USA teadlased on näidanud, et avamere nafta- ja gaasiplatvormide metaaniheitmeid saab süstemaatiliselt kaardistada päikesel põhineva kaugseiremeetodi abil. Nende uus lähenemisviis võib aidata teavitada jõupingutusi metaani eraldumise vähendamiseks ja parandada riiklikke heitkoguste andmekogusid.
Võimas kasvuhoonegaas, metaan, aitab oluliselt kaasa kliimamuutustele. Varasemad uuringud on näidanud, et vähemalt 20% inimestega seotud metaani heitkogustest pärineb nafta- ja gaasitootmisest. Need võivad tuleneda nii tavapärasest tööst kui ka riketest või leketest.
Kuigi metaani eraldumist maismaal asuvatest nafta- ja gaasirajatistest on hästi uuritud, on avamereplatvormide heitkogused halvasti mõistetavad, hoolimata sellest, et need rajatised toodavad ligikaudu 30% kogu nafta- ja gaasitoodangust. Praegused metaani heitkoguste hinnangud kipuvad olema ebausaldusväärsed – ja need ei võta arvesse moonutatud heitkoguseid, kus suure osa heitkogustest põhjustab väike osa seadmetest.
Offshore väljakutsed
Vahepeal on vaatlusuuringud rasked, arvestades avamereplatvormide kaugeid asukohti. Paadid ei suuda sageli platvormidele piisavalt lähedale pääseda ja neil puudub võime kõrgendatud heitgaaside voolu täpselt tuvastada. Gaasianalüsaatoritega varustatud õhusõidukid suudavad tuvastada metaani, kuid tavaliselt ei suuda need allikaid vajaliku täpsusega kindlaks teha. Pildispektromeetritega relvastatud lennukid ja satelliidid pakuvad suuremat ruumilist eraldusvõimet, kuid neil on probleeme gaasi jälgede tuvastamisega ookeani kohal, kuna vesi on metaani neeldumisribades väga tume pind.
Nende puuduste kõrvaldamiseks atmosfääriteadlane Alana Ayasse Arizona ülikoolist ja Carbon Mappers ning tema kolleegid on näidanud kaugseiremeetodi potentsiaali, mis toimib Päikese sära jäädvustamisel veepinnal. See tagab metaani signaali tuvastamiseks piisava peegeldunud kiirguse.
"Saavutame selle lennuki kallakuga õigel ajal ja kohas, nii et lennukile paigaldatud anduri nurk on Päikesega sama nurga all ja on sihtmärgiga joondatud," selgitab Ayasse.
Louisiana uuring
Aastal 2021 kasutas meeskond seda tehnikat, et analüüsida aja jooksul rohkem kui 150 avamere madalaveelise nafta-/gaasipuurauku ja tootmisplatvormi heitkoguseid Mehhiko lahes Louisiana ranniku lähedal. Uuring hõlmas umbes 8% kõigist sellistest rajatistest piirkonnas.
Teadlased mitte ainult ei demonstreerinud päikesesära meetodi tõhusust metaani vabanemise kaugtuvastamiseks, vaid suutsid ka paljastada, et avamereplatvormide heitkogused näivad üldiselt olevat nii tootmisega võrreldes suuremad kui ka püsivamad kui need nafta- ja gaasibasseinid. Peale selle olid heitkogused väga moonutatud, märkis töörühm, millest enamik pärines akumulatsioonipaakidest ja õhutuspoomidest.
See töö on suur samm avameretootmise täieliku operatiivseire suunas suurtel aladel kogu maailmas
Alana Ayasse
"Kuigi ookeani kohal on metaani üksikuid eksperimentaalseid tuvastamisi tehtud, on see töö suur samm avameretootmise täieliku operatiivseire suunas kogu maailmas," selgitab Ayasse. Ta ütleb, et see suutlikkus on heitkoguste vähendamise jõupingutuste teavitamiseks ülioluline. Näiteks juhivad teadlased tähelepanu sellele, et rõhualandusklapi normaalne töö võib põhjustada perioodilisi metaaniheitmeid säilituspaagist, kuid püsivam eraldumine võib viidata sellele, et ventiil on kinni jäänud ja vajab parandamist.
"Oleme Californias pilootprogrammidega näidanud, et kõrge eraldusvõimega metaaniandmete jagamine maismaa nafta- ja gaasioperaatoritega võib otseselt kaasa tuua vabatahtliku lekke parandamise," ütleb Ayasse. "Pikaajaline leevendamine nõuab paljusid osalejaid ja palju liikuvaid osi, kuid heade andmete olemasolu on selle kõige jaoks ülioluline."
Satelliidi kasutuselevõtt
Atmosfäärifüüsik Debra Wunch Toronto ülikooli töötaja, kes ei osalenud uuringus, ütleb, et uurimus annab täiendavaid tõendeid selle kohta, et metaani vabanemise vähendamisel edu saavutamiseks tuleb teatatud heitkoguseid kontrollida ja jälgida. "Vee kohal asuvate säramõõtmiste kasutamine võimaldab meil kasutada järgmise põlvkonna metaanisatelliite, et kaasata meie atmosfääriseiresse avamere nafta- ja gaasitootmine, mis oli varem raskesti jälgitav heiteallikas."
Grant AllenManchesteri ülikooli atmosfäärifüüsik ütleb: "Uuring kinnitab varasemate mõõtmistel juhitud väliprojektide tulemusi, mis on järjekindlalt leidnud, et väike arv rajatisi (maismaal ja avamerel) põhjustavad tavaliselt suure enamuse metaani heitkogustest. niinimetatud superemitteri rajatised. Sageli võib selle põhjuseks olla halb tööpraktika või mõni potentsiaalselt tuvastamatu või soovimatu õhutus (nn lenduvad emissioonid). Suurheite tekitajate sel viisil tuvastamine võib aidata suunata kiireid sekkumisi edasiste heitkoguste vältimiseks ning viia sihipärasema heitkoguste poliitika ja reguleerimiseni.
Täpsed inventuurid
Allen juhib tähelepanu ka sellele, et metaani heitkoguste otsene mõõtmine võib aidata meil tuvastada vigu riiklikes kasvuhoonegaaside heitkoguste loendites ja käitajate esitatud heitkoguste hinnangutes. Esimene on oluline selleks, et valitsused võtaksid arvesse kliimaheite vähendamise eesmärke ja võimaldaksid meil täpselt modelleerida heitkoguste ja kliimamuutuste trajektoore. Ta järeldab: "Sellised mõõtmispõhised uuringud aitavad hoida meie heitkoguste loendid võimalikult ausad."
Võitlus veiste röhitsemisega: lehmade metaaniheitmete mõõtmine
Kui esialgne uuring on lõpule jõudnud, soovivad teadlased nüüd naasta Mehhiko lahte, et uurida suuremat avamere infrastruktuuri elanikkonda, et parandada piirkonna metaani kadu määrasid. See hõlmab süvaveeplatvorme, mille tootmine erineb nende madalaveeliste platvormide omast.
"Ootame ka kahe esimese Carbon Mapperi satelliidi orbiidile 2023. aastal," lisab Ayasse. Ta selgitab, et need on loodud selleks, et pakkuda täielikumat ja vastupidavamat ülemaailmset metaaniheite seiret suurtest avamere nafta- ja gaasitootmispiirkondadest, mis muidu jäävad suures osas nähtamatuks.
Uuringut kirjeldatakse artiklis Environmental Research Letters.
