Emisiile de metan de la platformele de petrol și gaze offshore pot fi mapate sistematic folosind o metodă de teledetecție bazată pe strălucirea soarelui, au arătat cercetătorii din SUA. Noua lor abordare ar putea ajuta la informarea eforturilor de reducere a emisiilor de metan și de îmbunătățire a inventarelor naționale de emisii.
Un puternic gaz cu efect de seră, metanul contribuie semnificativ la schimbările climatice. Cercetările anterioare au stabilit că cel puțin 20% din emisiile de metan legate de om provin din producția de petrol și gaze. Acestea pot proveni atât din funcționarea normală, cât și din defecțiuni sau scurgeri.
În timp ce emisiile de metan din instalațiile de petrol și gaze de pe uscat sunt bine studiate, emisiile de pe platformele offshore sunt puțin înțelese, în ciuda faptului că aceste instalații contribuie la aproximativ 30% din întreaga producție de petrol și gaze. Estimările actuale ale emisiilor de metan tind să fie nesigure – și nu reușesc să țină cont de emisiile distorsionate în cazul în care o mică parte a echipamentelor este responsabilă pentru o mare parte a emisiilor.
Provocări offshore
Studiile observaționale, între timp, sunt dificile având în vedere locațiile îndepărtate ale platformelor offshore. Adesea, bărcile nu sunt capabile să se apropie suficient de platforme și nu au capacitatea de a detecta cu acuratețe penajele de emisii ridicate. Aeronavele echipate cu analizoare de gaze pot detecta metanul, dar tind să nu poată localiza sursele cu precizia necesară. Avioanele și sateliții înarmați cu spectrometre de imagistică oferă o rezoluție spațială mai mare – dar se luptă cu detectarea urmelor de gaz peste ocean, deoarece apa este o suprafață foarte întunecată în benzile de absorbție a metanului.
Pentru a aborda aceste neajunsuri, omul de știință atmosferic Alana Ayasse de la Universitatea din Arizona și Carbon Mappers și colegii au demonstrat potențialul unei metode de teledetecție care funcționează prin captarea strălucirii Soarelui pe suprafața apei. Aceasta oferă suficientă strălucire reflectată pentru a discerne un semnal de metan.
„Realizam acest lucru prin înclinarea avionului la momentul și locul potrivit, astfel încât unghiul senzorului – montat pe avion – să fie la același unghi cu Soarele și să fie aliniat cu ținta”, explică Ayasse.
Studiu Louisiana
În 2021, echipa a folosit această tehnică pentru a analiza de-a lungul timpului emisiile de la peste 150 de puțuri de petrol/gaz și platforme de producție offshore, de mică adâncime, din Golful Mexic, în largul coastei Louisianei. Sondajul a acoperit aproximativ 8% din toate astfel de facilități din regiune.
Cercetătorii nu numai că au demonstrat eficacitatea metodei de sclipire a soarelui pentru detectarea de la distanță a eliberării de metan, dar au reușit să dezvăluie și că emisiile de la platformele offshore par să fie în general atât mai mari în raport cu producția, cât și mai persistente decât cele de la bazinele de petrol și gaze pe uscat. În plus, emisiile au fost foarte distorsionate, a remarcat echipa, majoritatea fiind derivate din rezervoare de stocare și brațe de aerisire.
Această activitate este un pas mare către monitorizarea operațională la scară largă a producțiilor offshore pe suprafețe mari la nivel global
Alana Ayasse
„Deși au existat câteva detecții experimentale unice anterioare de metan peste ocean, această lucrare este un pas mare către monitorizarea operațională la scară completă a producțiilor offshore pe zone mari la nivel global”, explică Ayasse. Această capacitate, spune ea, este vitală pentru informarea eforturilor de reducere a emisiilor. De exemplu, cercetătorii subliniază că funcționarea normală a unei supape de limitare a presiunii ar putea fi responsabilă pentru emisiile intermitente de metan dintr-un rezervor de stocare – dar o eliberare mai persistentă ar putea indica faptul că o supapă este blocată și necesită reparație.
„Am demonstrat prin programe pilot din California că partajarea datelor de înaltă rezoluție privind metanul cu operatorii de petrol și gaze de pe uscat poate duce direct la acțiuni voluntare de reparare a scurgerilor”, spune Ayasse. „Atenuarea pe termen lung necesită mulți actori și multe părți mobile, dar a avea date bune este fundamentală pentru toate.”
Desfășurare prin satelit
Fizicianul atmosferei Debra Wunch de la Universitatea din Toronto, care nu a fost implicată în studiu, spune că cercetarea oferă dovezi suplimentare că, pentru a face progrese în reducerea eliberării de metan, emisiile raportate trebuie verificate și monitorizate. „Folosirea măsurătorilor strălucitoare deasupra apei ne va permite să folosim următoarea generație de sateliți cu metan pentru a include producția de petrol și gaze offshore în monitorizarea noastră atmosferică, o sursă anterior dificil de monitorizat de emisii.”
Grant Allen, un fizician atmosferic de la Universitatea din Manchester spune: „Studiul confirmă concluziile proiectelor anterioare de teren conduse de măsurători, care au constatat în mod constant că un număr mic de instalații (onshore și offshore) reprezintă de obicei marea majoritate a emisiilor de metan - așa-numitele instalații de super-emițător. Adesea, motivele pentru aceasta se pot datora unei practici operaționale proaste sau a unor ventilații potențial neidentificate sau nedorite (numite emisii fugitive). Identificarea superemițătorilor în acest fel poate ajuta la vizarea intervențiilor rapide pentru a preveni emisiile ulterioare și poate duce la politici și reglementări mai direcționate privind emisiile.”
Inventare precise
Allen subliniază, de asemenea, că măsurarea directă a emisiilor de metan ne poate ajuta să identificăm erorile în inventarele naționale de emisii de gaze cu efect de seră și în estimările emisiilor raportate de operator. Primul este important pentru a ține guvernele să răspundă cu privire la obiectivele de reducere a emisiilor climatice și ne permite să modelăm cu exactitate traiectoriile emisiilor și schimbărilor climatice. El conchide: „Studii conduse de măsurare precum acesta ajută la menținerea inventarelor noastre de emisii cât mai oneste posibil”.
Lupta împotriva eructației bovinelor: măsurarea emisiilor de metan de la vaci
După finalizarea studiului lor inițial, cercetătorii caută acum să se întoarcă în Golful Mexic pentru a cerceta o populație mai mare de infrastructură offshore, pentru a îmbunătăți evaluările ratelor de pierdere a metanului din regiune. Aceasta include platformele de apă adâncă, a căror producție este diferită de omologul lor de apă mică.
„De asemenea, așteptăm cu nerăbdare să lansăm primii doi sateliți Carbon Mapper în 2023”, adaugă Ayasse. Acestea, explică ea, „sunt concepute pentru a oferi o monitorizare globală mai completă și mai rezistentă a emisiilor de metan din zonele mari de producție de petrol și gaze offshore, care altfel rămân în mare parte invizibile”.
Studiul este descris în Research Letters mediu.
