Заместители этана для метана в выбросах нефти и газа

Метан

Измерение этана в атмосфере показывает, что количество метана, попадающего в атмосферу из нефтяных и газовых скважин и способствующего парниковому потеплению, выше, чем предполагалось Агентством по охране окружающей среды США, по данным международной группы ученых, которые в течение трех лет летали над тремя районами США в течение всех четырех сезонов.

«Этан — это газ, связанный только с определенными источниками метана», — сказал Закари Р. Баркли, исследователь в области метеорологии и атмосферных наук Пенсильванского университета. «Однако метан производится на месторождениях нефти, газа и угля, а также в пищеварительной системе коров, заболоченных землях, на свалках и при хранении навоза. Трудно отделить произведенное ископаемое топливо от природного метана».

Данные об атмосферном углероде и переносе (ACT) Америки позволили количественно оценить выбросы метана из источников нефти, газа и угля, поскольку в рамках проекта измерялся не только метан, но и этан. Исследователи отмечают, что метан, идентифицированный с этаном, может быть надежно связан с источниками ископаемого топлива, однако отношение этана к метану действительно варьируется в зависимости от индивидуальных источников.

«ACT America была задумана как попытка улучшить нашу способность диагностировать источники и поглотители глобальных парниковых газов, чтобы улучшить диагностику », — сказал Кеннет Дж. Дэвис, профессор атмосферных и климатических наук в Пенсильвании. «Мы хотели понять, как парниковые газы перемещаются погодными системами в атмосфере. До ACT не было данных, чтобы отобразить распределение газов в погодных системах».

С 2017 по 2019 год исследователи совершил полеты по сбору данных в трех частях США — штатах Центральной Атлантики, включая Пенсильванию, Нью-Йорк, Вирджинию, Западную Вирджинию и Мэриленд; центральные южные штаты, включая Арканзас, Луизиану, Техас, Алабаму, Оклахому и Миссисипи; и центральные штаты Среднего Запада, включая Небраску, Южную Дакоту, Канзас, Миннесоту, Айову, Миссури, Висконсин, Мичиган, Огайо, Индиану и Иллинойс. Исследователи охватили все четыре сезона и отслеживали, как погодные системы перемещают в атмосферу углекислый газ, метан, этан и другие газы.

Исследователи не первые, кто предполагает, что оценки метана занижены, но согласно По мнению Баркли, они первыми использовали этан исключительно в качестве прокси. Этан, хотя и действует как парниковый газ, остается в атмосфере только в течение нескольких месяцев, прежде чем распадется на другие соединения, а не 10 лет, в течение которых метан остается в атмосфере. Этан является более серьезной проблемой для загрязнения воздуха, чем парниковое потепление.

«Мы вообще не смотрели какие-либо данные по метану и по-прежнему видим те же результаты, как и все остальные «, — сказал он.

Еще одно отличие состоит в том, что в большинстве предыдущих исследований с воздуха рассматривались небольшие площади, выбросы с отдельных участков или полей. ACT-America изучила регионы с несколькими штатами и охватила более двух третей добычи природного газа в США.

«Данные по этану постоянно превышают значения, которые можно было бы ожидать на основе оценок скорости утечки нефти и газа Агентства по охране окружающей среды США более чем на 50% », — сообщают исследователи в недавнем выпуске журнала Journal of Geophysical Research: Atmospheres . Исследователи добавляют, что, сравнивая объединенные оценки выбросов этана осенью, зимой и весной с инвентаризацией выбросов метана из нефти и газа, они оценивают, что выбросы метана из нефти и газа превышают значения инвентаризации Агентства по охране окружающей среды на 48–76%.

Для этого исследования исследователи использовали соотношение этана и метана из нефтегазодобывающих бассейнов.

Хотя источники и поглотители углекислого газа можно найти по всей поверхности Земли, выбросы этана и метана происходят из определенных мест на земле, о которых известно. Пустыни, океаны и горные экосистемы выделяют мало этана или метана. Активные нефтегазовые месторождения имеют высокие выбросы. При оценке выбросов газовых примесей исследователи обычно сначала делают наилучшее предположение, а затем выполняют несколько итераций, чтобы минимизировать разницу между наблюдаемыми и смоделированными концентрациями этих газов в атмосфере.