Сжигание газа на нефтедобывающей площадке за пределами Уиллистона, штат Северная Дакота. Эндрю Бертон / Getty Images

Если вы проезжали через область, где компании добывают нефть и газ из сланцевых пластов, вы, вероятно, видели пламя, танцующее на вершинах вертикальных труб. Это вспыхивает - в основном неконтролируемая практика сжигания побочного продукта добычи нефти и газа. За последние 10 лет бум сланцевой нефти и газа в США сделал эту страну одним из пять лучших стран миратолько позади РоссияИран и Ирак.

Это сомнительное различие. Рутинное сжигание дает промышленности черный глаз.

Я атмосферный ученый изучение следовые газы - химические вещества, которые составляют небольшую часть атмосферы Земли, но могут оказывать существенное влияние на окружающую среду и здоровье человека. В нескольких недавних исследованиях, проведенных с аспирантами и студентами, я показал, как рутинное сжигание факелов оценивается неточно и создает значительный источник загрязнения воздуха.

Из-за быстрого падение цен на нефть весной 2020 года объемы новой разведки нефти упали, а добыча идет на сниженных уровнях. Но индустрия может быстро возобновить деятельность как спрос и цены восстанавливаются. И так будет гореть.

Регулирующие органыПод давлением экологических групп и частей отрасли, наконец, рассматриваются правила по ограничению сжигания на факеле. Но можно ли остановить эту расточительную и загрязняющую практику?

Экономическая целесообразность

Каждая добывающая скважина из сланцевого масла производит различное количество «попутный или "обсадная колонна"сырая газовая смесь высоколетучих углеводородов, в основном метана. Производители часто не хотят этот газ, если он не может быть собран через существующую сеть трубопроводов.

Даже когда это возможно, они могут решить утилизировать газ в любом случае, потому что затраты на его сбор и перемещение могут изначально быть выше, чем стоимость газа. Вот тут и начинается факельное сжигание.

Рутинное сжигание широко распространено в сланце Баккен в Северной Дакоте, сланце Игл-Форд в юго-центральной части Техаса и в Пермском бассейне на северо-западе Техаса и в Нью-Мексико. Техас вспыхнул примерно столько же газа в год as все его бытовые пользователи потребляют, Только в пермском бассейне около 750 миллионов долларов США на газ был потрачен впустую в 2018 году, без какой-либо общественной пользы.

{vembed Y = y4eDlG9U25c}

 Жители региона Пермского бассейна на западе Техаса говорят, что сжигание газа загрязняет воздух и делает его больным.

В то же время факельное сжигание газа обеспечивает примерно 1% антропогенных выбросов углекислого газа в атмосферу, Именно тогда факелы эффективно сжигают углеводороды, превращая их в углекислый газ. Напротив, когда факелы плохо горят или гаснут, они загрязняют воздух более вредными газами.

Наши исследования в два районы сланца Eagle Ford в Техасе показал, что вспышки могут быть основным источником оксиды азота или NOx в этих сельских районах. Выбросы NOx способствуют образованию кислотных дождей, озона и смога и могут раздражать глаза, нос, горло и легкие.

Мы обнаружили, что на тех участках, которые мы изучали, промышленные источники горения, такие как факелы, производили в 10 раз больше NOx, чем автомобили в этом районе. Хотя одиночная вспышка может быть относительно небольшим источником, большое количество вспышек и высокая вариабельность производства NOx на факел может вызвать крупномасштабные атмосферные воздействия видимый из космоса.

Некоммерческий Skytruth публикует временные ряды газовых вспышек, видимых из космоса, с 2012 года по настоящее время. Выше, как выглядели вспышки в середине июля 2020 года. Skytrue.org

Несанкционированная вентиляция может объяснить большие объемы сжигания

Почти все факелы являются открытыми источниками сгорания. Они могут быть обнаружены из космоса как яркие источники тепла с фиксированным местоположением. Ученые разработали алгоритмы для Каталог этой лучистой жары и связать это с зарегистрированный объем газа в факеле по всему миру.

С помощью студентов, социолог Кейт Вилльярд и я оценил данные спутникового видимого инфракрасного радиометра, или VIIRS, Мы рассчитали объемы сжигания в двух регионах добычи сланцевой нефти в Техасе, как для каждой скважины, так и для каждой страны. Затем мы сравнили его с базой данных из Техасская Железнодорожная Комиссия, который регулирует добычу нефти и газа, за 2012-2015 годы, и обнаружил большие расхождения между двумя наборами данных.

Всего объемы, указанные в государственной базе данных, составили только около половины того, что наблюдал спутник, Еще один, менее подробный общий анализ исследовательская фирма S&P Global обнаружила аналогичные расхождения для сланцевых регионов в Нью-Мексико и Северной Дакоте.

Эти большие различия могут быть объяснены сообщениями об ошибках и несколькими факельными операциями, которые просто исключаются из объемного отчета. Но мы подозреваем, что есть еще более системное, приземленное объяснение: вентиляция - прямой выброс неочищенного газа в атмосферу.

Отвод газа разрешен только для небольшого набора операций в отрасли, если это можно сделать безопасно. Обычно это запрещено, потому что он выделяет углеводороды, в том числе воздушные яды, такие как бензол, которые могут вызвать рак, врожденные дефекты или другие серьезные проблемы со здоровьем.

Вспышка природного газа горит в сумерках в Пермском бассейне в Техасе. Бронте Витпенн / Блумберг через Getty Images

Но вентиляция в основном испускает метан, что способствует глобальному потеплению и формирование атмосферного озона, Вентиляция из факельных труб является незаконной, поскольку факел считается очистным сооружением, но практика, по-видимому, со временем.

Недавние спутниковые измерения метана атмосферы над Пермским бассейном с более высоким разрешением показывают, что его выбросы должны быть значительно выше, чем обычно сообщается в Агентство по охране окружающей среды, превышающий 3% производства вместо более обычно предполагаемого 1-2%. Избыток метана, незаконно выпущенный через факельные трубы, попадет в базу данных Техасской железнодорожной комиссии, но спутники, ищущие тепловое излучение от горения, не обнаружат его.

[Глубокие знания, ежедневно. Подпишитесь на новостную рассылку The Conversation.]

Это тепловое излучение преобразуется в объемы сжигания, используя общие сообщенные объемы для учреждений по всей стране. Но если на самом деле сжигается гораздо меньший объем, а часть газа не сгорает, а вентилируется, спутниковые данные будут переоценивать факельное сжигание. Это проблема, потому что ученые и Всемирная банк инициатива нулевого сжигания использовать эти спутниковые оценки сжигания.

Инвесторы говорят, что факела можно избежать

В течение десятилетия природоохранные группы, такие как Фонд защиты окружающей среды призвали регуляторы решить проблему выбросов метана в сланцевой промышленности и быстрого роста сжигания. Администрация Обамы принял новое правило в 2016 году обуздать утечки метана и уменьшить сжигание на общественных и индийских землях. Теперь администрация Трампа пытаясь отменить это действие, хотя и с ограниченный успех.

Между тем, Новое исследование По заказу Фонда защиты окружающей среды с привлечением инвесторов делается вывод о том, что для нефтегазовых компаний существуют реальные и экономически эффективные способы минимизации сжигания даже без особого регулирования. Тем не менее, учитывая, что большая часть отрасли уже потратила десятилетие без широкого применения таких передовых мер, я ожидаю, что нефтегазовые компании, вероятно, будут продолжать тратить и загрязнять окружающую среду в обозримом будущем, если правительственные органы не введут более жесткие правила.

Об авторе

Гуннар В. Шаде, доцент кафедры атмосферных наук, Техасский университет A & M

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Просадка: самый всеобъемлющий план, когда-либо предлагаемый для обратного глобального потепления

Пол Хокен и Том Стейер
Перед лицом широко распространенного страха и апатии международная коалиция исследователей, специалистов и ученых объединилась, чтобы предложить ряд реалистичных и смелых решений проблемы изменения климата. Здесь описаны сто методов и практик, некоторые из них хорошо известны; некоторые, о которых вы, возможно, никогда не слышали. Они варьируются от чистой энергии до обучения девочек в странах с низким уровнем дохода и практики землепользования, которая выбрасывает углерод из воздуха. Решения существуют, являются экономически жизнеспособными, и сообщества во всем мире в настоящее время принимают их с умением и решительностью. Доступно на Amazon

Проектирование климатических решений: руководство по политике для низкоуглеродной энергетики

Хэл Харви, Робби Орвис, Джеффри Риссман
Поскольку последствия изменения климата уже сказываются на нас, необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов является не менее чем насущной. Это непростая задача, но технологии и стратегии для ее решения существуют сегодня. Небольшой набор энергетических политик, хорошо продуманных и реализованных, может направить нас на путь к низкоуглеродному будущему. Энергетические системы большие и сложные, поэтому энергетическая политика должна быть целенаправленной и рентабельной. Универсальные подходы просто не помогут. Директивным органам нужен четкий и всеобъемлющий ресурс, в котором излагается энергетическая политика, которая окажет наибольшее влияние на наше климатическое будущее, и описывается, как ее правильно разрабатывать. Доступно на Amazon

Это меняет все: Капитализм против Климатологической

Наоми Кляйн
In Это изменяет все Наоми Кляйн утверждает, что изменение климата - это не просто еще одна проблема, которую нужно аккуратно поставить между налогами и здравоохранением. Это тревога, которая призывает нас к налаживанию экономической системы, которая уже во многих отношениях подводит нас. Кляйн тщательно выверяет аргументы в пользу того, что массовое сокращение выбросов парниковых газов - это наш лучший шанс одновременно сократить неравенство, изменить наши разрушенные демократии и восстановить разрушенную местную экономику. Она разоблачает идеологическое отчаяние отрицателей изменения климата, мессианские заблуждения потенциальных геоинженеров и трагический пораженчество слишком многих основных зеленых инициатив. И она наглядно демонстрирует, почему рынок не смог - и не может - исправить климатический кризис, а вместо этого усугубит ситуацию, применяя все более экстремальные и экологически разрушительные методы добычи, сопровождаемые безудержным капитализмом бедствий. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете воспользоваться этой ссылкой использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.