Płonący gaz w miejscu wydobycia ropy naftowej pod Williston w Północnej Dakocie. Andrew Burton / Getty Images

Jeśli przejechałeś przez obszar, w którym firmy wydobywają ropę i gaz z formacji łupkowych, prawdopodobnie widziałeś płomienie tańczące na szczytach pionowych rur. To pochodni - najczęściej niekontrolowana praktyka spalania produktu ubocznego wydobycia ropy i gazu. W ciągu ostatnich 10 lat amerykański boom na ropę i gaz łupkowy uczynił ten kraj jednym z krajów Pięć najlepszych krajów na świecie, Zaraz za Rosja, Iran i Irak.

To wątpliwe rozróżnienie. Rutynowe kielichowanie daje branży czarne oko.

jestem naukowiec atmosferyczny studia gazy śladowe - chemikalia, które stanowią niewielki ułamek atmosfery ziemskiej, ale mogą mieć znaczący wpływ na środowisko i zdrowie ludzi. W kilku ostatnich badaniach przeprowadzonych na studiach magisterskich i licencjackich pokazałem, jak rutynowe pochodni są niedokładnie oceniane i tworzą spore źródło zanieczyszczenia powietrza.

Ze względu na szybki spadek cen ropy wiosną 2020 r. nastąpił gwałtowny spadek poszukiwań nowej ropy naftowej, a produkcja spada. Ale przemysł może szybko wznowić działania wraz ze wzrostem popytu i cen. I tak będzie migotać.

Agencje regulacyjne, pod naciskiem grup środowiskowych i części przemysłu, w końcu rozważają zasady ograniczania pochodni. Ale czy można powstrzymać tę marnotrawną i zanieczyszczającą praktykę?

Ekonomiczna celowość

Każdy działający odwiert łupkowy produkuje zmienne ilości „związany ”lub„ gaz osłonowy ”, surowa mieszanina gazów składająca się z bardzo lotnych węglowodorów, głównie metanu. Producenci często nie chcą tego gazu, chyba że można go odebrać za pośrednictwem istniejącej sieci rurociągów.

Nawet jeśli jest to możliwe, i tak mogą zdecydować się na utylizację gazu, ponieważ koszt jego odbioru i transportu może być początkowo wyższy niż wartość gazu. Tutaj pojawia się płomień.

Rutynowe spalanie łupków jest powszechne w formacji łupkowej Bakken w Północnej Dakocie, łupku Eagle Ford w południowo-środkowym Teksasie oraz w basenie permskim w północno-zachodnim Teksasie i Nowym Meksyku. Teksas rozbłysnął mniej więcej tyle samo gazu rocznie as konsumują wszyscy jego użytkownicy indywidualni. Tylko w basenie permskim około 750 mln USD gazu został zmarnowany w 2018 r., bez żadnego pożytku publicznego.

{wembed Y=y4eDlG9U25c}

 W regionie basenu permskiego w zachodnim Teksasie mieszkańcy twierdzą, że wybuchy gazu zanieczyszczają powietrze i powodują u nich choroby.

W tym samym czasie spalanie gazu przyczynia się do około 1% światowej emisji dwutlenku węgla do atmosfery. To wtedy pochodnie spalają wydajnie węglowodory, zamieniając je w dwutlenek węgla. Natomiast gdy flary słabo się palą lub gasną, zanieczyszczają powietrze bardziej szkodliwymi gazami.

Nasze studia w drugiej regiony łupków Eagle Ford w Teksasie pokazały, że dominującym źródłem mogą być pochodnie tlenki azotu lub NOx na tych obszarach wiejskich. Emisje NOx przyczyniają się do powstawania kwaśnych deszczy, tworzenia się ozonu i smogu oraz mogą podrażniać oczy, nos, gardło i płuca.

Okazało się, że w badanych przez nas miejscach przemysłowe źródła spalania, takie jak pochodnie, wytwarzają około 10 razy więcej NOx niż samochody na tym obszarze. Chociaż pojedynczy rozbłysk może być stosunkowo małym źródłem, duża liczba rozbłysków i duża zmienność produkcji NOx na pochodni może powodować oddziaływanie atmosferyczne na dużą skalę widoczny z kosmosu.

Organizacja non-profit Skytruth publikuje szereg czasowych widoków rozbłysków gazowych widzianych z kosmosu, od 2012 roku do chwili obecnej. Powyżej, jak wyglądały odblaski w połowie lipca 2020 r. Skytruth.org

Nieautoryzowane odpowietrzanie może wyjaśniać duże objętości płomieni

Prawie wszystkie pochodnie to otwarte źródła spalania. Można je wykryć z kosmosu jako jasne, stacjonarne źródła promieniowania cieplnego. Naukowcy opracowali algorytmy skatalogować to promieniujące ciepło i odnieś to do zgłoszona ilość gazu spalonego na całym świecie.

Z pomocą studentów, socjolog Kate Willyard i oceniłem dane z satelitarnego radiometru do obrazowania w podczerwieni lub VIIRS. Obliczyliśmy wielkość spalarni w dwóch regionach wydobycia ropy łupkowej w Teksasie, zarówno na podstawie odwiertu, jak i hrabstwa. Następnie porównaliśmy go z bazą danych z Teksańska Komisja Kolejowa, która reguluje wydobycie ropy i gazu, w latach 2012-2015 i stwierdziła duże rozbieżności między dwoma zestawami danych.

W sumie wielkości zgłoszone w bazie danych stanu wyniosły tylko około połowy tego, co zaobserwował satelita. Inny, mniej szczegółowy analiza zbiorcza firma badawcza S&P Global stwierdziła podobne rozbieżności dla regionów łupkowych w Nowym Meksyku i Północnej Dakocie.

Te duże różnice można wytłumaczyć błędami w raportowaniu i kilkoma operacjami pochodni, które są po prostu wyłączone ze zgłaszania ilości. Ale podejrzewamy, że istnieje jeszcze bardziej systemowe, przyziemne wyjaśnienie: odpowietrzanie - bezpośrednie uwolnienie surowego gazu do atmosfery.

Odpowietrzanie gazu jest dozwolone tylko w przypadku niewielkiej liczby operacji w przemyśle, jeśli można to zrobić bezpiecznie. Zwykle jest zabronione, ponieważ emituje węglowodory, w tym substancje toksyczne do powietrza, takie jak benzen, które mogą powodować rak, wady wrodzone lub inne poważne problemy zdrowotne.

Pochodnia gazu ziemnego płonie o zmierzchu w basenie permskim w Teksasie. Bronte Wittpenn / Bloomberg przez Getty Images

Ale wentylacja głównie emituje metan, który przyczynia się do globalnego ocieplenia i tworzenie się ozonu atmosferycznego. Wentylacja z kominów pochodni jest nielegalna, ponieważ pochodnia jest uważana za zakład utylizacji odpadów, ale praktyka najwyraźniej z czasem wzrosła.

Niedawne pomiary satelitarne metanu atmosferycznego w basenie permskim o wyższej rozdzielczości ujawniają, że jego emisje muszą być znacznie wyższy niż to, co jest rutynowo zgłaszane do Agencji Ochrony Środowiskaprzekraczając 3% produkcji zamiast częściej zakładanych 1-2%. Dodatkowy metan nielegalnie odprowadzany przez kominy pochodni trafiłby do bazy danych Texas Railroad Commission, ale satelity poszukujące promieniowania cieplnego ze spalania nie wykryłyby go.

[Głęboka wiedza, codziennie. Zapisz się na biuletyn The Conversation.]

To promieniowanie cieplne jest zamieniane na pochodnie, z wykorzystaniem całkowitych ilości zgłoszonych agencjom w całym kraju. Ale jeśli rzeczywiście spalona zostanie znacznie mniejsza objętość, a część gazu nie zostanie spalona, ​​ale uwolniona, dane satelitarne przeszacują rozbłysk. To jest problem, ponieważ naukowcy i Inicjatywa Banku Światowego o zerowym spalaniu wykorzystują te satelitarne szacunki spalania.

Inwestorzy twierdzą, że można uniknąć wybuchów

Przez dekadę grupy konserwatorskie, takie jak Fundusz Ochrony Środowiska wezwali organy regulacyjne do zajęcia się emisjami metanu w przemyśle łupkowym i gwałtownym wzrostem spalania. Administracja Obamy przyjęła nową zasadę w 2016 roku zahamować wycieki metanu i ograniczyć wybuchy na ziemiach publicznych i indyjskich. Teraz jest administracja Trumpa próbuję cofnąć ta akcja, aczkolwiek z ograniczony sukces.

Tymczasem Nowe badania na zlecenie Funduszu Ochrony Środowiska i przy udziale inwestorów stwierdza, że ​​istnieją wykonalne i opłacalne sposoby dla firm naftowych i gazowych, aby zminimalizować spalanie nawet bez wielu regulacji. Niemniej jednak, biorąc pod uwagę, że znaczna część branży spędziła już dekadę bez szerokiego stosowania takich najlepszych praktyk, spodziewam się, że firmy naftowe i gazowe prawdopodobnie będą nadal marnować i zanieczyszczać w dającej się przewidzieć przyszłości, chyba że agencje rządowe narzucą surowsze przepisy.

O autorze

Gunnar W. Schade, profesor nadzwyczajny nauk o atmosferze, Uniwersytet Texas A&M

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie

autorstwa Paula Hawkena i Toma Steyera
W obliczu powszechnego strachu i apatii międzynarodowa koalicja naukowców, profesjonalistów i naukowców połączyła się, aby zaoferować zestaw realistycznych i odważnych rozwiązań w zakresie zmian klimatu. Opisano tutaj sto technik i praktyk - niektóre są dobrze znane; niektóre, o których być może nigdy nie słyszałeś. Obejmują one od czystej energii po edukację dziewcząt w krajach o niższych dochodach po praktyki użytkowania gruntów, które wyciągają węgiel z powietrza. Rozwiązania istnieją, są ekonomicznie opłacalne, a społeczności na całym świecie obecnie wdrażają je z umiejętnościami i determinacją. Dostępne na Amazon

Projektowanie rozwiązań klimatycznych: Przewodnik polityczny dotyczący energii niskoemisyjnej

przez Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Ponieważ skutki zmiany klimatu już dotykają nas, potrzeba ograniczenia globalnych emisji gazów cieplarnianych jest pilna. To trudne wyzwanie, ale technologie i strategie pozwalające mu sprostać istnieją już dzisiaj. Niewielki zestaw polityk energetycznych, dobrze zaprojektowanych i wdrożonych, może skierować nas na ścieżkę do przyszłości niskoemisyjnej. Systemy energetyczne są duże i złożone, dlatego polityka energetyczna musi być ukierunkowana i opłacalna. Podejście uniwersalne po prostu nie spełni swojego zadania. Decydenci potrzebują jasnych, kompleksowych zasobów, które nakreślą polityki energetyczne, które będą miały największy wpływ na naszą przyszłość klimatyczną, oraz opisują, jak dobrze zaprojektować te polityki. Dostępne na Amazon

To zmienia wszystko: kapitalizm kontra klimat

autor: Naomi Klein
In To wszystko zmienia Naomi Klein twierdzi, że zmiany klimatu to nie tylko kolejna kwestia, którą należy starannie uporządkować między podatkami a opieką zdrowotną. Jest to alarm, który wzywa nas do naprawienia systemu gospodarczego, który już pod wieloma względami zawodzi. Klein skrupulatnie opowiada się za tym, jak ogromne zmniejszenie naszej emisji gazów cieplarnianych jest naszą najlepszą szansą na jednoczesne zmniejszenie rozbieżnych nierówności, ponowne wyobrażenie sobie naszych złamanych demokracji i odbudowę wypatroszonych lokalnych gospodarek. Obnaża ideologiczną desperację negacjonistów zmian klimatu, mesjanistyczne złudzenia niedoszłych geoinżynierów oraz tragiczny defetyzm zbyt wielu głównych inicjatyw ekologicznych. I dokładnie pokazuje, dlaczego rynek nie - i nie może - naprawić kryzysu klimatycznego, ale pogorszy sytuację, wprowadzając coraz bardziej ekstremalne i niszczące ekologicznie metody wydobycia, któremu towarzyszy szalony kapitalizm katastroficzny. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.