Amerikai kutatók kimutatták, hogy a tengeri olaj- és gázplatformok metánkibocsátása szisztematikusan feltérképezhető napfényen alapuló távérzékelési módszerrel. Új megközelítésük segíthet a metánkibocsátás csökkentésére irányuló erőfeszítésekben és a nemzeti kibocsátási jegyzékek javításában.
Egy erős üvegházhatású gáz, a metán jelentős mértékben hozzájárul az éghajlatváltozáshoz. Korábbi kutatások kimutatták, hogy az emberi eredetű metánkibocsátás legalább 20%-a az olaj- és gáztermelésből származik. Ezek mind normál működésből, mind hibás működésből vagy szivárgásból eredhetnek.
Míg a szárazföldi olaj- és gázipari létesítményekből származó metánkibocsátást alaposan tanulmányozták, a tengeri platformok kibocsátása nem ismert, annak ellenére, hogy ezek a létesítmények az összes olaj- és gáztermelés mintegy 30%-át teszik ki. A metánkibocsátásra vonatkozó jelenlegi becslések általában megbízhatatlanok – és nem veszik figyelembe a torzított kibocsátásokat, ahol a berendezések kis része felelős a kibocsátás nagy részéért.
Offshore kihívások
A megfigyelési tanulmányok eközben nehézkesek, tekintettel a tengeri platformok távoli elhelyezkedésére. A hajók gyakran nem tudnak elég közel jutni a platformokhoz, és nem képesek pontosan észlelni a megnövekedett károsanyag-kibocsátást. A gázelemzőkkel felszerelt repülőgépek képesek kimutatni a metánt, de általában nem tudják a forrásokat a szükséges pontossággal megtalálni. A képalkotó spektrométerekkel felfegyverzett repülőgépek és műholdak nagyobb térbeli felbontást kínálnak – de az óceán feletti nyomkövetési gázérzékeléssel küzdenek, mivel a víz nagyon sötét felület a metánelnyelési sávokban.
E hiányosságok orvoslására légköri tudós Alana Ayasse, az Arizonai Egyetem munkatársa, valamint a Carbon Mappers és munkatársai bemutatták egy olyan távérzékelési módszerben rejlő lehetőségeket, amelyek a Nap csillogását a víz felszínén rögzítik. Ez elegendő visszavert sugárzást biztosít a metánjel felismeréséhez.
„Ezt úgy érjük el, hogy a repülőgépet a megfelelő időben és helyen döntjük meg úgy, hogy a síkra szerelt érzékelő szöge ugyanolyan szögben legyen, mint a Nap, és egy vonalban legyen a céllal” – magyarázza Ayasse.
Louisiana tanulmány
2021-ben a csapat ezt a technikát használta a Mexikói-öbölben, Louisiana partjainál több mint 150 tengeri, sekély vizű olaj-/gázkút és termelési platform kibocsátásának időbeli elemzésére. A felmérés a régió összes ilyen létesítményének körülbelül 8%-ára terjedt ki.
A kutatók nemcsak a napfényes módszer hatékonyságát mutatták be a metánkibocsátás távoli detektálására, hanem azt is fel tudták mutatni, hogy a tengeri platformok kibocsátása általában magasabb a termeléshez képest, és tartósabb is, mint a szárazföldi olaj- és gázmedencék. Ezen túlmenően a kibocsátás erősen torz volt, a legtöbbet a tárolótartályokból és a légtelenítő gémekből származtatták.
Ez a munka nagy lépést jelent az offshore termelés teljes körű operatív monitorozása felé, világszerte nagy területeken
Alana Ayasse
„Bár volt néhány korábbi, egyszeri kísérleti metán kimutatás az óceán felett, ez a munka nagy lépést jelent a tengeri termelés teljes körű, operatív megfigyelése felé, világszerte nagy területeken” – magyarázza Ayasse. Ez a képesség – mondja – létfontosságú a kibocsátáscsökkentési erőfeszítések tájékoztatásához. A kutatók például rámutatnak, hogy a nyomáscsökkentő szelep normál működése felelős lehet a tárolótartályból származó metán időszakos kibocsátásáért – de a tartósabb kibocsátás azt jelezheti, hogy egy szelep elakadt és javításra szorul.
„Kaliforniai kísérleti programokkal bebizonyítottuk, hogy a nagy felbontású metánadatok megosztása a szárazföldi olaj- és gázszolgáltatókkal közvetlenül vezethet önkéntes szivárgásjavításhoz” – mondja Ayasse. „A hosszú távú mérsékléshez sok szereplőre és sok mozgó alkatrészre van szükség, de a jó adatok megléte mindenhez elengedhetetlen.”
Műholdas telepítés
Légkörfizikus Debra Wunch A Torontói Egyetem munkatársa, aki nem vett részt a tanulmányban, azt állítja, hogy a kutatás további bizonyítékokkal szolgál arra vonatkozóan, hogy a metánkibocsátás csökkentésében való előrelépés érdekében a bejelentett kibocsátásokat ellenőrizni és nyomon kell követni. „A víz feletti csillogási mérések lehetővé teszik számunkra, hogy a metánműholdak következő generációját használjuk, hogy a tengeri olaj- és gáztermelést is bevonjuk a légköri megfigyelésünkbe, amely korábban nehezen ellenőrizhető kibocsátási forrás volt.”
Grant Allen, a Manchesteri Egyetem légkörfizikusa azt mondja: „A tanulmány megerősíti a korábbi, méréssel irányított terepi projektek megállapításait, amelyek következetesen azt találták, hogy a metánkibocsátás nagy többségéért jellemzően kis számú létesítmény (szárazföldi és tengeri) felelős. úgynevezett szuperkibocsátó létesítmények. Ennek oka gyakran a rossz működési gyakorlat, vagy valamilyen potenciálisan azonosítatlan vagy nem kívánt légtelenítés (úgynevezett fugitív emisszió) lehet. A túlzott kibocsátók ilyen módon történő azonosítása elősegítheti a gyors beavatkozásokat a további kibocsátások megelőzésére, és célzottabb kibocsátási politikához és szabályozáshoz vezethet.”
Pontos készletek
Allen arra is rámutat, hogy a metánkibocsátás közvetlen mérése segíthet azonosítani a nemzeti üvegházhatásúgáz-kibocsátási jegyzékekben és az üzemeltetők által bejelentett kibocsátási becslésekben a hibákat. Az előbbi azért fontos, hogy a kormányok számon kérjék az éghajlat-kibocsátás-csökkentési célokat, és lehetővé teszik számunkra, hogy pontosan modellezzük a kibocsátási és klímaváltozási pályákat. Következtetése: „A mérésen alapuló tanulmányok, mint amilyen ez is, segítenek abban, hogy kibocsátási leltárainkat a lehető legőszintébben tartsuk”.
Szarvasmarha-böfögés elleni küzdelem: tehenek metánkibocsátásának mérése
A kezdeti tanulmány befejeztével a kutatók most visszatérnek a Mexikói-öbölbe, hogy felmérjék a tengeri infrastruktúra nagyobb populációját, hogy javítsák a régió metánveszteségének mértékét. Ide tartoznak a mélytengeri platformok, amelyek gyártása eltér sekély vízi társaikétól.
„Várjuk az első két Carbon Mapper műholdat is 2023-ban” – teszi hozzá Ayasse. Ezeket a főbb tengeri olaj- és gázkitermelési területek metánkibocsátásának teljesebb és ellenállóbb globális ellenőrzésére tervezték – magyarázza –, amelyek egyébként nagyrészt láthatatlanok maradnak.
A tanulmány leírása a Environmental Research Letters.
