado State University está trabalhando com o Departamento de Energia para avaliar dispositivos que detectarão rapidamente as emissões de metano. Alguns desses dispositivos podem ser implantados hoje, incluindo sensores baratos que podem ser monitorados remotamente.

A tecnologia sozinha não resolverá o problema, Contudo. Acreditamos que a redução da taxa de vazamento de metano do país exigirá um esforço colaborativo entre a indústria e o governo. E com base em nossa experiência no Colorado, que desenvolveu alguns dos regulamentos de emissões de metano mais rígidos do país, descobrimos que as melhores práticas se tornam práticas padrão com regulamentações rígidas.

Acreditamos que os esforços da administração Trump para reverter os regulamentos, independentemente de estarem trabalhando ou não, não terá apenas impactos climáticos profundos. Eles também colocarão em risco a saúde e a segurança de todos os americanos, ao mesmo tempo que prejudicam os esforços da indústria de gás natural para reduzir a poluição que produz.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.