연안 석유 및 가스 플랫폼에서 배출되는 메탄은 태양광 기반 원격 감지 방법을 사용하여 체계적으로 매핑할 수 있다고 미국 연구원들이 밝혔습니다. 그들의 새로운 접근 방식은 메탄 방출을 줄이고 국가 배출량 인벤토리를 개선하기 위한 노력을 알리는 데 도움이 될 수 있습니다.
강력한 온실 가스인 메탄은 기후 변화의 중요한 원인입니다. 이전 연구에 따르면 인간과 관련된 메탄 배출량의 최소 20%가 석유 및 가스 생산에서 발생합니다. 이는 정상 작동과 오작동 또는 누출로 인해 발생할 수 있습니다.
육상 석유 및 가스 시설에서 배출되는 메탄은 잘 연구되고 있지만 해양 플랫폼에서 배출되는 배출은 전체 석유 및 가스 생산의 약 30%에 기여하고 있음에도 불구하고 제대로 이해되지 않고 있습니다. 메탄 배출에 대한 현재 추정치는 신뢰할 수 없는 경향이 있으며, 장비의 작은 부분이 배출의 많은 부분을 담당하는 왜곡된 배출을 설명하지 못합니다.
해양 과제
한편, 해양 플랫폼의 원격 위치를 고려할 때 관측 연구는 어렵습니다. 보트는 종종 플랫폼에 충분히 가까이 갈 수 없고 상승된 배출 기둥을 정확하게 감지하는 능력이 부족합니다. 가스 분석기가 장착된 항공기는 메탄을 감지할 수 있지만 필요한 정확도로 발생원을 찾을 수 없는 경향이 있습니다. 영상 분광계로 무장한 항공기와 위성은 더 높은 공간 분해능을 제공하지만, 물은 메탄 흡수 대역에서 매우 어두운 표면이기 때문에 바다에서 미량 가스 감지에 어려움을 겪고 있습니다.
이러한 단점을 해결하기 위해 대기 과학자 애리조나 대학의 Alana Ayasse와 Carbon Mappers 및 동료들 물 표면에서 태양의 반짝임을 포착하여 작동하는 원격 감지 방법의 가능성을 보여주었습니다. 이것은 메탄 신호를 식별하기에 충분한 반사 광도를 제공합니다.
Ayasse는 "비행기를 적절한 시간과 장소에 고정하여 비행기에 장착된 센서의 각도가 태양과 같은 각도이고 대상과 정렬되도록 함으로써 이를 달성합니다."라고 설명합니다.
루이지애나 연구
2021년에 팀은 이 기술을 사용하여 루이지애나 연안의 멕시코 만에 있는 150개 이상의 연안, 얕은 물 유정 및 생산 플랫폼에서 발생하는 배출량을 시간 경과에 따라 분석했습니다. 설문 조사는 해당 지역의 모든 시설 중 약 8%를 차지했습니다.
연구원들은 메탄 방출의 원격 감지를 위한 태양광 방법의 효능을 입증했을 뿐만 아니라 해양 플랫폼의 배출이 일반적으로 생산에 비해 더 높고 더 지속적으로 나타나는 것으로 나타났습니다. 육상 석유 및 가스 분지. 게다가, 배출물은 매우 편향되어 있으며, 대부분이 저장 탱크와 벤트 붐에서 유래한다고 팀은 지적했습니다.
이 작업은 전 세계적으로 넓은 지역에서 해양 생산의 전면적인 운영 모니터링을 향한 큰 단계입니다.
알라나 아야세
Ayasse는 "이전에 해양에서 메탄에 대한 일회성 실험적 탐지가 몇 번 있었지만 이 작업은 전 세계적으로 넓은 지역에서 해양 생산에 대한 본격적인 운영 모니터링을 향한 큰 단계입니다"라고 설명합니다. 그녀는 이 용량이 배출 감소 노력을 알리는 데 중요하다고 말합니다. 예를 들어, 연구원들은 압력 릴리프 밸브의 정상적인 작동이 저장 탱크에서 간헐적인 메탄 배출의 원인이 될 수 있다고 지적하지만 더 지속적인 방출은 밸브가 고착되어 수리가 필요함을 나타낼 수 있습니다.
"우리는 캘리포니아의 파일럿 프로그램을 통해 육상 석유 및 가스 운영자와 고해상도 메탄 데이터를 공유하면 자발적인 누출 수리 조치로 직접 이어질 수 있음을 입증했습니다."라고 Ayasse는 말합니다. "장기적 완화에는 많은 행위자와 많은 움직이는 부분이 필요하지만 좋은 데이터를 갖는 것이 이 모든 것의 기본입니다."
위성 배치
대기 물리학자 데브라 운치 연구에 참여하지 않은 토론토 대학의 연구원은 이 연구가 메탄 방출 감소에 진전을 이루기 위해 보고된 배출량을 확인하고 모니터링해야 한다는 추가 증거를 제공한다고 말했습니다. "물 위에서 반짝임을 측정하면 우리는 차세대 메탄 위성을 사용하여 이전에는 모니터링하기 어려운 배출원이었던 대기 모니터링에 연안 석유 및 가스 생산을 포함할 수 있습니다."
그랜트 알렌맨체스터 대학의 대기 물리학자는 "이 연구는 소규모 시설(육상 및 해상)이 일반적으로 메탄 배출의 대부분을 차지한다는 것을 일관되게 발견한 이전의 측정 주도 현장 프로젝트의 결과를 확인시켜줍니다. 이른바 슈퍼 이미터 시설. 종종 그 이유는 잘못된 운영 관행이나 일부 잠재적으로 식별되지 않거나 원치 않는 배출(비산 배출이라고 함) 때문일 수 있습니다. 이러한 방식으로 슈퍼 에미터를 식별하면 추가 배출을 방지하고 보다 표적화된 배출 정책 및 규제로 이어지는 빠른 개입을 목표로 하는 데 도움이 될 수 있습니다.”
정확한 재고
Allen은 또한 메탄 배출량을 직접 측정하면 국가 온실 가스 배출량 인벤토리 및 운영자가 보고한 배출량 추정치의 오류를 식별하는 데 도움이 될 수 있다고 지적합니다. 전자는 정부가 기후 배출 감소 목표에 대해 설명하도록 하고 배출 및 기후 변화 궤적을 정확하게 모델링할 수 있도록 하는 데 중요합니다. 그는 "이와 같은 측정 주도 연구는 우리의 배출량 인벤토리를 가능한 한 정직하게 유지하는 데 도움이 됩니다"라고 결론지었습니다.
소 트림과 싸우기: 소의 메탄 배출량 측정
초기 연구가 완료되면 연구원들은 멕시코만으로 돌아가 이 지역의 메탄 손실률 평가를 개선하기 위해 더 많은 해양 기반 시설을 조사하려고 합니다. 여기에는 생산이 얕은 물 플랫폼과 다른 깊은 물 플랫폼이 포함됩니다.
"우리는 또한 2023년에 처음 두 개의 Carbon Mapper 위성을 발사하기를 기대하고 있습니다."라고 Ayasse가 덧붙입니다. 그녀는 "이 장치는 다른 방법으로는 거의 보이지 않는 주요 해양 석유 및 가스 생산 지역의 메탄 배출에 대한 보다 완전하고 강력한 글로벌 모니터링을 제공하도록 설계되었습니다"라고 설명합니다.
연구는 에 설명되어 있습니다. 환경 연구 편지.
