As emissões de metano das plataformas offshore de petróleo e gás podem ser sistematicamente mapeadas usando um método de sensoriamento remoto baseado no brilho do sol, mostraram pesquisadores dos EUA. Sua nova abordagem pode ajudar a informar os esforços para reduzir a liberação de metano e melhorar os inventários nacionais de emissões.
Um poderoso gás de efeito estufa, o metano é um contribuinte significativo para a mudança climática. Pesquisas anteriores estabeleceram que pelo menos 20% das emissões de metano relacionadas ao homem são da produção de petróleo e gás. Isso pode resultar tanto de operações normais quanto de mau funcionamento ou vazamentos.
Embora a liberação de metano das instalações de petróleo e gás onshore seja bem estudada, as emissões das plataformas offshore são pouco compreendidas, apesar dessas instalações contribuírem com cerca de 30% de toda a produção de petróleo e gás. As estimativas atuais de emissões de metano tendem a não ser confiáveis – e não levam em conta as emissões distorcidas, onde uma pequena fração do equipamento é responsável por uma grande proporção das emissões.
Desafios offshore
Estudos observacionais, por sua vez, são difíceis devido às localizações remotas das plataformas offshore. Muitas vezes, os barcos não conseguem chegar perto o suficiente das plataformas e não conseguem detectar com precisão as plumas de emissões elevadas. Aeronaves equipadas com analisadores de gás podem detectar metano, mas tendem a ser incapazes de localizar fontes com a precisão necessária. Aeronaves e satélites armados com espectrômetros de imagem oferecem maior resolução espacial – mas eles lutam com a detecção de gases residuais sobre o oceano porque a água é uma superfície muito escura nas bandas de absorção de metano.
Para resolver essas deficiências, o cientista atmosférico Alana Ayasse da Universidade do Arizona e Carbon Mappers e colegas demonstraram o potencial de um método de sensoriamento remoto que funciona capturando o brilho do Sol na superfície da água. Isso fornece radiância refletida suficiente para discernir um sinal de metano.
“Conseguimos isso inclinando o avião na hora e no local certos, de modo que o ângulo do sensor – montado no avião – esteja no mesmo ângulo do Sol e alinhado com o alvo”, explica Ayasse.
Estudo da Louisiana
Em 2021, a equipe usou essa técnica para analisar ao longo do tempo as emissões de mais de 150 poços offshore de petróleo/gás em águas rasas e plataformas de produção no Golfo do México, na costa da Louisiana. A pesquisa abrangeu cerca de 8% de todas as instalações desse tipo na região.
Os pesquisadores não apenas demonstraram a eficácia do método do brilho do sol para a detecção remota da liberação de metano, mas também foram capazes de revelar que as emissões das plataformas offshore parecem ser geralmente mais altas em relação à produção e mais persistentes do que as de bacias terrestres de petróleo e gás. Além disso, as emissões foram altamente distorcidas, observou a equipe, sendo a maioria derivada de tanques de armazenamento e barreiras de ventilação.
Este trabalho é um grande passo para o monitoramento operacional em larga escala de produções offshore em grandes áreas globalmente
Alana Ayasse
“Embora tenha havido algumas detecções experimentais pontuais anteriores de metano sobre o oceano, este trabalho é um grande passo em direção ao monitoramento operacional em grande escala de produções offshore em grandes áreas globalmente”, explica Ayasse. Essa capacidade, diz ela, é vital para informar os esforços de redução de emissões. Por exemplo, os pesquisadores apontam que a operação normal de uma válvula de alívio de pressão pode ser responsável por emissões intermitentes de metano de um tanque de armazenamento – mas uma liberação mais persistente pode ser indicativa de que uma válvula está presa e precisa de reparo.
“Demonstramos com programas-piloto na Califórnia que compartilhar dados de metano de alta resolução com operadores de petróleo e gás em terra pode levar diretamente à ação voluntária de reparo de vazamentos”, diz Ayasse. “A mitigação de longo prazo requer muitos atores e muitas partes móveis, mas ter bons dados é fundamental para tudo isso.”
Implantação de satélite
Físico atmosférico Debra Wunch da Universidade de Toronto, que não participou do estudo, diz que a pesquisa fornece mais evidências de que, para progredir na redução da liberação de metano, as emissões relatadas precisam ser verificadas e monitoradas. “O uso de medições de brilho sobre a água nos permitirá usar a próxima geração de satélites de metano para incluir a produção offshore de petróleo e gás em nosso monitoramento atmosférico, uma fonte de emissões anteriormente difícil de monitorar”.
Grant Allen, um físico atmosférico da Universidade de Manchester diz: “O estudo confirma as descobertas de projetos de campo conduzidos por medições anteriores, que consistentemente descobriram que um pequeno número de instalações (onshore e offshore) normalmente responde pela grande maioria das emissões de metano – as chamadas instalações superemissoras. Freqüentemente, as razões para isso podem ser devido a práticas operacionais inadequadas ou alguma ventilação potencialmente não identificada ou indesejada (chamada emissão fugitiva). Identificar superemissores dessa maneira pode ajudar a direcionar intervenções rápidas para evitar mais emissões e levar a políticas e regulamentações de emissões mais direcionadas”.
Inventários precisos
Allen também aponta que a medição direta das emissões de metano pode nos ajudar a identificar erros nos inventários nacionais de emissões de gases de efeito estufa e nas estimativas de emissões relatadas pelos operadores. O primeiro é importante para responsabilizar os governos pelas metas de redução de emissões climáticas e nos permitir modelar com precisão as trajetórias de emissões e mudanças climáticas. Ele conclui: “Estudos conduzidos por medições como este ajudam a manter nossos inventários de emissões o mais honestos possível”.
Lutando contra o arroto bovino: medindo as emissões de metano das vacas
Com o estudo inicial concluído, os pesquisadores agora pretendem retornar ao Golfo do México para pesquisar uma população maior de infraestrutura offshore, a fim de melhorar as avaliações das taxas de perda de metano na região. Isso inclui plataformas de águas profundas, cuja produção é diferente de suas contrapartes de águas rasas.
“Também estamos ansiosos para lançar os dois primeiros satélites Carbon Mapper em 2023”, acrescenta Ayasse. Estes, ela explica, “são projetados para fornecer monitoramento global mais completo e resistente das emissões de metano das principais áreas offshore de produção de petróleo e gás que, de outra forma, permaneceriam praticamente invisíveis”.
O estudo é descrito em Environmental Research Letters.
