Дослідники з США показали, що викиди метану з морських нафтових і газових платформ можна систематично картографувати за допомогою методу дистанційного зондування на основі сонячного блиску. Їхній новий підхід міг би допомогти зменшити викиди метану та покращити національні кадастри викидів.
Потужний парниковий газ, метан, вносить значний внесок у зміну клімату. Попередні дослідження встановили, що принаймні 20% викидів метану, пов’язаних з діяльністю людини, є результатом видобутку нафти та газу. Вони можуть бути як результатом нормальної роботи, так і несправностей або витоків.
Хоча викиди метану з наземних нафтогазових об’єктів добре вивчені, викиди з морських платформ вивчені погано, незважаючи на те, що ці об’єкти складають приблизно 30% усього видобутку нафти та газу. Поточні оцінки викидів метану, як правило, ненадійні – і вони не враховують спотворені викиди, коли невелика частка обладнання відповідає за велику частку викидів.
Офшорні проблеми
Тим часом спостережні дослідження є складними, враховуючи віддалене розташування морських платформ. Човни часто не можуть підійти достатньо близько до платформ і не можуть точно виявляти підвищені викиди. Літаки, оснащені газоаналізаторами, можуть виявляти метан, але, як правило, не в змозі визначити джерела з необхідною точністю. Літаки та супутники, озброєні спектрометрами зображення, пропонують вищу просторову роздільну здатність, але їм важко виявити сліди газу над океаном, оскільки вода є дуже темною поверхнею в смугах поглинання метану.
Щоб усунути ці недоліки, атмосферолог Алана Аяссе з Університету Арізони та Carbon Mappers та колеги продемонстрували потенціал методу дистанційного зондування, який фіксує відблиски Сонця на поверхні води. Це забезпечує достатню кількість відбитого випромінювання, щоб розпізнати сигнал метану.
«Ми досягаємо цього, нахиляючи літак у потрібний час і в потрібному місці, щоб датчик, встановлений на літаку, знаходився під тим самим кутом, що й Сонце, і був узгоджений з ціллю», — пояснює Аяссе.
Луїзіанське дослідження
У 2021 році команда використала цю техніку, щоб з плином часу проаналізувати викиди з понад 150 морських мілководних нафтових/газових свердловин і видобувних платформ у Мексиканській затоці біля узбережжя Луїзіани. Опитування охопило близько 8% усіх таких закладів області.
Дослідники не тільки продемонстрували ефективність методу сонячних відблисків для дистанційного виявлення викидів метану, але вони також змогли виявити, що викиди з морських платформ, як правило, є вищими порівняно з видобутком і більш стійкими, ніж викиди з морських платформ. берегові нафтогазоносні басейни. Крім того, команда зазначила, що викиди були сильно спотворені, причому більшість походили з резервуарів для зберігання та вентиляційних бонів.
Ця робота є великим кроком до повномасштабного оперативного моніторингу офшорних видобутків на великих територіях у всьому світі
Алана Аяссе
«Хоча було кілька попередніх одноразових експериментальних виявлень метану над океаном, ця робота є великим кроком до повномасштабного оперативного моніторингу офшорних видобутків на великих територіях у всьому світі», — пояснює Аяссе. Ця здатність, за її словами, життєво важлива для інформування про зусилля зі скорочення викидів. Наприклад, дослідники зазначають, що нормальна робота запобіжного клапана може бути причиною періодичних викидів метану з резервуара для зберігання, але більш постійний викид може свідчити про те, що клапан застряг і потребує ремонту.
«Пілотними програмами в Каліфорнії ми продемонстрували, що обмін даними про метан високої роздільної здатності з наземними нафтогазовими операторами може безпосередньо призвести до добровільних дій з усунення витоків», — говорить Аяссе. «Довгострокове пом’якшення наслідків вимагає багатьох учасників і багатьох рухомих частин, але наявність хороших даних є фундаментальною для всього цього».
Розгортання супутника
Атмосферний фізик Дебра Ванч Університету Торонто, який не брав участі в дослідженні, каже, що дослідження надає додаткові докази того, що для досягнення прогресу в зменшенні викидів метану потрібно перевіряти та контролювати зареєстровані викиди. «Використання вимірювань блиску над водою дозволить нам використовувати наступне покоління метанових супутників для включення морського видобутку нафти і газу в наш атмосферний моніторинг, джерело викидів якого раніше було важко контролювати».
Грант Аллен, фізик атмосфери з Університету Манчестера, каже: «Дослідження підтверджує результати попередніх польових проектів, які проводили вимірювання, які постійно виявляли, що невелика кількість об’єктів (на суші та в морі) зазвичай є причиною переважної більшості викидів метану – так звані супервипромінювачі. Часто причини цього можуть полягати в неправильній практиці експлуатації або в деяких потенційно невідомих або небажаних вентиляційних викидах (так звані неконтрольовані викиди). Виявлення надлишкових викидів у такий спосіб може допомогти спрямувати швидке втручання, щоб запобігти подальшим викидам і призвести до більш цілеспрямованої політики та регулювання викидів».
Точні інвентаризації
Аллен також зазначає, що пряме вимірювання викидів метану може допомогти нам виявити помилки в національних кадастрах викидів парникових газів і оцінках викидів, які повідомляють оператори. Перше є важливим для того, щоб змусити уряди відповідати за цільові показники скорочення викидів клімату та дозволити нам точно моделювати траєкторії викидів і зміни клімату. Він підсумовує: «Такі дослідження, що проводяться вимірюваннями, допомагають підтримувати наші кадастри викидів якомога точнішими».
Боротьба з бичачою відрижкою: вимірювання викидів метану від корів
Після завершення початкового дослідження дослідники тепер збираються повернутися до Мексиканської затоки, щоб обстежити більшу кількість морської інфраструктури, щоб покращити оцінку рівня втрат метану в регіоні. Це включає глибоководні платформи, виробництво яких відрізняється від мілководних аналогів.
«Ми також з нетерпінням чекаємо запуску перших двох супутників Carbon Mapper у 2023 році», — додає Аяссе. Вони, пояснює вона, «створені для забезпечення більш повного та стійкого глобального моніторингу викидів метану з основних шельфових ділянок видобутку нафти та газу, які в іншому випадку залишаються майже невидимими».
Дослідження описано в Екологічні листи.
