En camiones, drones y aviones, Diez tecnologías prometedoras para encontrar fugas de gas natural de forma rápida y económica compitieron en el Desafío de Monitoreo Móvil, la primera evaluación independiente de detectores de fugas de gas en movimiento en pozos. Los organizadores del concurso, la Iniciativa de Gas Natural de la Universidad de Stanford y el Fondo de Defensa Ambiental, describen los resultados en un estudio publicado el 10 de septiembre en Elementa por University of California Press.

Si bien se factura como un "desafío, "los organizadores no tenían la intención de declarar un ganador, ya que las tecnologías se centran en diferentes aspectos de la detección de fugas, como la ubicación exacta o el tamaño de la fuga. Si bien las tecnologías aún están en desarrollo, en general, todos encontraron bastante bien las fugas de gas.

Fugas en la producción, el procesamiento y transporte de gas natural emiten metano, el principal componente del gas natural, a la atmósfera. Un gas de efecto invernadero el metano es 36 veces más potente que el dióxido de carbono. En 2016, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. se movió para reducir las emisiones de metano en la industria del gas natural, que estimuló el desarrollo de más rápido, tecnologías de detección menos costosas. A finales del mes pasado, sin embargo, la EPA se movió para revertir estas regulaciones de metano.

"Las tecnologías son generalmente eficaces para detectar fugas, y puede actuar como primera línea de defensa, "dijo Adam Brandt, profesor asociado de ingeniería de recursos energéticos y autor principal del estudio. "Los operadores de sistemas de gas a menudo querrán confirmar las fugas con sistemas de imágenes ópticos de gas convencionales, pero estas tecnologías móviles suelen indicarle dónde buscar fugas muy rápidamente ".

Un equipo de dos personas que utiliza un sistema de imágenes convencional puede visitar de cuatro a seis almohadillas de pozos al día. Todas las tecnologías móviles son considerablemente más rápidas que eso, aunque sus velocidades varían mucho. Los sistemas basados ​​en aviones funcionan más rápido que los camiones, que son más rápidos que los drones. Dado que el tiempo del trabajador es una gran parte del costo de detección, Acelerar la detección permite a las empresas de petróleo y gas encontrar más fugas y gastar menos dinero.

Resultados

Como parte del desafío de monitoreo móvil, nueve corporaciones y un equipo de investigación universitario participaron el año pasado en instalaciones de pruebas controladas en Fort Collins, Colorado, y cerca de Sacramento, California. Todas las tecnologías fueron efectivas para detectar fugas. Ocho de nueve detectaron fugas correctamente el 75 por ciento de las veces. (Una tecnología no tenía suficientes vuelos para ser incluida en el resumen del estudio). Cinco de los nueve sistemas detectaron el 90 por ciento o más de las fugas, incluyendo pequeñas emisiones de un pie cúbico de gas por hora.

Sin embargo, la mayoría de los sistemas probados necesitan mejorar su capacidad para cuantificar el tamaño de las fugas. También, las tecnologías variaron en su capacidad para detectar la ubicación precisa de las fugas, aunque esto a menudo es por diseño.

Por ejemplo, El sistema basado en drones de una startup detectó el 100 por ciento de las fugas y no tuvo falsos positivos. Más lejos, identificó con precisión el equipo con fugas, en lugar de solo la plataforma del pozo, el 84 por ciento de las veces. Sin embargo, al cuantificar el tamaño de las fugas, las estimaciones del sistema fueron relativamente cercanas solo el 36 por ciento de las veces. Para los otros ocho sistemas, por la misma medida relativamente estricta, la precisión de la cuantificación osciló entre el 18 y el 53 por ciento.

"Este es solo el primer paso para demostrar que estas tecnologías podrían ayudar a reducir las emisiones a un nivel equivalente a los enfoques existentes, ", Dijo Brandt." Las pruebas se realizaron en la primavera de 2018, y estoy seguro de que la mayoría, si no todas, de estas tecnologías se han mejorado desde entonces ".

Otros avances podrían estar en peligro, sin embargo.

"El reciente anuncio de la EPA de EE. UU. Sobre la revocación de las regulaciones sobre el metano no solo es malo para el medio ambiente, sino que también priva a las comunidades de petróleo y gas de salarios altos, puestos de trabajo locales que estas empresas de tecnología innovadora podrían crear. Revertir las regulaciones podría sofocar el desarrollo de estas tecnologías, "dijo Arvind Ravikumar, autor principal del estudio. Ravikumar era un becario postdoctoral en Stanford en el momento del proyecto y ahora es profesor asistente en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Harrisburg.

Una evaluación como esta puede ayudar a los reguladores a comprender mejor estos sistemas y proporcionar un posible camino hacia la adopción a gran escala con fines de cumplimiento. dijeron los investigadores. El estudio examinó la búsqueda de fugas en los equipos de producción que se pueden encontrar en un campo de gas, no en encontrar fugas subterráneas que puedan ocurrir en tuberías en las ciudades.

Diseños para diferentes usos

El Desafío de Monitoreo Móvil no fue una competencia cara a cara porque las tecnologías probadas están diseñadas para lograr cosas diferentes.

"Ninguna tecnología por sí sola puede cumplir con todos los requisitos para la detección y cuantificación de fugas en la cadena de suministro de gas natural, ", Dijo Ravikumar." La clave para el despliegue a gran escala es igualar la fuerza de cada tecnología, como la velocidad, precisión y costo, con la aplicación de detección de fugas adecuada. Lo que funciona para una instalación de procesamiento compleja podría no funcionar para tuberías de transmisión de larga distancia ".

Los sistemas de algunos participantes se enfocan en identificar fugas solo como provenientes de un grupo de equipos, que podría incluir una boca de pozo, un separador y un tanque, por ejemplo. En esos casos, Los operadores utilizarían sistemas ópticos de imágenes de gas o tecnología similar para identificar la fuente específica de la fuga antes de iniciar las reparaciones.

Similar, dos de las tecnologías probadas están diseñadas para encontrar rápidamente grandes fugas, en lugar de todas las fugas. Más de la mitad del metano perdido en la producción y procesamiento de gas natural proviene de solo el 5 por ciento de las fugas. Encontrar y reparar estos "superemisores" es fundamental para reducir las emisiones de metano.

Incluso sin regulaciones estrictas, Las empresas de gas natural podrían reducir las emisiones de forma voluntaria. Los detectores económicos combinados con el uso enfocado de sistemas ópticos de imágenes de gas podrían pagarse por sí mismos al reducir las pérdidas de productos de la empresa. Esto es particularmente cierto en partes del mundo donde los precios del gas natural son más altos que en América del Norte.