日常的なガスフレアリングは無駄が多く、汚染され、十分な測定ができない

日常的なガスフレアリングは無駄が多く、汚染され、十分な測定ができない ノースダコタ州ウィリストン郊外の石油生産現場でのフレアガス。 アンドリューバートン/ゲッティイメージズ

企業がシェール層から石油とガスを抽出するエリアをドライブした場合、垂直パイプの上部で炎が踊っているのを見たことがあるでしょう。 それはフレアです–石油とガスの生産の副産物を焼き払うほとんど制御されていない習慣。 過去10年間、米国のシェールオイルとガスブームにより、この国は 世界の上位XNUMXか国すぐ後ろ ロシア、イランと イラク.

それは疑わしい区別です。 定期的なフレアは業界に 黒い目.

私は 大気科学者 勉強 微量ガス –地球の大気のごく一部を構成する化学物質ですが、環境と人間の健康に大きな影響を与える可能性があります。 大学院生と学部生を対象とした最近のいくつかの研究で、日常的なフレアリングがどのように不正確に評価され、かなりの大気汚染源を生み出すかを示しました。

急速に 原油価格下落 2020年の春には、新たな石油探査が急減し、生産量は減少しています。 しかし、業界は 迅速に活動を再開する 需要と価格が回復するにつれて。 そして、フレアになります。

規制機関は、環境団体や業界の一部からの圧力を受け、ついにフレアリングを抑制するためのルールを検討しています。 しかし、この無駄で汚染された慣行を止めることができるでしょうか?

経済的便宜

稼働中の各シェール油井は、さまざまな量の「関連する」または「ケーシングヘッド」ガス、揮発性の高い炭化水素、主にメタンの原料ガス混合物。 パイプラインの既存のネットワークを通じて収集できない限り、生産者はこのガスを望まないことがよくあります。

それが可能な場合でも、収集と移動のコストは最初はガスの値よりも高くなる可能性があるため、とにかく彼らはガスを処分することに決めるかもしれません。 ここでフレアが発生します。

定期的なフレアは、ノースダコタ州のバッケン頁岩層、テキサス州中南部のイーグルフォード頁岩、テキサス州北西部とニューメキシコ州のペルム紀盆地でよく見られます。 テキサスは燃え上がった 毎年同じくらいのガス as その住宅ユーザーのすべてが消費します。 二畳紀盆地だけでも 約750億XNUMX万ドル相当のガス 2018年に無駄になりましたが、公共の利益はありませんでした。

テキサス州西部の二畳紀盆地地域では、ガスフレアが空気を汚染し、病気になっていると住民たちは言っています。

同時に、ガスフレア 世界の人工大気二酸化炭素排出量の約1%を占めています。 それは、フレアが炭化水素を効率的に燃焼させて、それらを二酸化炭素に変換するときです。 対照的に、フレアの燃焼が悪い場合や消える場合は、より有害なガスで空気を汚染します。

私たちの研究 2 地域 テキサス州のイーグルフォード頁岩の例では、フレアが 窒素酸化物、またはNOx これらの農村地域で。 NOx排出は酸性雨、オゾン、スモッグの形成に寄与し、目、鼻、喉、肺を刺激する可能性があります。

調査したサイトでは、フレアなどの産業用燃焼源が、この地域の自動車の約10倍のNOxを生成していることがわかりました。 単一のフレアは比較的小さなソースである可能性がありますが、多数のフレアと フレアあたりのNOx生成の変動性が高い 大規模な大気への影響を引き起こす可能性があります 宇宙から見える.

日常的なガスフレアリングは無駄が多く、汚染され、十分な測定ができない 非営利のSkytruthは、2012年から現在までの宇宙から見たガスフレアの時系列ビューを投稿しています。 上は、2020年XNUMX月中旬のフレアの様子です。 Skytruth.org

許可されていないベントは、大きなフレア量を説明する可能性があります

ほとんどすべてのフレアは、開いた燃焼源です。 それらは、明るい固定位置の熱放射源として宇宙から検出できます。 科学者はアルゴリズムを開発して この輻射熱をカタログ化する そしてそれを 世界的にフレアされたガスの報告量.

学部生の助けを借りて、社会学者 ケイト・ウィルヤード 衛星ベースの可視赤外線イメージング放射計からのデータを評価した、または VIIRS。 テキサス州のXNUMXつのシェールオイル生産地域におけるフレアリング量を、ウェルパッドごとおよび郡ごとの両方で計算しました。 次に、それを テキサス鉄道委員会、2012年から2015年にかけて石油とガスの生産を規制し、XNUMXつのデータセット間に大きな不一致を発見しました。

合計すると、状態データベースで報告されたボリュームは 衛星が観測したものの約半分だけ。 別の、あまり詳細ではない バルク分析 調査会社S&P Globalは、ニューメキシコ州とノースダコタ州の頁岩地域で同様の不一致を発見しました。

これらの大きな違いは、エラーの報告と、ボリュームレポートから単純に除外されるいくつかのフレア操作によって説明できます。 しかし、私たちはさらに体系的で平凡な説明があると考えています。ベント-大気への原料ガスの直接放出。

ガス抜きは、安全に行うことができる場合に限り、業界内の少数の操作でのみ許可されます。 ベンゼンなどの大気毒性物質を含む炭化水素を排出するため、通常は禁止されています。 癌、先天性欠損症またはその他の深刻な健康問題.

日常的なガスフレアリングは無駄が多く、汚染され、十分な測定ができない 天然ガスのフレアは、テキサスのペルム紀盆地の夕暮れ時に燃えます。 Bronte Wittpenn / Bloomberg via Getty Images

しかし、ベントは主に排出します メタン、地球温暖化に貢献し、 大気オゾン形成。 フレアは廃棄物処理施設と見なされているため、フレアスタックからのベントは違法ですが、 時間とともに増加しました.

ペルム紀盆地上の大気メタンの最近のより高解像度の衛星測定により、その排出量は 環境保護庁に定期的に報告されているものより大幅に高いより一般的に想定されている3-1%ではなく、生産の2%を超えています。 フレアスタックから不法に排出された余分なメタンは、テキサス鉄道委員会のデータベースに格納されますが、燃焼による熱放射を探す衛星では検出されません。

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その熱放射はフレア量に変換され、全国の機関に報告された総量を使用します。 しかし、実際にははるかに小さな量がフレアされ、一部のガスは燃焼せずに排出される場合、衛星データはフレアを過大評価します。 科学者と 世界銀行のゼロフレア構想 これらの衛星ベースのフレア推定を使用します。

投資家はフレアリングを回避できると言います

XNUMX年間、 環境防衛基金 シェール業界のメタン排出とフレアリングの急速な増加に対処するよう規制当局に要求しました。 オバマ政権 2016年に新しいルールを採用 メタンの漏出を抑制し、公共およびインドの土地のフレアリングを減らすため。 今トランプ政権は 元に戻そうとしています このアクションは、 限定的な成功.

一方、 新しい研究 環境保護基金から委託され、投資家が関与することは、石油およびガス会社が規制があまりなくてもフレアリングを最小限に抑えるための実行可能で費用効果の高い方法があると結論付けています。 それにもかかわらず、業界の多くがこのようなベストプラクティスの対策を広く採用せずにXNUMX年を費やしていることを考えると、政府機関が厳しい規制を課さない限り、石油およびガス会社は予見可能な将来のために浪費し、汚染し続ける可能性が高いと思います。会話

著者について

Gunnar W. Schade、大気科学准教授、 テキサス農工大

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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