À medida que flui através de tubulações de poços para fogões de mesa, o gás natural está sujeito a vazamentos, ameaçando não só a segurança e saúde humana, mas também a saúde do planeta.

Nos últimos 10 anos, vazamentos e explosões de gás natural em bairros residenciais e comerciais dos EUA mataram 73 pessoas, feriu 412 outras pessoas e causou mais de US $ 500 milhões em danos materiais. Vazamentos de gás e outras emissões em toda a indústria emitem um terço de todo o metano produzido pelo homem, um gás de efeito estufa 36 vezes mais potente do que o dióxido de carbono. Pesquisadores em Stanford e em outros lugares estão procurando maneiras rápidas e acessíveis de detectar vazamentos em toda a cadeia de suprimento de gás natural em um esforço para reduzir danos e salvar vidas.

“Embora uma grande parte do metano na atmosfera venha da agricultura e da pecuária, vazamentos de gás natural são encontrados em todo o sistema de distribuição de gás, "disse o professor de geofísica de Stanford, Mark Zoback, diretor da Natural Gas Initiative, que financia grande parte do trabalho em Stanford rastreando e mitigando vazamentos.

Quando queimado para produzir eletricidade, o gás natural libera cerca de metade do dióxido de carbono por quilowatt-hora que o carvão, bem como menos óxidos de enxofre e nitrogênio, tornando-o uma alternativa tentadora ao carvão.

Contudo, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA estimou que a indústria de petróleo e gás emitiu aproximadamente 8 milhões de toneladas métricas de metano em 2016 - o equivalente às emissões de 43 milhões de carros em um ano. Um estudo de 2014 de Adam Brandt, professor associado de engenharia de recursos de energia em Stanford, descobriram que tais vazamentos podem anular alguns, mas não todos os benefícios climáticos da mudança do carvão para o gás natural, como alguns especialistas, incluindo Zoback, têm defendido.

"A maior parte do vazamento de gás está associada a um número relativamente pequeno de grandes fontes. Temos que encontrar e consertar os maiores vazamentos se quisermos construir um local mais seguro, sistema mais barato e menos prejudicial, "Zoback disse.

Segurança e saúde do consumidor

Quando os vazamentos acontecem perto de áreas urbanas e residenciais, eles podem causar incêndios e explosões e representar algumas das maiores ameaças à segurança humana, além dos efeitos climáticos. Entre aqueles que trabalham para encontrar esses tipos de vazamentos estão Rob Jackson de Stanford e o cientista do setor privado Robert Ackley, presidente da Gas Safety nos EUA, uma empresa de monitoramento de vazamentos de Massachusetts.

Os dois viajaram por áreas urbanas em um carro que parece bastante comum, exceto pela estranha antena projetando-se de seu telhado. Desconhecido para os espectadores, Jackson e Ackley olham para os dados em uma tela, esperando o ping revelador para alertá-los de um vazamento de gás nas proximidades. Eles usam um analisador de metano baseado em laser e a estranha antena do carro, que mede a velocidade e direção do vento, para pesquisar vazamentos.

Esse tipo de pesquisa em Cincinnati descobriu que os programas de substituição de dutos reduziram os vazamentos de gás em até 90%. Enquanto trabalhava na Duke University em 2011, Jackson e seus colegas descobriram 3, 000 vazamentos em Boston em colaboração com pesquisadores da Universidade de Boston. Esse mapeamento acabou levando a uma reforma política em Massachusetts, Jackson disse. Mais tarde, ele realizou um estudo semelhante em Washington, D.C., e encontrou o dobro de vazamentos que havia em Boston. Ele e sua equipe agora estão trabalhando em casa e construindo métodos de detecção de vazamentos para documentar as emissões do meio-fio.

"Qualquer vazamento é potencialmente explosivo, "disse ele." Estamos tentando ajudar a projetar o sistema para ser mais seguro e eficiente. "

A segurança do nosso planeta

Embora vazamentos residenciais representem riscos para a segurança humana, vazamento em cada pedaço da cadeia industrial de gás natural - cabeças de poço, compressores, válvulas, bombas, medidores e conectores de tubos - tem sérias implicações para o clima.

As empresas de petróleo e gás querem ajudar a reduzir a quantidade de gás perdido devido aos custos e passivos associados. O metano fugitivo global custa mais de US $ 30 bilhões em receita perdida por ano, de acordo com um estudo de 2012. E apenas 5 por cento dos vazamentos no sistema de produção e transporte são responsáveis ​​por mais da metade das emissões de metano, Brandt encontrado em 2016.

"A indústria do gás não pode alegar ser um jogador responsável na sustentabilidade global se continuar a emitir quantidades significativas de metano por meio de suas operações, "Brandt disse.

Trabalhando com o acadêmico de pós-doutorado Arvind Ravikumar, Brandt liderou recentemente o Mobile Monitoring Challenge - um concurso para encontrar as maneiras mais acessíveis e precisas de detectar vazamentos de gás natural - junto com colegas de Stanford, Universidade Estadual do Colorado e o Fundo de Defesa Ambiental.

Durante o concurso do ano passado, drones zumbiam no alto, caminhões roncavam e helicópteros voavam pelo céu em instalações de testes controlados em Fort Collins, Colorado, e Sacramento, Califórnia.

Os resultados da competição devem ser publicados em breve, e quando eles são, pesquisadores de Stanford e além terão uma nova ferramenta para ajudar a encontrar e impedir vazamentos perigosos de gás natural em poços e dutos e perto de casas.