Rutinemæssig gasafbrænding er spild, forurenende og undermålt

Hvis du har kørt gennem et område, hvor virksomheder udvinder olie og gas fra skiferformationer, du har sikkert set flammer danse i toppen af ​​lodrette rør. Det er afbrænding - den mest ukontrollerede praksis med at brænde et biprodukt af olie- og gasproduktion af. I løbet af de sidste 10 år, den amerikanske skiferolie- og gasboom har gjort dette land til et af verdens fem største afbrændingsnationer, lige bag Rusland, Iran og Irak.

Det er en tvivlsom forskel. Rutinemæssig afbrænding giver industrien et sort øje.

Jeg er en atmosfærisk videnskabsmand, der studerer sporgasser - kemikalier, der udgør en lille brøkdel af Jordens atmosfære, men kan have betydelige virkninger på miljøet og menneskers sundhed. I flere nylige undersøgelser med kandidat- og bachelorstuderende, Jeg har vist, hvordan rutinemæssig afbrænding vurderes unøjagtigt og skaber en betydelig kilde til luftforurening.

På grund af et hurtigt olieprisfald i foråret 2020, ny olieefterforskning er styrtdykket, og produktionen kører på reducerede niveauer. Men industrien kan hurtigt genoptage aktiviteterne, efterhånden som efterspørgslen og priserne kommer sig. Og det vil blusse.

Tilsynsmyndigheder, under pres fra miljøgrupper og dele af industrien, overvejer endelig regler for at dæmme op for afbrænding. Men kan denne sløsede og forurenende praksis stoppes?

Økonomisk hensigtsmæssighed

Hver skiferoliebrønd i drift producerer variable mængder "associeret" eller "casinghead"-gas, en rågasblanding af meget flygtige kulbrinter, mest metan. Producenterne ønsker ofte ikke denne gas, medmindre den kan opsamles gennem et eksisterende netværk af rørledninger.

Selv når det er muligt, de kan beslutte at bortskaffe gassen alligevel, fordi omkostningerne ved at indsamle og flytte den i første omgang kan være højere end værdien af ​​gassen. Det er her afbrænding kommer ind.

Rutinemæssig afbrænding er almindelig i Bakken-skiferformationen i North Dakota, Eagle Ford-skiferen i det sydlige centrale Texas og Permian Basin i det nordvestlige Texas og New Mexico. Texas har afbrændt omkring lige så meget gas årligt, som alle dets private brugere forbruger. Alene i Perm-bassinet, gas til en værdi af 750 millioner USD blev spildt i 2018, uden nogen offentlig fordel.

På samme tid, gasafbrænding bidrager med cirka 1 % af de menneskeskabte atmosfæriske kuldioxidemissioner globalt. Det er, når fakler forbrænder kulbrinter effektivt, omdanne dem til kuldioxid. I modsætning, når blus brænder dårligt eller går ud, de forurener luften med flere skadelige gasser.

Vores undersøgelser i to regioner af Eagle Ford-skiferen i Texas viste, at blusser kan være den dominerende kilde til nitrogenoxider, eller NOx i disse landdistrikter. NOx-emissioner bidrager til sur regn, dannelse af ozon og smog, og kan irritere øjnene, næse, hals og lunger.

Vi fandt ud af, at på de steder, vi undersøgte, industrielle forbrændingskilder som bl.a. producerede omkring 10 gange mere NOx end biler i området. Selvom et enkelt blus kan være en relativt lille kilde, det store antal af udbrud og den høje variabilitet i NOx-produktionen pr. udbrud kan forårsage store atmosfæriske påvirkninger, der er synlige fra rummet.

Uautoriseret udluftning kan forklare høje afbrændingsvolumener

Næsten alle flares er åbne forbrændingskilder. De kan detekteres fra rummet som lyse, fast placerede varmestrålingskilder. Forskere har udviklet algoritmer til at katalogisere denne strålevarme og relatere den til den rapporterede mængde af gas, der afbrændes globalt.

Med hjælp fra bachelorstuderende, sociolog Kate Willyard og jeg evaluerede data fra det satellitbaserede Visible Infrared Imaging Radiometer, eller VIIRS. Vi beregnede afbrændingsvolumener i de to Texas-skiferolieproduktionsregioner, både på brøndpude og per amtsbasis. Vi sammenlignede det derefter med en database fra Texas Railroad Commission, som regulerer olie- og gasproduktion, for årene 2012-2015, og fandt store uoverensstemmelser mellem de to datasæt.

I alt, mængderne rapporteret i statens database var kun omkring halvdelen af, hvad satellitten observerede. En anden, mindre detaljerede bulkanalyser foretaget af analysefirmaet S&P Global fandt lignende uoverensstemmelser for skiferregioner i New Mexico og North Dakota.

Disse store forskelle kan forklares med rapporteringsfejl og flere flare-operationer, der blot er undtaget fra volumenrapportering. Men vi formoder, at der er en endnu mere systemisk, verdslig forklaring:udluftning - den direkte frigivelse af rå gas til atmosfæren.

Udluftning af gas er kun tilladt til et lille sæt operationer i industrien, hvis det kan udføres sikkert. Det er normalt forbudt, fordi det udleder kulbrinter, inklusive lufttoksiske stoffer såsom benzen, der kan forårsage kræft, fødselsdefekter eller andre alvorlige helbredsproblemer.

Men udluftning udsender hovedsageligt metan, som bidrager til global opvarmning og atmosfærisk ozondannelse. Udluftning fra fakkelstabler er ulovlig, da blusset betragtes som et affaldsbehandlingsanlæg, men praksis er tilsyneladende steget over tid.

Nylig, Satellitmålinger med højere opløsning af atmosfærisk metan over Perm-bassinet afslører, at dets emissioner skal være væsentligt højere end det, der rutinemæssigt rapporteres til Environmental Protection Agency, over 3 % af produktionen i stedet for de mere typisk forudsatte 1-2 %. Ekstra metan ulovligt udluftet gennem flare stabler ville ende i Texas Railroad Commissions database, men satellitter, der leder efter varmestråling fra forbrænding, ville ikke opdage det.

Denne varmestråling omdannes til afbrændingsvolumener, ved hjælp af samlede rapporterede mængder til bureauer landsdækkende. Men hvis et meget mindre volumen faktisk blusses op, med noget af gassen ikke forbrændt, men udluftet, satellitdataene ville overvurdere afbrænding. Dette er et problem, fordi videnskabsmænd og Verdensbankens nul-afbrændingsinitiativ anvender disse satellitbaserede afbrændingsestimater.

Investorer siger, at afbrænding kan undgås

I et årti har bevaringsgrupper som Environmental Defense Fund opfordret tilsynsmyndigheder til at tage fat på skiferindustriens metan-emissioner og den hurtige stigning i afbrænding. Obama-administrationen vedtog en ny regel i 2016 for at begrænse metanlækager og reducere afbrænding på offentlige og indiske lande. Nu forsøger Trump-administrationen at fortryde denne handling, dog med begrænset succes.

I mellemtiden en ny undersøgelse bestilt af Environmental Defense Fund og involverer investorer konkluderer, at der er gennemførlige og omkostningseffektive måder for olie- og gasselskaber at minimere afbrænding selv uden megen regulering. Alligevel, i betragtning af, at en stor del af industrien allerede har brugt et årti uden i vid udstrækning at anvende sådanne best-practice-foranstaltninger, Jeg forventer, at olie- og gasselskaber sandsynligvis vil fortsætte med at spilde og forurene i en overskuelig fremtid, medmindre offentlige myndigheder indfører strammere regler.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.