Warum Methanemissionen für den Klimawandel von Bedeutung sind

Warum Methanemissionen für den Klimawandel von Bedeutung sind Methan ist ein starkes Wärmegas, das aus der Erdgasversorgungsinfrastruktur freigesetzt wird. AP Foto / Brennan Linsley

Die EPA hat am Aug. 29 einen Vorschlag vorgestellt Aufhebung der Vorschriften zur Begrenzung der Methanemissionen aus der Öl- und Gasindustrie. Kritik sagte der Rollback wird den Klimawandel und die Luftqualität verschlechtern. Reaktion von Energieunternehmen unterschiedlichMit einigen Argumenten sind die Grenzen unnötig, während andere die Bundesvorschriften unterstützten.

Die Energieforscher der Colorado State University, Anthony Marchese und Dan Zimmerle, haben letztes Jahr veröffentlicht eine umfassende Studie zum Ausmaß der Methanemissionen aus der Öl- und Gasindustrie. Sie erklären die Methanquellen aus Erdgas und was diese regulatorische Rücknahme bedeuten könnte.

1. Wie gelangen Methan und andere Gase in die Atmosphäre, nachdem Erdgas aus dem Boden gewonnen wurde?

Die US-amerikanische Erdgasinfrastruktur umfasst Millionen Kilometer Rohre und Millionen Ventile, Armaturen, Tanks, Kompressoren und andere Komponenten, die 24-Stunden pro Tag und 7-Tage pro Woche betreiben, um Erdgas zu Ihnen nach Hause zu bringen. Erdgas kann vom Bohrloch bis zur Endnutzung über 1,000 Meilen weit wandern. Während dieser langen Reise hat Gas viele Möglichkeiten, in die Atmosphäre zu entweichen. Dies schließt auch unerwünschte Leckagen von fehlerhaften Bauteilen mit ein vorsätzliche Entlüftung von Gas aus Geräten, die das Hochdruckgas zum Öffnen und Schließen von Ventilen verwenden.

Warum Methanemissionen für den Klimawandel von Bedeutung sind Die Erdgasversorgungsinfrastruktur, die Rohrleitungen, Ventile und Kompressoren umfasst, bietet viele Möglichkeiten, Methan, den Hauptbestandteil von Erdgas, auszuleiten. Mark Dixon / flickr, CC BY

Darüber hinaus ist die Kompressoren die erforderlich sind, um den Druck zu erhöhen und das Gas durch das Netz zu pumpen, werden von Verbrennungsmotoren angetrieben, die Erdgas verbrennen; Die Abgase dieser Motoren enthalten unverbranntes Methan. Da wird das Erdgas nach Hause geliefert 85% bis 95% MethanErdgaslecks sind überwiegend Methan. Während Methan die größte Bedrohung für das Klima darstellt Treibhausgas-Potenzkönnen die anderen im Erdgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe die regionale Luftqualität beeinträchtigen und die menschliche Gesundheit schädigen.

2. Warum war es schwierig, das Ausmaß oder die Rate der Methanemissionen zu bestimmen?

Aufgrund der riesigen Erdgasinfrastruktur ist es nicht möglich, jedes Leck an jedem defekten Ventil oder Anschluss zu messen. Tatsächlich haben wir nicht einmal genaue Schätzungen der Gesamtzahl der Ventile und Armaturen. Der beste Weg, um die Gesamtmenge der Methanemissionen aus der Erdgasinfrastruktur abzuschätzen, besteht darin, so viele Messungen wie möglich an so vielen verschiedenen Arten von Komponenten wie möglich durchzuführen. Der Grund dafür, dass man Hunderte oder sogar Tausende von Messungen mit jedem Gerätetyp durchführen muss, ist, dass Sie die hoch emittierenden Quellen (die sogenannten Superemitter) erfassen können, deren Anzahl gering ist, deren Emissionen jedoch so hoch sind dass sie erklären können 50% bis 80% der Gesamtemissionen.

Warum Methanemissionen für den Klimawandel von Bedeutung sind Erdgas aus Brunnen könnte Tausende von Kilometern durch viele Arten von Infrastrukturen fließen, bevor es die Verbraucher erreicht. Energieinformationsverwaltung, CC BY

Durch Tausende von Messungen und die Erstellung unserer besten Schätzungen des Inventars aller Arten von Ausrüstungen in der US-amerikanischen Erdgasinfrastruktur ist es möglich, die Gesamtemissionen aller US-amerikanischen Erdgasbetriebe mit einem angemessenen Maß an Sicherheit abzuschätzen. welche wir derzeit auf 2.3% geschätzt. Das heißt, 2.3% des Erdgases, das durch Rohrleitungen fließt, wird in die Luft abgegeben. Wir schätzen, dass die Menge der Erdgasemissionen einen Umsatzverlust von über 1 Mrd. USD pro Jahr für die Branche darstellt und die Treibhausgasemissionen den jährlichen Auspuffemissionen von 70 Mio. Pkw entsprechen.

3. Was hätten die Vorschriften der Obama-Ära von Öl- und Gasunternehmen verlangt?

Die Bestimmungen der Obama-Ära wurden in 2016 eingeführt, um Emissionsgrenzwerte für Methan aus einer Vielzahl von Quellen in der Öl- und Gasindustrie festzulegen. Die 2016-Vorschriften basieren auf früheren Vorschriften, die in 2012 für die Emission flüchtiger organischer Kohlenwasserstoffe (VOC) eingeführt wurden. Hierbei handelt es sich um nicht methanhaltige Kohlenwasserstoffgase, die bei der Öl- und Gasgewinnung entstehen. Die Unternehmen, die Kontrollen für VOC-Emissionsquellen installiert hatten, mussten keine neuen Kontrollen installieren, da die Reduzierung der VOC-Emissionen auch die Methanemissionen senkte.

Die 2016-Regel umfasste auch zusätzliche Quellen, die zuvor nicht in 2012 behandelt wurden, einschließlich hydraulisch gebrochener Ölquellen, von denen einige neben Öl auch eine große Menge an Gas enthalten können. pneumatische Geräte an Bohrstellen und Gasaufbereitungsanlagen; sowie Kompressoren und pneumatische Steuerungen in Übertragungs- und Lagereinrichtungen.

Die 2016-Regel Von den Betreibern wird verlangt, dass sie in regelmäßigen Abständen Methanlecks in neuen und geänderten Einrichtungen feststellen und reparieren. ältere einrichtungen, die nicht wesentlich verändert wurden, fallen nicht unter die regel.

4. Wie bestimmen Wissenschaftler, ob Erdgas besser für den Klimawandel ist als Kohle zu verbrennen?

Methan ist ein hochwirksames Treibhausgas, das mehr als das 80 - fache der klimawärmenden Wirkung von Kohlendioxid auf die Umwelt beträgt erste 20 Jahre nach der Veröffentlichung. Studien zeigen, dass wenn Methan mit einer Rate von ausgetreten ist größer als 3%Es gäbe keinen unmittelbaren Klimavorteil, wenn Kohlekraftwerke zugunsten von Erdgaskraftwerken stillgelegt würden. Die gute Nachricht ist, dass eine Leckrate von 2.3% darauf hindeutet, dass Erdgaskraftwerke im Vergleich zu Kohlekraftwerken etwas klimaschonender sind. Die Ergebnisse unserer Studien haben jedoch auch gezeigt, dass Kraftwerke einen größeren Nutzen für das Klima haben könnten, wenn die Industrie die gesamte Methanleckrate auf 1% senken würde, was viele unserer Industriepartner für erreichbar halten.

Darüber hinaus können Erdgaskraftwerke ihre Leistung schneller ändern als große Kohlekraftwerke, was die Integration variabler erneuerbarer Quellen wie Wind- und Solarenergie unterstützt. BrancheEinige Umweltverbände betrachten Erdgas als „Brückenbrennstoff“, der bei der Integration erneuerbarer Energien in Stromnetze hilft.

Es gibt jedoch einen zusätzlichen, deutlichen Unterschied zwischen Kohle- und Erdgaskraftwerken. Bei Kohlekraftwerken ist fast die gesamte Klimabelastung auf die Verbrennung der Kohle zurückzuführen, während bei Erdgas die Klimabelastung eine Kombination aus Verbrennung und Methanemissionen ist - sowohl Leckagen als auch Entlüftungen. Es ist sehr schwierig zu ändern, wie Kohle verbrennt. Die Reduzierung von Erdgaslecks ist eine sehr reale Möglichkeit.

5. Warum unterstützten einige Öl- und Gasunternehmen die strengeren Vorschriften für Methanemissionen?

Die WPA schätzt, dass die vorgeschlagenen neuen Änderungen die Öl- und Gasindustrie retten würden 17 bis 19 Millionen USD pro Jahr. Das klingt zwar nach viel Geld, ist aber im Vergleich zu dem wirtschaftlichen Wert, der durch die Minimierung von Leckagen erzielt werden soll, verblasst es. Wir schätzen, dass eine Reduzierung der Methanemissionen von 2.3% auf 1% zu einem Jahresumsatz von über einer halben Milliarde Dollar pro Jahr führen würde, was mehr als das 30-Fache der geschätzten Einsparungen aus der Rücknahme der Vorschriften ist. Viele Öl- und Gasunternehmen erkennen diese Tatsache an und sie erkennen auch, dass Vorschriften erforderlich sind, um sicherzustellen, dass alle Unternehmen den gleichen Standard einhalten.

Unsere Erfahrung in enger Zusammenarbeit mit über 20-Industriepartnern hat gezeigt, dass die Industrie beim Austausch bewährter Verfahren, der Entwicklung umfassender Leckerkennungs- und -reparaturprogramme, der Erprobung dieser neuen Technologien und der konstruktiven Einbindung in den Regulierungsprozess führend sein kann. Unsere Erfahrung in Colorado Das Unternehmen, das einige der strengsten Methanemissionsvorschriften des Landes erlassen hat, weist ebenfalls nachdrücklich darauf hin, dass staatliche Vorschriften erforderlich sind, um sicherzustellen, dass bewährte Verfahren zu Standardverfahren werden.

Letztendlich glauben wir, dass die Bemühungen der Trump-Regierung, die Vorschriften ungeachtet ihrer Wirksamkeit zurückzunehmen, nicht nur den Klimawandel verschlechtern, sondern auch die Gesundheit und Sicherheit der US-Bürger beeinträchtigen und die Anstrengungen der Erdgasindustrie zur Förderung und Förderung von Naturgasen untergraben werden gas als sauberer fossiler brennstoff - ein fossiler brennstoff, der sich gut in erneuerbare energien integrieren lässt.

Über den Autor

Anthony J. Marchese, stellvertretender Dekan für akademische und studentische Angelegenheiten, Walter Scott, Jr. College of Engineering; Direktor des Labors für Motoren und Energieumwandlung; Professor, Fakultät für Maschinenbau und Energie Institut, Colorado State University und Dan Zimmerle, Senior Research Associate, Energieinstitut, Colorado State University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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