Tại sao khí thải metan có vấn đề với biến đổi khí hậu

Tại sao khí thải metan có vấn đề với biến đổi khí hậu Một loại khí giữ nhiệt mạnh mẽ, khí mêtan được giải phóng từ cơ sở hạ tầng cung cấp khí đốt tự nhiên. Ảnh AP / Brennan Linsley

EPA vào ngày 8 tháng 8 29 đã tiết lộ một đề xuất để hủy bỏ các quy định để hạn chế khí thải metan từ ngành công nghiệp dầu khí. Phê bình cho biết việc khôi phục sẽ làm xấu đi sự thay đổi khí hậu và chất lượng không khí. Phản ứng từ công ty năng lượng đa dạng, với một số tranh luận về các giới hạn là không cần thiết trong khi những người khác ủng hộ các quy định của liên bang.

Học giả năng lượng của Đại học bang Colorado Anthony Marchese và Dan Zimmerle năm ngoái đã xuất bản một nghiên cứu sâu rộng về mức độ phát thải khí mêtan từ ngành công nghiệp dầu khí. Họ giải thích các nguồn khí mêtan từ khí tự nhiên và điều này có nghĩa là gì.

KHAI THÁC. Một khi khí tự nhiên được chiết xuất từ ​​mặt đất, làm thế nào để khí metan và các loại khí khác xâm nhập vào khí quyển?

Cơ sở hạ tầng khí đốt tự nhiên của Mỹ bao gồm một triệu dặm đường ống và hàng triệu van, phụ kiện, xe tăng, máy nén và các thành phần khác mà hoạt động 24 giờ mỗi ngày, ngày 7 mỗi tuần, để cung cấp khí đốt tự nhiên đến nhà bạn. Khí thiên nhiên có thể đi qua 1,000 dặm từ giếng đến cuối sử dụng. Trong cuộc hành trình dài đó, khí gas có nhiều cơ hội để thoát vào bầu khí quyển. Điều này bao gồm rò rỉ không mong muốn từ các thành phần bị lỗi cũng như cố ý trút giận khí từ các thiết bị sử dụng khí áp suất cao để mở và đóng van.

Tại sao khí thải metan có vấn đề với biến đổi khí hậu Cơ sở hạ tầng cung cấp khí đốt tự nhiên, bao gồm đường ống và van và máy nén, có nhiều cơ hội để rò rỉ khí mê-tan, thành phần chính của khí tự nhiên. Đánh dấu Dixon / flickr, CC BY

Ngoài ra, máy nén khí được yêu cầu để tăng áp suất và bơm khí qua mạng được cung cấp bởi động cơ đốt trong đốt cháy khí tự nhiên; khí thải của những động cơ này bao gồm khí metan chưa cháy. Vì khí tự nhiên được giao đến nhà bạn là 85% đến 95% metan, rò rỉ khí đốt tự nhiên chủ yếu là mêtan. Trong khi khí mê-tan gây ra mối đe dọa lớn nhất đối với khí hậu vì nó hiệu lực khí nhà kính, các hydrocarbon khác có trong khí tự nhiên có thể làm giảm chất lượng không khí trong khu vực và gây hại cho sức khỏe con người.

KHAI THÁC. Tại sao khó xác định mức độ hoặc tỷ lệ phát thải khí mêtan?

Bởi vì cơ sở hạ tầng khí đốt tự nhiên rất rộng lớn, không thể đo lường mọi rò rỉ từ mỗi van bị lỗi hoặc lắp. Thật vậy, chúng tôi thậm chí không có ước tính chính xác về tổng số van và phụ kiện. Cách tốt nhất để ước tính tổng lượng khí thải mêtan từ cơ sở hạ tầng khí đốt tự nhiên là thực hiện càng nhiều phép đo càng tốt từ càng nhiều loại thành phần khác nhau càng tốt. Lý do mà người ta phải thực hiện hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn phép đo từ mỗi loại thiết bị là để bạn có thể thu được các nguồn phát cao (được gọi là siêu phát), có số lượng thấp nhưng lượng phát thải của chúng rất cao mà họ có thể chiếm 50% đến 80% tổng lượng khí thải.

Tại sao khí thải metan có vấn đề với biến đổi khí hậu khí đốt tự nhiên từ giếng có thể đi hàng ngàn dặm qua nhiều loại cơ sở hạ tầng trước khi người tiêu dùng đạt. Quản trị thông tin năng lượng, CC BY

Bằng cách thực hiện hàng ngàn phép đo, cùng với việc tổng hợp các ước tính tốt nhất của chúng tôi về hàng tồn kho của tất cả các loại thiết bị trong cơ sở hạ tầng khí đốt tự nhiên của Hoa Kỳ, có thể ước tính tổng lượng phát thải từ tất cả các hoạt động khí đốt tự nhiên của Hoa Kỳ với mức độ chắc chắn hợp lý, mà chúng ta hiện ước tính là 2.3%. Đó là, 2.3% khí tự nhiên đi qua các đường ống được thải ra không khí. Chúng tôi ước tính rằng lượng phát thải khí tự nhiên thể hiện sự mất doanh thu hơn so với tỷ USD 1 mỗi năm cho ngành công nghiệp và nó có tác động khí nhà kính tương đương như lượng khí thải thải hàng năm từ 70 triệu xe khách.

KHAI THÁC. Các quy định thời Obama đã yêu cầu các công ty dầu khí phải làm gì?

Các quy định thời Obama đã được đưa ra trong 2016 để đặt giới hạn phát thải cho khí mêtan từ nhiều nguồn khác nhau trong ngành dầu khí. Các quy định 2016 được xây dựng theo các quy định trước đây được đưa ra trong 2012 để phát thải các hydrocacbon hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), là các khí hydrocarbon phi kim loại được sản xuất bởi các hoạt động dầu khí. Các công ty đã cài đặt các biện pháp kiểm soát đối với các nguồn phát thải VOC không bắt buộc phải cài đặt bất kỳ biện pháp kiểm soát mới nào vì giảm phát thải VOC cũng làm giảm lượng khí thải mêtan.

Quy tắc 2016 cũng bao gồm các nguồn bổ sung mà trước đây không được bao gồm trong 2012, bao gồm các giếng dầu bị vỡ thủy lực, một số trong đó có thể chứa một lượng lớn khí cùng với dầu; thiết bị khí nén tại các vị trí tốt và nhà máy xử lý khí; và máy nén và bộ điều khiển khí nén tại các cơ sở truyền tải và lưu trữ.

Nền tảng Quy tắc 2016 yêu cầu các nhà khai thác định kỳ phát hiện và sửa chữa rò rỉ khí mê-tan tại các cơ sở mới và sửa đổi; các cơ sở cũ chưa được sửa đổi đáng kể không được quy định.

KHAI THÁC. Làm thế nào để các nhà khoa học xác định liệu khí đốt tự nhiên tốt hơn cho biến đổi khí hậu so với đốt than?

Khí mê-tan là một loại khí nhà kính rất mạnh, với hơn 80 lần tác động nóng lên của khí hậu của carbon dioxide so với 20 đầu tiên sau khi được phát hành. Các nghiên cứu cho thấy rằng nếu khí mêtan bị rò rỉ với tốc độ lớn hơn 3%, sẽ không có lợi ích khí hậu ngay lập tức từ việc nghỉ hưu các nhà máy nhiệt điện than có lợi cho các nhà máy điện khí đốt tự nhiên. Tin tốt là tỷ lệ rò rỉ 2.3% cho thấy các nhà máy điện khí tự nhiên có lợi hơn một chút cho khí hậu so với các nhà máy nhiệt điện than. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng cho thấy các nhà máy điện có thể cho thấy lợi ích đáng kể hơn đối với khí hậu nếu ngành công nghiệp giảm tổng tỷ lệ rò rỉ khí mê-tan xuống 1%, điều mà nhiều đối tác trong ngành của chúng tôi tin là có thể đạt được.

Ngoài ra, các nhà máy điện khí tự nhiên có thể thay đổi sản lượng nhanh hơn các nhà máy than lớn, hỗ trợ tích hợp các nguồn tái tạo thay đổi, như năng lượng gió và mặt trời. Công nghiệpvà một số nhóm môi trường coi khí đốt tự nhiên là một cây cầu nhiên liệu trực tiếp, giúp tích hợp năng lượng tái tạo vào hệ thống điện.

Tuy nhiên, có một sự khác biệt rõ ràng hơn giữa các nhà máy điện than và khí đốt tự nhiên. Đối với các nhà máy than, hầu hết tất cả các tác động của khí hậu là do đốt than, trong khi đối với khí tự nhiên, tác động khí hậu là sự kết hợp giữa đốt cháy và khí thải metan - cả rò rỉ và thông hơi. Thay đổi cách đốt than là rất khó. Giảm rò rỉ khí tự nhiên là một khả năng rất thực tế.

KHAI THÁC. Tại sao một số công ty dầu khí ủng hộ các quy định chặt chẽ hơn về khí thải metan?

EPA ước tính rằng các sửa đổi mới được đề xuất sẽ cứu ngành dầu khí $ 17 đến $ 19 triệu mỗi năm. Mặc dù điều này nghe có vẻ như rất nhiều tiền, nhưng nó mờ nhạt so với giá trị kinh tế đạt được bằng cách giảm thiểu rò rỉ. Chúng tôi ước tính rằng việc giảm lượng khí thải mêtan từ 2.3% xuống 1% sẽ mang lại doanh thu hàng năm hơn nửa tỷ đô la mỗi năm, gấp nhiều lần so với mức tiết kiệm ước tính từ việc đẩy lùi các quy định. Nhiều công ty dầu khí nhận ra thực tế này, và họ cũng nhận ra rằng các quy định là cần thiết để đảm bảo rằng tất cả các công ty đều được giữ cùng tiêu chuẩn.

Kinh nghiệm của chúng tôi làm việc chặt chẽ với các đối tác công nghiệp 20 đã cho thấy rằng ngành công nghiệp có thể cung cấp sự lãnh đạo trong việc chia sẻ các hoạt động vận hành tốt nhất, phát triển các chương trình phát hiện và sửa chữa rò rỉ toàn diện, thử nghiệm các công nghệ mới này và tham gia xây dựng vào quy trình pháp lý. Kinh nghiệm của chúng tôi trong Colorado, nơi đã phát triển một số quy định phát thải khí metan nghiêm ngặt nhất của quốc gia, cũng cho thấy mạnh mẽ rằng các quy định của chính phủ là cần thiết để đảm bảo rằng các thực tiễn tốt nhất trở thành thông lệ tiêu chuẩn.

Cuối cùng, chúng tôi tin rằng những nỗ lực của chính quyền Trump nhằm đẩy lùi các quy định, bất kể hiệu quả của chúng, không chỉ làm xấu đi sự thay đổi khí hậu mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe và sự an toàn của công dân Hoa Kỳ và làm suy yếu các nỗ lực của ngành công nghiệp khí tự nhiên để sản xuất và thúc đẩy tự nhiên khí đốt như một nhiên liệu hóa thạch sạch - một loại nhiên liệu hóa thạch tích hợp tốt với các nguồn tái tạo.

Giới thiệu về Tác giả

Anthony J. Marchese, Phó Trưởng khoa Học vụ và Sinh viên, Walter Scott, Jr. College of Engineering; Giám đốc, Phòng thí nghiệm chuyển đổi động cơ và năng lượng; Giáo sư, Khoa Cơ khí và Viện Năng lượng, Khoa liên kết, Đại học bang Colorado và Dan Zimmerle, Chuyên viên nghiên cứu cao cấp, Viện Năng lượng, Đại học bang Colorado

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Biến đổi khí hậu: Mọi người cần biết điều gì

bởi Joseph Romm
0190866101Nguyên tắc cơ bản về vấn đề sẽ là gì trong thời đại chúng ta, Biến đổi khí hậu: Mọi người cần biết gì® là một cái nhìn tổng quan rõ ràng về khoa học, xung đột và ý nghĩa của hành tinh nóng lên của chúng ta. Từ Joseph Romm, Cố vấn trưởng Khoa học cho National Geographic Số năm sống nguy hiểm loạt và một trong những "100 người đang thay đổi nước Mỹ" của Rolling Stone Khí hậu thay đổi đưa ra những câu trả lời khoa học, thân thiện với người dùng cho những câu hỏi khó nhất (và thường bị chính trị hóa) xung quanh những gì nhà khí hậu học Lonnie Thompson đã coi là "mối nguy hiểm rõ ràng và hiện tại đối với nền văn minh." Có sẵn trên Amazon

Biến đổi khí hậu: Khoa học về sự nóng lên toàn cầu và tương lai năng lượng của chúng tôi phiên bản thứ hai

của Jason Smerdon
0231172834Phiên bản thứ hai này của Khí hậu thay đổi là một hướng dẫn dễ tiếp cận và toàn diện cho khoa học đằng sau sự nóng lên toàn cầu. Minh họa một cách tinh tế, văn bản hướng đến sinh viên ở nhiều cấp độ khác nhau. Edmond A. Mathez và Jason E. Smerdon giới thiệu rộng rãi, nhiều thông tin về khoa học làm nền tảng cho sự hiểu biết của chúng ta về hệ thống khí hậu và tác động của hoạt động của con người lên sự nóng lên của hành tinh chúng ta.Mathez và Smerdon mô tả vai trò của khí quyển và đại dương chơi trong khí hậu của chúng tôi, giới thiệu khái niệm cân bằng bức xạ và giải thích những thay đổi khí hậu xảy ra trong quá khứ. Họ cũng nêu chi tiết các hoạt động của con người ảnh hưởng đến khí hậu, như khí thải nhà kính và khí thải và nạn phá rừng, cũng như ảnh hưởng của các hiện tượng tự nhiên. Có sẵn trên Amazon

Khoa học về biến đổi khí hậu: Một khóa học thực hành

bởi Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XKhoa học về biến đổi khí hậu: Một khóa học thực hành sử dụng văn bản và mười tám hoạt động thực hành để giải thích và dạy về khoa học về sự nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu, cách con người chịu trách nhiệm và những gì có thể được thực hiện để làm chậm hoặc ngăn chặn tốc độ nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Cuốn sách này là một hướng dẫn đầy đủ, toàn diện cho một chủ đề môi trường thiết yếu. Các chủ đề trong cuốn sách này bao gồm: cách các phân tử truyền năng lượng từ mặt trời để làm ấm khí quyển, khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, sự nóng lên toàn cầu, Cách mạng công nghiệp, phản ứng đốt cháy, vòng phản hồi, mối quan hệ giữa thời tiết và khí hậu, biến đổi khí hậu, bể carbon, sự tuyệt chủng, dấu chân carbon, tái chế và năng lượng thay thế. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

BẰNG CHỨNG

Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến cháy rừng như thế nào
by NBC News
Giáo sư nghiên cứu môi trường NYU David Kanter giải thích sự thay đổi khí hậu đang tạo ra những điều kiện hoàn hảo cho thế giới
Cảnh báo về 'nỗi đau của con người chưa được kể', các nhà khoa học 11,000 từ khắp nơi trên thế giới tuyên bố tình trạng khẩn cấp về khí hậu
Cảnh báo về sự đau khổ của con người, các nhà khoa học 11,000 từ khắp nơi trên thế giới tuyên bố tình trạng khẩn cấp về khí hậu
by Julia Conley
"Các nhà khoa học có văn hóa về sự thận trọng khi đưa ra những tuyên bố như thế này, nhưng tình trạng khẩn cấp nhanh chóng
Số liệu chiều cao đất mới làm tăng nguy cơ nước biển dâng
Số liệu chiều cao đất mới làm tăng nguy cơ nước biển dâng
by Tim Radford
Hàng triệu người trong chúng ta hiện đang gặp nguy hiểm: chúng ta có thể gặp rủi ro từ thủy triều và gió lớn trong tương lai.
Khoa học về hạn hán rất phức tạp nhưng thông điệp về biến đổi khí hậu là rõ ràng
Khoa học về hạn hán rất phức tạp nhưng thông điệp về biến đổi khí hậu là rõ ràng
by Ben Henley và cộng sự
Vấn đề liệu hạn hán hiện tại của Úc có phải do biến đổi khí hậu đã được một số phương tiện truyền thông bắt giữ hay không
Hiểu chu kỳ khí hậu tự nhiên
by NOVA PBS
Khí hậu đã thay đổi theo lịch trình trong nhiều thiên niên kỷ.
"Dự đoán và dự báo khí hậu" của Jim Hurrell (Hội nghị chuyên đề về biến đổi khí hậu)
by Jim Hurrell
Giáo sư Jim Hurrell trình bày "Dự đoán và dự báo khí hậu trong thập kỷ tới: Sự không chắc chắn do tự nhiên
Hiểu biết về khoa học biến đổi khí hậu trên đại dương và tầng đối lưu
by CBC Nova Scotia
Hội đồng Liên Hợp Quốc chuyên nghiên cứu khoa học về biến đổi khí hậu mới đây đã công bố một báo cáo mới dày đặc
Bằng chứng khoa học ở đâu?
Bằng chứng khoa học ở đâu?
by Geraint Lewis
Một từ hiếm khi được nói hoặc in trong khoa học và từ đó là bằng chứng. Thực tế, khoa học không mấy liên quan đến giáo dục

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

300 phải đối mặt với nguy cơ nghiêm trọng của lũ lụt ven biển do khí hậu gây ra bởi 2050
by Dân chủ ngay!
Như một báo cáo mới gây sốc cho thấy nhiều thành phố ven biển sẽ bị ngập bởi mực nước biển dâng cao bởi 2050, Tổng thống Chile
Cảnh báo khí hậu: California tiếp tục cháy, ước tính dữ liệu về lũ lụt toàn cầu
by MSNBC
Ben Strauss, CEO và Giám đốc khoa học của Climate Central tham gia MTP Daily để thảo luận về thông tin mới đáng báo động về Lọ
Giải pháp khí hậu Stanford
by Stanford
Biến đổi khí hậu đã đưa chúng ta đến một thời điểm xác định trong lịch sử loài người.
Mua năng lượng tái tạo từ hàng xóm của bạn
by NBC News
Brooklyn Microgrid, một dự án của công ty mẹ LO3 Energy, đang tìm cách phá vỡ nguồn năng lượng hơn so với 100.
Tranh luận về đường ống Đám mây quan tâm đến biến đổi khí hậu
by Thị Trường
Các chuyên gia khí hậu đang cảnh báo rằng Canada không nên bỏ qua cuộc khủng hoảng cháy rừng ở California
Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến cháy rừng như thế nào
by NBC News
Giáo sư nghiên cứu môi trường NYU David Kanter giải thích sự thay đổi khí hậu đang tạo ra những điều kiện hoàn hảo cho thế giới
Bát cơm của Malaysia bị đe dọa bởi biến đổi khí hậu
by Ngôi sao trực tuyến
Kedah được biết đến với tên gọi là Rice Rice Bowl, gạo và đặc biệt thích hợp cho việc trồng ngũ cốc.
Nghiên cứu chế độ ăn rong biển của Maine Cow có thể giúp thay đổi khí hậu
by Trung tâm tin tức Maine
Nghiên cứu ở Maine sẽ đo lượng khí mê-tan được giải phóng bởi những con bò đã được cho ăn chế độ ăn rong biển.

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

Một nỗi đau khổ không thể nói dối nằm ở phía trước trong thế giới nóng hơn
Tại sao một nỗi đau không thể nói dối nằm ở phía trước trong thế giới nóng hơn
by Tim Radford
Hệ thống sưởi ấm toàn cầu có thể mang lại sự đau khổ không thể kể xiết cho con người. Nó cũng có thể có nghĩa là ít nước ngọt và ít gạo hơn, mặc dù
300 phải đối mặt với nguy cơ nghiêm trọng của lũ lụt ven biển do khí hậu gây ra bởi 2050
by Dân chủ ngay!
Như một báo cáo mới gây sốc cho thấy nhiều thành phố ven biển sẽ bị ngập bởi mực nước biển dâng cao bởi 2050, Tổng thống Chile
Biến đổi khí hậu và đánh bắt quá mức đang làm tăng mức thủy ngân độc hại trong cá
Biến đổi khí hậu và đánh bắt quá mức đang làm tăng mức thủy ngân độc hại trong cá
by Nhân viên nội tâm
Chúng ta đang sống trong một thời đại - Anthropocene - nơi con người và xã hội đang định hình lại và thay đổi hệ sinh thái.
Ấm hơn, khí hậu ẩm hơn có lợi cho một số loài chim như vùng đất ngập nước Vanish
Ấm hơn, khí hậu ẩm hơn có lợi cho một số loài chim như vùng đất ngập nước Vanish
by Chrystal Mantyka-Pringle, et al
Đồng cỏ của thảo nguyên Canada là một viên ngọc ẩn cho những người quan sát chim, với hàng triệu con chim di cư đi ngang qua
Ổn định dân số toàn cầu không phải là một giải pháp cho tình trạng khẩn cấp khí hậu - Nhưng dù sao chúng ta cũng nên làm điều đó
Ổn định dân số toàn cầu không phải là một giải pháp cho tình trạng khẩn cấp khí hậu - Nhưng dù sao chúng ta cũng nên làm điều đó
by Đánh dấu Maslin
Một liên minh toàn cầu gồm các nhà khoa học 11,000 đã đưa ra một kế hoạch đối phó với tình trạng khẩn cấp khí hậu.
Cảnh báo khí hậu: California tiếp tục cháy, ước tính dữ liệu về lũ lụt toàn cầu
by MSNBC
Ben Strauss, CEO và Giám đốc khoa học của Climate Central tham gia MTP Daily để thảo luận về thông tin mới đáng báo động về Lọ
Giải pháp khí hậu Stanford
by Stanford
Biến đổi khí hậu đã đưa chúng ta đến một thời điểm xác định trong lịch sử loài người.
Mua năng lượng tái tạo từ hàng xóm của bạn
by NBC News
Brooklyn Microgrid, một dự án của công ty mẹ LO3 Energy, đang tìm cách phá vỡ nguồn năng lượng hơn so với 100.