Первое тщательное сравнение данных об утечках из системы природного газа подтверждает, что организации, в том числе Агентство по охране окружающей среды (EPA), недооценили выбросы метана в США в целом, а также выбросы газовой промышленности в частности.
Природный газ состоит преимущественно из метана. Даже небольшие утечки из системы природного газа важны, потому что метан является мощным парниковым газом, примерно в 30 раз более мощным, чем углекислый газ. Исследование «Утечка метана из систем природного газа в Северной Америке», опубликованное в феврале 2019 г.14-й выпуск журнала Science обобщает разнообразные результаты более чем 200 исследований, начиная от местных газоперерабатывающих заводов и заканчивая общими выбросами в США и Канаде.
"Люди, которые на самом деле измеряют метан, довольно последовательно обнаруживают больше выбросов, чем мы ожидаем", - сказал ведущий автор нового анализа Адам Брандт, доцент кафедры энергетики Стэнфордского университета. «Атмосферные испытания, проведенные по всей стране, показали, что выбросы примерно на 50 процентов выше, чем по оценкам Агентства по охране окружающей среды», - сказал Брандт. «И это умеренная оценка».
Стандартный подход к оценке общих выбросов метана заключается в умножении количества метана, которое, как считается, выбрасывается из конкретного источника, например, утечек на заводах по переработке природного газа или отрыгивания крупного рогатого скота, на количество источников этого типа. в регионе или стране. Затем продукты суммируются для оценки всех выбросов. Агентство по охране окружающей среды не включает естественные источники метана, такие как водно-болотные угодья и геологические просачивания.
Национальная газовая инфраструктура сочетает в себе преднамеренные утечки, часто в целях безопасности, и непреднамеренные выбросы, такие как неисправные клапаны и трещины в трубопроводах. В Соединенных Штатах нормы выбросов отдельных компонентов газовой промышленности - от скважин до наконечников горелок - были установлены Агентством по охране окружающей среды США в 1990-х годах.
С тех пор во многих исследованиях были протестированы компоненты газовой промышленности, чтобы определить, являются ли нормы выбросов EPA точными, и большинство из них обнаружили, что нормы EPA слишком низкие. В новом анализе не делается попытка приписать процент избыточных выбросов природному газу, нефти, углю, сельскому хозяйству, мусорным свалкам и т. д., поскольку уровни выбросов для большинства источников весьма неопределенны.
В нескольких других исследованиях использовались самолеты и вышки для измерения фактического количества метана в воздухе, чтобы проверить общие предполагаемые выбросы. Новый анализ, автором которого являются исследователи из семи университетов, нескольких национальных лабораторий, федеральных государственных органов и других организаций, показал, что эти атмосферные исследования, охватывающие очень большие территории, постоянно указывают на общее содержание U. Выбросы метана S. примерно на 25-75 процентов выше, чем оценка EPA.
Некоторая разница объясняется вниманием Агентства по охране окружающей среды к выбросам, вызванным деятельностью человека. Агентство по охране окружающей среды исключает естественные источники метана, такие как геологические просачивания и водно-болотные угодья, которые неизбежно включают в себя образцы атмосферы. EPA также не включает некоторые выбросы, вызванные деятельностью человека, такие как заброшенные нефтяные и газовые скважины, поскольку количество попутного метана неизвестно.
Однако анализ также показывает, что некоторые недавние исследования, показывающие очень высокие выбросы метана в регионах со значительной инфраструктурой природного газа, не являются репрезентативными для всей газовой системы. «Если бы эти исследования были репрезентативными даже для 25 процентов газовой промышленности, то это объясняло бы почти весь избыток метана, отмеченный в исследованиях континентального масштаба», - сказал соавтор исследования Эрик Корт, профессор атмосферных наук. в Мичиганском университете.«Наблюдения показали, что это маловероятно».
Природный газ как альтернативное топливо
Несмотря на то, что газовая система почти наверняка более герметична, чем считалось ранее, выработка электроэнергии за счет сжигания газа, а не угля, по-прежнему снижает общий парниковый эффект в течение 100 лет, как показывает новый анализ. Мало того, что при сжигании угля выделяется огромное количество углекислого газа, при его добыче выделяется метан.
Тем не менее, как это ни удивительно, анализ показывает, что использование в грузовиках и автобусах природного газа вместо дизельного топлива, вероятно, делает планету теплее, потому что дизельные двигатели относительно чисты. Чтобы природный газ превзошел дизель, газовая промышленность должна быть менее дырявой, чем в текущей оценке Агентства по охране окружающей среды, что новый анализ также считает маловероятным.
Заправка грузовиков и автобусов природным газом может улучшить качество местного воздуха и сократить импорт нефти, но вряд ли уменьшит выбросы парниковых газов. Даже работа легковых автомобилей на природном газе вместо бензина, вероятно, является пограничной с точки зрения климата», - сказал Брандт.
Газовая промышленность, как показывает анализ, должна устранять утечки, чтобы действительно выполнить свое обещание о меньшем вреде. К счастью для газовых компаний, несколько утечек в газовой системе, вероятно, составляют большую часть проблемы и могут быть устранены. В одном из более ранних исследований было изучено около 75 000 компонентов на перерабатывающих предприятиях. Было обнаружено около 1600 непреднамеренных утечек, но всего 50 неисправных компонентов составляли 60 процентов утечек газа.
«Сокращение легко предотвратимых утечек метана из системы природного газа важно для внутренней энергетической безопасности», - сказал Роберт Харрис, исследователь метана из Фонда защиты окружающей среды и соавтор анализа. «Как американцы, никто из нас не должен сидеть сложа руки и позволять этому важному ресурсу растрачиваться впустую из-за неорганизованных выбросов и ненужной вентиляции».
Одна из возможных причин недооценки утечек в газовой промышленности заключается в том, что уровни выбросов для скважин и перерабатывающих заводов были основаны на добровольном участии операторов. В одном из исследований EPA было предложено сотрудничать 30 газовым компаниям, но только шесть из них разрешили EPA приехать на объект.
«Невозможно провести прямые измерения выбросов из источников без доступа к объекту», - сказал Гарвин Хит, старший научный сотрудник Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии и соавтор нового анализа. «Но предвзятость самоотбора может способствовать тому, что кадастры предлагают уровни выбросов, которые систематически ниже, чем мы ощущаем в атмосфере».
Исследование финансировалось некоммерческой организацией Novim за счет гранта Фонда Синтии и Джорджа Митчелл. «Мы попросили Novim изучить 20-летние исследования метана, чтобы объяснить большие различия в существующих оценках», - сказала Мэрилу Хастингс, директор программы устойчивого развития Фонда Синтии и Джорджа Митчелл.«Надеюсь, это поможет разрешить продолжающиеся дебаты по метану».
Другими соавторами научного исследования являются Фрэнсис О'Салливан из MIT Energy Initiative; Габриэль Петрон из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) и Университета Колорадо; Сара М. Джордан из Университета Калгари; Питер Танс, NOAA; Дженнифер Уилкокс, Стэнфорд; Ави Гопштейн из Государственного департамента США; Дуг Арент из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии и Объединенного института стратегического энергетического анализа; Стивен Вофси из Гарвардского университета; Нэнси Браун из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли; независимый консультант Ричард Брэдли; и Гален Стаки и Дуглас Эрдли, оба из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Мнения, выраженные в исследовании, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Государственного департамента США или правительства США.