Por qué las emisiones de metano son importantes para el cambio climático

Por qué las emisiones de metano son importantes para el cambio climático Un poderoso gas que atrapa el calor, el metano se libera de la infraestructura de suministro de gas natural. AP Photo / Brennan Linsley

La EPA en agosto 29 dio a conocer una propuesta para rescindir las regulaciones para limitar las emisiones de metano de la industria del petróleo y el gas. Los críticos dijo que la reversión empeorará el cambio climático y la calidad del aire. Reacción de empresas energéticas variadas, algunos argumentan que los límites son innecesarios mientras que otros apoyan las regulaciones federales.

Los expertos en energía de la Universidad Estatal de Colorado, Anthony Marchese y Dan Zimmerle, publicaron el año pasado Un extenso estudio sobre el alcance de las emisiones de metano de la industria del petróleo y el gas.. Explican las fuentes de metano del gas natural y lo que podría significar esta reversión reglamentaria.

1 Una vez que se extrae el gas natural del suelo, ¿cómo llegan el metano y otros gases a la atmósfera?

La infraestructura de gas natural de los Estados Unidos incluye un millón de millas de tuberías y millones de válvulas, accesorios, tanques, compresores y otros componentes que operan 24 horas por día, 7 días por semana, para entregar gas natural a su hogar. El gas natural puede viajar más de 1,000 millas desde el pozo hasta su uso final. Durante ese largo viaje, el gas tiene muchas oportunidades para escapar a la atmósfera. Esto incluye fugas no deseadas de componentes defectuosos, así como ventilación intencional de gas de dispositivos que usan el gas de alta presión para abrir y cerrar válvulas.

Por qué las emisiones de metano son importantes para el cambio climático La infraestructura de suministro de gas natural, que incluye tuberías, válvulas y compresores, tiene muchas oportunidades para filtrar metano, el componente principal del gas natural. Mark Dixon / flickr, CC BY

Además, el compresores los que se requieren para aumentar la presión y bombear el gas a través de la red funcionan con motores de combustión interna que queman gas natural; El escape de esos motores incluye metano sin quemar. Dado que el gas natural entregado a su hogar es 85% a 95% metano, las fugas de gas natural son predominantemente metano. Si bien el metano representa la mayor amenaza para el clima debido a su potencia de gases de efecto invernadero, los otros hidrocarburos presentes en el gas natural pueden degradar la calidad del aire regional y dañar la salud humana.

2 ¿Por qué ha sido difícil determinar el alcance o la tasa de emisiones de metano?

Debido a que la infraestructura de gas natural es tan amplia, no es posible medir cada fuga de cada válvula o accesorio defectuoso. De hecho, ni siquiera tenemos estimaciones precisas del número total de válvulas y accesorios. La mejor manera de estimar la cantidad total de emisiones de metano de la infraestructura de gas natural es realizar tantas mediciones como sea posible de tantos tipos diferentes de componentes como sea posible. La razón por la que uno tiene que realizar cientos o incluso miles de mediciones de cada tipo de equipo es para que pueda capturar las fuentes de alta emisión (los llamados superremisores), que son bajos en número pero sus emisiones son tan altas que pueden explicar 50% a 80% de las emisiones totales.

Por qué las emisiones de metano son importantes para el cambio climático El gas natural de los pozos podría viajar miles de millas a través de muchos tipos de infraestructura antes de llegar a los consumidores. Administración de Información Energética, CC BY

Al realizar miles de mediciones, junto con la compilación de nuestras mejores estimaciones del inventario de todos los tipos de equipos en la infraestructura de gas natural de EE. UU., Es posible estimar las emisiones totales de todas las operaciones de gas natural de EE. UU. Con un grado razonable de certeza, el cual nosotros Actualmente se estima que es 2.3%. Es decir, el 2.3% del gas natural que viaja a través de las tuberías se libera al aire. Estimamos que la cantidad de emisiones de gas natural representa una pérdida de ingresos de más de US $ 1 mil millones por año para la industria, y tiene el impacto equivalente de gases de efecto invernadero que las emisiones anuales del tubo de escape de 70 millones de automóviles.

3 ¿Qué hubieran requerido las regulaciones de la era Obama para que hicieran las compañías de petróleo y gas?

Las regulaciones de la era Obama se implementaron en 2016 para establecer límites de emisiones de metano de una variedad de fuentes en la industria del petróleo y el gas. Las reglamentaciones de 2016 se basan en reglamentaciones anteriores establecidas en 2012 para las emisiones de hidrocarburos orgánicos volátiles (COV), que son gases de hidrocarburos no metanos producidos por las operaciones de petróleo y gas. Las compañías que habían instalado controles para las fuentes de emisiones de VOC no estaban obligadas a instalar ningún control nuevo porque la reducción en las emisiones de VOC también reduce las emisiones de metano.

La regla 2016 también incluía fuentes adicionales que no estaban cubiertas previamente en 2012, incluidos pozos de petróleo fracturados hidráulicamente, algunos de los cuales pueden contener una gran cantidad de gas junto con petróleo; dispositivos neumáticos en pozos y plantas de procesamiento de gas; y compresores y controladores neumáticos en instalaciones de transmisión y almacenamiento.

El indicador del Regla 2016 operadores requeridos para detectar y reparar periódicamente fugas de metano en instalaciones nuevas y modificadas; las instalaciones más antiguas que no se han modificado significativamente no están cubiertas por la regla.

4 ¿Cómo determinan los científicos si el gas natural es mejor para el cambio climático que la quema de carbón?

El metano es un gas de efecto invernadero altamente potente, con más de 80 veces el impacto del dióxido de carbono sobre el calentamiento del clima sobre el primeros 20 años después de su lanzamiento. Los estudios muestran que si el metano se filtra a un ritmo de mayor que 3%, no habría beneficios climáticos inmediatos al retirar las centrales eléctricas de carbón a favor de las centrales eléctricas de gas natural. La buena noticia es que una tasa de fuga del 2.3% sugiere que las centrales eléctricas de gas natural son ligeramente más beneficiosas para el clima en comparación con las centrales eléctricas de carbón. Sin embargo, los resultados de nuestros estudios también mostraron que las centrales eléctricas podrían mostrar un beneficio más sustancial para el clima si la industria redujera la tasa total de fuga de metano al 1%, lo que muchos de nuestros socios de la industria creen que es posible.

Además, las plantas de energía de gas natural pueden cambiar la producción más rápidamente que las grandes plantas de carbón, apoyando la integración de fuentes renovables variables, como la energía eólica y solar. Industria, y algunos grupos ambientalistas ven el gas natural como un "combustible puente" que ayuda con la integración de las energías renovables en los sistemas eléctricos.

Sin embargo, hay una clara diferencia adicional entre las centrales eléctricas de carbón y gas natural. Para las plantas de carbón, casi todo el impacto climático se debe a la quema del carbón, mientras que para el gas natural, el impacto climático es una combinación de combustión y emisiones de metano, tanto fugas como ventilación. Cambiar cómo se quema el carbón es muy difícil. Reducir las fugas de gas natural es una posibilidad muy real.

5 ¿Por qué algunas compañías de petróleo y gas apoyaban las regulaciones más estrictas sobre las emisiones de metano?

La EPA estima que las nuevas enmiendas propuestas salvarían a la industria del petróleo y el gas $ 17 a $ 19 millones por año. Si bien esto puede parecer mucho dinero, palidece en comparación con el valor económico que se gana al minimizar las fugas. Estimamos que la reducción de las emisiones de metano de 2.3% a 1% generaría un ingreso anual de más de medio billón de dólares por año, que es más de 30 veces el ahorro estimado de la reversión de las regulaciones. Muchas compañías de petróleo y gas reconocen este hecho, y también reconocen que se necesitan regulaciones para garantizar que todas las compañías cumplan con el mismo estándar.

Nuestra experiencia trabajando en estrecha colaboración con más de 20 socios de la industria ha demostrado que la industria puede proporcionar liderazgo para compartir las mejores prácticas operativas, desarrollar programas integrales de detección y reparación de fugas, poner a prueba estas nuevas tecnologías y participar constructivamente en el proceso regulatorio. Nuestra experiencia en Colorado, que ha desarrollado algunas de las regulaciones de emisiones de metano más estrictas de la nación, también sugiere que las regulaciones gubernamentales son necesarias para garantizar que las mejores prácticas se conviertan en prácticas estándar.

Al final, creemos que los esfuerzos de la administración Trump para revertir las regulaciones, sin tener en cuenta su eficacia, no solo empeorarán el cambio climático sino que también afectarán la salud y la seguridad de los ciudadanos estadounidenses y socavarán los esfuerzos de la industria del gas natural para producir y promover productos naturales. gas como combustible fósil limpio: un combustible fósil que se integra bien con fuentes renovables.

Sobre el Autor

Anthony J. Marchese, decano asociado para asuntos académicos y estudiantiles, Walter Scott, Jr. College of Engineering; Director, Laboratorio de Conversión de Motores y Energía; Profesor, Departamento de Ingeniería Mecánica y Facultad de Afiliados del Instituto de Energía, Universidad del Estado de Colorado y Dan Zimmerle, Investigador Asociado Senior, Instituto de Energía, Universidad del Estado de Colorado

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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