石油和天然气生产商依靠燃烧来限制其设施中的天然气排放,但密歇根大学领导的一项新研究表明,在现实世界中,这种做法的效果远不如估计的那样——在天然气中释放出五倍以上的甲烷。比以前想象的要好。
众所周知,甲烷是一种强大的温室气体,但人们认为在油气井中将其燃烧掉可以有效地防止其逃逸到大气中。
不幸的是,发表在《科学》杂志上的数据表明,我们高估了 燃烧的有效性 ,因此低估了它对甲烷排放和气候变化的贡献。但如果我们解决燃烧问题,回报是巨大的:相当于从道路上减少了 300 万辆汽车。
工业和监管机构在假设火炬持续点燃并且它们在运行时燃烧掉 98% 的甲烷的情况下运作。通过在 80% 以上的燃烧作业所在的三个地理盆地进行的航空调查获得的数据显示,这两种假设都不正确。发现火炬在大约 3%-5% 的时间内未点燃,即使点燃,它们也被发现以低效率运行。综合起来,这些因素导致平均有效燃烧效率仅为 91%。
UM 气候与空间科学与工程副教授、 F3UEL 项目 首席研究员、新项目高级科学家Eric Kort说:“添加到大气中的甲烷比目前任何清单或估计 的要多得多。”研究。
石油生产可能伴随着甲烷作为副产品,当捕获它不具有成本效益时,必须安全地处理这些气体。通过燃烧释放的甲烷将其转化为二氧化碳,这是另一种温室气体,但按每磅计算的危害较小。
在三年的时间里,研究人员在配备空气监测设备的飞机上进行了 13 次飞行,以评估石油和天然气生产盆地的耀斑释放了多少甲烷。飞行在德克萨斯州的二叠纪和鹰福特油气田以及北达科他州的巴肯油气田进行。
飞机在燃烧场的顺风方向飞行——在燃烧释放的空气羽流的直接路径上纵横交错。管子和泵将空气吸入机载仪器,在那里以特定频率进行激光扫描测量其携带的二氧化碳和甲烷的量。
同时测量这两种气体使研究人员能够估计单个站点燃烧的破坏去除效率。
“如果火炬按应有的方式运行,则应该有较大的二氧化碳峰值和相对较小的甲烷峰值。根据这两种气体的相对增强,我们可以判断耀斑的表现如何,”该研究的主要作者、气候和空间科学与工程助理研究科学家 Genevieve Plant 说。
11 月,、欧盟和其他合作伙伴(总共 103 个国家)发起了全球甲烷承诺,以限制甲烷排放。该承诺的重点是将全球气温保持在科学界设定的 1.5 度升高限制范围内,以抵消气候变化的最严重影响。去年,联合国官员将减少甲烷确定为“我们在未来 25 年内减缓气候变化的最强有力的杠杆”。
“这似乎是甲烷排放的一个来源,似乎很容易解决,”普兰特说。“通过管理实践和我们对这些耀斑发生情况的更好理解,我们可以以切实的方式减少这种甲烷来源。”
密歇根大学的研究合作伙伴包括斯坦福大学能源工程系、环境保护基金 (EDF);科罗拉多州博尔德的科学航空;和乌得勒支大学海洋与大气研究所。
由非营利组织 EDF 领导的最新研究同样发现,大约 10% 的照明弹未点亮或出现故障。
“这项研究增加了越来越多的研究,这些研究告诉我们,石油和天然气行业存在燃烧问题,”EDF 监管和立法事务高级主管 Jon Goldstein 说。“环境保护局和土地管理局应实施有助于结束常规燃烧做法的解决方案。”
该研究由 Alfred P. Sloan 基金会资助,并得到了环境保护基金、科学航空和密歇根大学(工程学院、气候与空间科学与工程系;格雷厄姆可持续发展研究所)的额外支持。
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