El gas natural está desplazando al carbón, lo que podría ayudar a combatir el cambio climático porque quemarlo produce menos emisiones de carbono. Pero producir y transportar gas natural libera metano, un gas de efecto invernadero que también contribuye al cambio climático. ¿Qué tan grande es el problema del metano?

Durante los últimos cinco años, Nuestros equipos de investigación en la Universidad Estatal de Colorado han realizado miles de mediciones de emisiones de metano en más de 700 instalaciones separadas en la producción, reunión, Procesando, segmentos de transmisión y almacenamiento de la cadena de suministro de gas natural.

Esta experiencia nos ha brindado una perspectiva única con respecto a las principales fuentes de emisiones de metano del gas natural y los desafíos que enfrenta la industria en términos de detección y reducción, si no eliminando, ellos.

Nuestro trabajo, junto con muchos otros proyectos de investigación, se incorporó recientemente a un nuevo estudio publicado en la revista Science. Esta instantánea completa sugiere que las emisiones de metano de las operaciones de petróleo y gas son mucho más altas que las estimaciones actuales de la EPA.

¿Qué pasa con el metano?

Una forma de cuantificar la magnitud de la fuga de metano es dividir la cantidad de metano emitida cada año por la cantidad total de metano extraído del suelo cada año de los pozos de gas natural y petróleo. Actualmente, la EPA estima que esta tasa de fuga de metano es del 1.4 por ciento. Es decir, por cada pie cúbico de gas natural extraído de depósitos subterráneos, El 1,4 por ciento se pierde en la atmósfera.

Este estudio sintetizó los resultados de una serie de cinco años de 16 estudios coordinados por el grupo de defensa ambiental Environmental Defense Fund (EDF), que involucró a más de 140 investigadores de más de 40 instituciones y 50 empresas de gas natural.

El esfuerzo reunió a académicos de universidades, think tanks y la propia industria para hacer la estimación más precisa posible de la cantidad total de metano emitida por todas las operaciones de petróleo y gas de EE. UU. Integró datos de una multitud de estudios recientes con mediciones realizadas en tierra y desde el aire.

Todo dicho, basado en los resultados de nuestro nuevo estudio, la industria del petróleo y el gas de los EE. UU. tiene una fuga de 13 millones de toneladas métricas de metano cada año, lo que significa que la tasa de fuga de metano es del 2,3 por ciento. Esta diferencia del 60 por ciento entre nuestra nueva estimación y la anterior de la EPA puede tener profundas consecuencias climáticas.

El metano es un gas de efecto invernadero muy potente, con más de 80 veces el impacto del dióxido de carbono en el calentamiento climático durante los primeros 20 años después de su liberación.

Un estudio anterior de EDF mostró que una tasa de fuga de metano de más del 3 por ciento no daría lugar a beneficios climáticos inmediatos al retirar las centrales eléctricas de carbón en favor de las centrales eléctricas de gas natural.

Eso significa que incluso con una tasa de fuga del 2,3 por ciento, La creciente proporción de electricidad de los EE. UU. alimentada por gas natural está haciendo algo para frenar el ritmo del cambio climático. Sin embargo, estos beneficios climáticos podrían ser mucho mayores.

También, a una tasa de fuga de metano del 2,3 por ciento, muchos otros usos del gas natural además de generar electricidad son definitivamente perjudiciales para el clima. Por ejemplo, EDF descubrió que reemplazar el diesel usado en la mayoría de los camiones o la gasolina consumida por la mayoría de los autos con gas natural requeriría una tasa de fuga de menos del 1.4 por ciento antes de que hubiera algún beneficio climático inmediato.

Y lo que es más, algunos científicos creen que la tasa de fuga podría ser incluso mayor que nuestra estimación.

¿Qué causa estas fugas?

Quizás nunca haya contemplado el largo viaje que recorre el gas natural antes de poder encender los quemadores de la estufa de gas en su cocina.

Pero además de los 500, 000 pozos de gas natural que operan en los EE. UU. Hoy, hay 2 millones de millas de tuberías y millones de válvulas, guarniciones, tanques compresores y otros componentes funcionando las 24 horas del día, siete días a la semana para entregar gas natural a su hogar.

Ese gas natural que quemas cuando preparas un lote de panqueques puede haber viajado 1, 000 millas o más mientras atravesaba esta complicada red. Por el camino, había amplias oportunidades para que parte de ella se filtrara a la atmósfera.

Las fugas de gas natural pueden ser accidentales, causado por mal funcionamiento del equipo, pero una gran cantidad de gas natural también se libera intencionalmente para realizar operaciones de proceso como abrir y cerrar válvulas. Además, las decenas de miles de compresores que aumentan la presión y bombean el gas a través de la red son accionados por motores que queman gas natural y su escape contiene algo de gas natural no quemado.

Dado que el gas natural que llega a su hogar es de un 85 a un 95 por ciento de 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 gas de efecto invernadero, El gas natural contiene otros hidrocarburos que pueden degradar la calidad del aire regional y son perjudiciales para la salud humana.

Recuento de inventarios frente a vigilancia de aeronaves

El Inventario de Gases de Efecto Invernadero de la EPA se realiza de una manera que los expertos como nosotros llamamos un enfoque "de abajo hacia arriba". Implica hacer un recuento de todos los equipos de gas natural de la nación, desde los medidores de gas domésticos hasta las almohadillas de pozo, y estimar una tasa de emisión promedio anualizada para cada categoría y sumarlo todo.

Hay dos desafíos para este enfoque. Primero, no existen registros de equipos precisos para muchas de estas categorías. Segundo, cuando los componentes funcionan incorrectamente o fallan, globo de emisiones, lo que dificulta el desarrollo de una tasa de emisión anualizada precisa y significativa para cada fuente.

Enfoques "de arriba hacia abajo", normalmente requiere aviones, son la alternativa. Miden las concentraciones de metano a barlovento y sotavento de grandes áreas geográficas. Pero este enfoque tiene sus propias deficiencias.

Primero, captura todas las emisiones de metano, en lugar de solo las emisiones vinculadas a las operaciones de gas natural, incluido el metano de los vertederos, vacas e incluso las hojas pudriéndose en su patio trasero. Segundo, estas instantáneas únicas pueden distorsionarse dependiendo de lo que esté sucediendo mientras los aviones vuelan capturando datos de metano.

Históricamente, Los enfoques de arriba hacia abajo estiman las emisiones que son aproximadamente el doble de las estimaciones de abajo hacia arriba. Algunas estimaciones de la tasa de fuga de metano de arriba hacia abajo regionales han sido tan altas como el 8 por ciento, mientras que algunas estimaciones de abajo hacia arriba han sido tan bajas como el 1 por ciento.

Trabajo más reciente, incluido nuestro estudio de ciencias, han realizado campañas coordinadas en las que se realizan simultáneamente las mediciones en tierra y en aeronaves, mientras modela cuidadosamente los eventos de emisión.

Gadgets útiles y política sólida

En una soleada mañana de octubre de 2013, Nuestro equipo de investigación se detuvo en una estación compresora de recolección de gas natural en Texas. Usando un US $ 80, 000 cámara de infrarrojos, Inmediatamente localizamos una fuga extraordinariamente grande de incoloro, metano inodoro que era invisible para el operador que rápidamente aisló y solucionó el problema.

Luego fuimos testigos de la disminución de las emisiones de metano diez veces:la tasa de fuga de las instalaciones cayó del 9,8 por ciento al 0,7 por ciento ante nuestros ojos.

No es económicamente viable, por supuesto, equipar a todos los trabajadores del gas natural con $ 80, 000 cámaras, o contratar a los conductores necesarios para monitorear cada pozo a diario cuando hay 40, 000 pozos de petróleo y gas en el condado de Weld, Colorado, solo.

Pero las nuevas tecnologías pueden marcar la diferencia. Nuestro equipo de la Universidad Estatal de Colorado está trabajando con el Departamento de Energía para evaluar dispositivos que detecten rápidamente las emisiones de metano. Algunos de estos dispositivos se pueden implementar hoy, incluidos sensores económicos que se pueden controlar de forma remota.

La tecnología por sí sola no resolverá el problema, sin embargo. Creemos que reducir drásticamente la tasa de fuga de metano de la nación requerirá un esfuerzo de colaboración entre la industria y el gobierno. Y según nuestra experiencia en Colorado, que ha desarrollado algunas de las regulaciones de emisiones de metano más estrictas del país, encontramos que las mejores prácticas se convierten en prácticas estándar con regulaciones estrictas.

Creemos que los esfuerzos de la administración Trump para revertir las regulaciones, independientemente de si están trabajando o no, no solo tendrá profundos impactos climáticos. También pondrán en peligro la salud y la seguridad de todos los estadounidenses mientras socavan los esfuerzos de la industria del gas natural para reducir la contaminación que produce.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.