Forskere udvikler overkommelige, mindre intensiv metandetekteringsprotokol

En ny testprotokol, der bruger eksisterende, overkommelige vandkemitests kan hjælpe forskere og tilsynsmyndigheder med at opdage steder, der viser tegn på nye metangaslækager forårsaget af olie- og gasboring, ifølge forskere fra Penn State.

Forskerne tog en testprotokol, de havde beskrevet i et papir sidste år i Procedurer fra National Academy of Sciences og anvendte det på et meget større datasæt af husholdningsvandboringer i tre regioner i Pennsylvania påvirket af fossilindustrien. De ledte efter bestemte kemiske bestanddele i testresultaterne for at afgøre, om metan kan have påvirket lokaliteterne, da prøverne blev indsamlet. De offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Miljøvidenskab og teknologi og for første gang offentliggjorde datasættene.

Forskerne ønskede at se, hvor stor en procentdel af vandbrøndene, der viste visse kemiske ændringer, der kunne indikere ny metankontaminering, som det, der kan forekomme under boring og udvinding af fossile brændstoffer, og ikke allerede eksisterende metan, der almindeligvis findes i Pennsylvania-vand.

"Vi forventede at se få steder, mindre end 1%, viser tegn på ny metan, "sagde Tao Wen, en postdoktor i Earth and Environmental Systems Institute i Penn State. "Vi fandt 17 ud af 20, 751 prøver, eller ca. 0,08 %, der viste mulige tegn på metankontaminering, da disse prøver blev indsamlet. "

Utraditionelle skifergasboringer dominerer nordøst i Pennsylvania, der henviser til, at konventionelle olie- og gasboringer, herunder den første kommercielle oliebrønd i USA, dominerer nordvest. Sydvest har både konventionelle og ukonventionelle olie- og gasboringer og en betydelig kulminedriftshistorie.

Forskerne opdelte vandprøverne i fem typer. De to typer, som forskerne definerede som prøver, der sandsynligvis er påvirket af ny metan, indeholdt høje metan- og sulfatniveauer og enten lave eller høje jernniveauer.

"Det er ikke ualmindeligt at se metan i grundvandet i Marcellus -skiferen og andre skiferspil, "Sagde Wen." Også, hvis metan havde været i grundvandet i lang tid, bakterier ville have reduceret jern og sulfat. De reducerede former ville have udfældet som jernsulfid, eller pyrit. "

Forskerne klassificerede lavmetanprøver, hvor metan målte mindre end 10 dele pr. million, som prøver med lav prioritet. De to andre typer, der ikke blev påvirket af ny metan, indeholdt store mængder metan og enten høje salte, angiver naturligt forekommende metan, der ikke er forårsaget af energiudvinding, eller ferskvand og lave sulfatniveauer hvilket betyder, at metanen havde været der et stykke tid.

Af de 17 prøver, der kom positivt tilbage for ny metan, 13 kom fra nordøst. Ingen kom fra websteder inden for 2, 500 fod kendte problematiske gasboringer. Statslovgivningen holder olie- og gasselskaber ansvarlige for metanlækager, der påvirker brønde inden for disse 2, 500 fod område. Forskernes fund tyder på, at metan kan vandre længere end tidligere antaget, hvis den nye metan stammer fra disse kendte problematiske gasboringer. Kun intensive feltundersøgelser kunne vise, om dette skete.

Testprotokollen kan fungere som et effektivt screeningsværktøj for metankontaminering og indsnævre vinduet for en mere dybtgående analyse, såsom brug af kulstofstabile eller ædelgasisotoper, ifølge Wen.

"Vi fokuserer på Marcellus -skiferen, men denne testprotokol har potentiale til at blive anvendt på andre skiferspil i USA og andre lande, "sagde han." Det kan gavne det globale samfund. "