Mais metano causador do aquecimento climático vaza para a atmosfera do que nunca foi relatado

Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público

Muito mais metano, um potente gás com efeito de estufa, está a ser libertado de aterros sanitários e de operações de petróleo e gás em todo o mundo do que os governos imaginavam, mostram recentes pesquisas aéreas e por satélite. Isso é um problema para o clima e também para a saúde humana. É também por isso que o governo dos EUA tem reforçado as regulamentações sobre vazamentos de metano e desperdício de ventilação, mais recentemente de poços de petróleo e gás em terras públicas.

A boa notícia é que muitos desses vazamentos podem ser corrigidos – se forem detectados rapidamente.

Riley Duren, cientista pesquisador da Universidade do Arizona e ex-engenheiro e cientista da NASA, lidera o Carbon Mapper, uma organização sem fins lucrativos que está planejando uma constelação de satélites de monitoramento de metano. Seu primeiro satélite, uma parceria com o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e a empresa de imagens da Terra Planet Labs, será lançado em 2024.

Duren explicou como os novos satélites estão a mudar a capacidade das empresas e dos governos de encontrar e impedir fugas de metano e evitar o desperdício de um produto valioso.

Por que as emissões de metano são tão preocupantes?

O metano é o segundo poluente mais comum do aquecimento global, depois do dióxido de carbono. Não permanece na atmosfera por tanto tempo – apenas cerca de uma década em comparação com séculos para o dióxido de carbono – mas tem um impacto descomunal.

A capacidade do metano de aquecer o planeta é quase 30 vezes maior que a do dióxido de carbono ao longo de 100 anos e mais de 80 vezes ao longo de 20 anos. Você pode pensar no metano como um cobertor muito eficaz que retém o calor na atmosfera, aquecendo o planeta.

O que preocupa muitas comunidades é que o metano também é um problema de saúde. É um precursor do ozônio, que pode piorar a asma, a bronquite e outros problemas pulmonares. E, em alguns casos, as emissões de metano são acompanhadas por outros poluentes nocivos, como o benzeno, um agente cancerígeno.

Em muitos campos de petróleo e gás, menos de 80% do gás que sai do solo de um poço é metano – o resto pode ser poluentes atmosféricos perigosos que você não gostaria de ter perto de sua casa ou escola. No entanto, até recentemente, havia muito pouca monitorização direta para encontrar fugas e impedi-las.

Por que os satélites são necessários para detectar vazamentos de metano?

Na sua forma natural, o metano é invisível e inodoro. Você provavelmente não saberia que havia uma enorme nuvem de metano ao lado se não tivesse instrumentos especiais para detectá-la.

As empresas tradicionalmente contabilizam as emissões de metano usando um método do século XIX denominado inventário. Os inventários calculam as emissões com base na produção relatada em poços de petróleo e gás ou na quantidade de lixo que vai para um aterro sanitário, onde os resíduos orgânicos geram metano à medida que se decompõem. Há muito espaço para erros nesta contabilidade baseada em suposições; por exemplo, não leva em conta vazamentos desconhecidos ou ventilação persistente.

Até recentemente, o estado da arte na detecção de vazamentos em operações de petróleo e gás envolvia uma visita de um técnico a um poço a cada 90 dias ou mais com uma câmera infravermelha portátil ou um analisador de gás. Mas um grande vazamento pode liberar uma enorme quantidade de gás durante um período de vários dias e semanas ou pode ocorrer em locais não facilmente acessíveis, o que significa que muitos desses chamados superemissores passam despercebidos.

Os satélites e aviões de detecção remota, por outro lado, podem pesquisar rapidamente grandes áreas de forma rotineira. Alguns dos satélites mais recentes, incluindo os que estamos lançando através da Carbon Mapper Coalition, podem ampliar locais individuais em alta resolução, para que possamos identificar superemissores de metano em poços, estações de compressão ou seções específicas de um aterro sanitário. .

Você pode ver um exemplo do poder do sensoriamento remoto em nosso artigo recente na revista Science. Pesquisamos 20% dos aterros abertos nos EUA com aviões e descobrimos que as emissões eram, em média, 40% maiores do que as emissões relatadas ao governo federal usando contabilidade baseada em suposições.

Se os cientistas puderem monitorar regiões com frequência e consistência a partir de satélites, então eles poderão sinalizar a atividade dos superemissores e notificar o operador rapidamente para que o operador possa encontrar o problema enquanto ele ainda está acontecendo e corrigir quaisquer vazamentos.

Como os satélites detectam metano no espaço?

A maioria dos satélites capazes de detectar metano usa alguma forma de espectroscopia.

Uma câmera típica vê o mundo em três cores – vermelho, verde e azul. Os espectrômetros de imagem que usamos foram desenvolvidos pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e veem o mundo em quase 500 cores, incluindo comprimentos de onda além do espectro visível até o infravermelho, que é essencial para detectar e medir gases de efeito estufa.

Gases de efeito estufa como metano e dióxido de carbono absorvem calor nos comprimentos de onda infravermelhos – cada um com impressões digitais únicas. Nossa tecnologia analisa a luz solar refletida na superfície da Terra para detectar as impressões digitais infravermelhas de metano e dióxido de carbono na atmosfera.

Estas assinaturas são distintas de todos os outros gases, pelo que podemos obter imagens de plumas de metano e dióxido de carbono para determinar as origens de superemissores individuais. Uma vez que usamos a espectroscopia para medir a quantidade de gás em uma determinada pluma, podemos calcular uma taxa de emissão usando dados de velocidade do vento.

O que os novos satélites que o Carbon Mapper planeja lançar podem fazer que outros ainda não fizeram?

Cada satélite possui capacidades diferentes e muitas vezes complementares. O MethaneSat, que o Fundo de Defesa Ambiental acaba de lançar em março de 2024, é como uma lente grande angular que produzirá uma imagem muito precisa e completa das emissões de metano em grandes paisagens. Nossos satélites Carbon Mapper Coalition complementarão o MethaneSAT agindo como uma coleção de lentes telefoto – seremos capazes de ampliar para localizar emissores de metano individuais, como ampliar um pássaro fazendo ninho em uma árvore.

Trabalhando com os nossos parceiros do Planet Labs e da NASA, planeamos lançar o primeiro satélite Carbon Mapper Coalition em 2024, com o objetivo de expandir a constelação nos próximos anos para, em última análise, fornecer monitorização diária do metano em regiões de alta prioridade em todo o mundo. Por exemplo, estima-se que cerca de 90% das emissões de metano provenientes da produção e utilização de combustíveis fósseis provêm de apenas 10% da superfície da Terra. Portanto, planejamos concentrar os satélites da Carbon Mapper Coalition nas bacias de produção de petróleo, gás e carvão; grandes áreas urbanas com refinarias, estações de tratamento de águas residuais e aterros sanitários; e principais regiões agrícolas.

Como seus dados de monitoramento serão usados?

Esperamos, com base na experiência de compartilhamento de dados de nossas aeronaves com operadores e reguladores de instalações, que muitos de nossos futuros dados de satélite sejam usados para orientar esforços de detecção e reparo de vazamentos.

Muitas empresas de petróleo e gás, operadores de aterros e algumas grandes explorações agrícolas com digestores de metano são motivados a encontrar fugas porque o metano, nesses casos, é valioso e pode ser capturado e utilizado. Assim, além dos impactos climáticos e de saúde, as fugas de metano equivalem à libertação de lucros para a atmosfera.

Com o monitoramento rotineiro por satélite, podemos notificar rapidamente os proprietários e operadores das instalações para que possam diagnosticar e corrigir quaisquer problemas, e podemos continuar monitorando os locais para verificar se os vazamentos permanecem corrigidos.

Nossos dados também podem ajudar a alertar as comunidades próximas sobre riscos, educar o público e orientar os esforços de fiscalização nos casos em que as empresas não corrigem voluntariamente seus vazamentos. Ao medir as tendências em eventos de elevada emissão de metano ao longo do tempo e entre bacias, podemos também contribuir para avaliações sobre se as políticas estão a ter o efeito pretendido.

Fornecido por The Conversation

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.