Kraftverk som förbränner naturgas producerar betydligt mindre föroreningar och växthusgaser än koleldade anläggningar, enligt nuvarande uppskattningar av hur mycket metan som läcker ut från sådana kraftverk, såväl som från oljeraffinaderier, och uppskattningar kan vara sänkta med stor marginal, en ny Purdue University-studie finner.

Under det senaste decenniet, naturgas har ersatt kol som bränsle för elkraftverk. Det har blivit relativt billigt, och det är mycket mindre skadligt för miljön om – och det är ett viktigt "om" – det inte läcker ut ur systemet innan det bränns för att göra ström.

Det beror på att även om förbränning av naturgas är mycket renare än kol eller olja, metan (som till största delen är vad naturgas består av) har potential att vara ännu mer skadlig på kort sikt än kol eller olja om det inte hanteras på rätt sätt, säger Paul Shepson, Purdues Jonathan Amy Distinguished Professor of Analytical and Atmospheric Kemi.

"Metan är en 34 gånger mer potent växthusgas än koldioxid, " säger han. "Det är ett bättre bränsle runt om så länge du inte spiller det. Men det krävs inte mycket metanläckage för att förstöra hela din dag om du bryr dig om klimatförändringarna."

Brytpunkten för naturgasläckage är cirka 3 procent. Om mer än så läcker, bränslet har större klimateffekt än förbränning av kol.

"De goda nyheterna från vår studie är att även om utsläppen är större än väntat, naturgaseldande kraftverk är fortfarande renare, i förhållande till förbränning av kol", säger Shepson. Shepson sa att denna pilotstudie fann att mängden metan som läckte ut från växterna var endast 0,3 procent i genomsnitt.

Även om man tar hänsyn till tidigare uppskattningar av metanläckage i leveranskedjan på 1,7 procent, de totala metanutsläppen är fortfarande under 3-procentströskeln, studien fann.

Studien fann också att metanutsläppen var betydligt högre än två uppsättningar uppskattningar som rapporterats av Environmental Protection Agency; EPA:s växthusgasinventering av utsläpp och sänkor uppskattade att de totala metanutsläppen från alla amerikanska raffinaderier och naturgaskraftverk var försumbara 2014.

Dock, denna studie uppskattade att de årliga metanutsläppen faktiskt kan vara 11-90 gånger högre för raffinaderier och 2-120 gånger högre för naturgaskraftverk än de som beräknats från data som tillhandahållits av anläggningsoperatörer och rapporterats till EPA:s Greenhouse Gas Reporting Program, och används i Greenhouse Gas Inventory of Emissions and Sinks.

"Det finns mycket mer metan som släpps ut i atmosfären av läckande kompressorer, ventiler, och industriell hårdvara, " Shepson säger. "Men den goda nyheten här är att du kan ta en specialiserad infraröd kamera runt anläggningen för att hitta läckorna och sedan lappa dem med en tuggummi. Jag skämtar om det, självklart, men poängen är att det är en relativt enkel sak att fixa."

Studiens papper släpptes idag av tidskriften Miljövetenskap och teknik , som produceras av American Chemical Society.

Studien genomförd i samarbete med New York-baserade Environmental Defense Fund, med finansiering från Alfred P. Sloan Foundation.

Joseph Rudek, en ledande senior forskare vid Environmental Defense Fund och en medförfattare på tidningen, säger att naturgaskraftverk och raffinaderier kan vara en avsevärt outredd källa till metanutsläpp. "Fler mätningar behövs för att bättre förstå metanutsläppen från dessa sektorer."

Steve Hamburg, chefsforskare på Miljöförsvarsfonden, säger att den läckande metanen särskilt kommer att minska miljöeffekterna av att använda naturgas under de första kritiska decennierna.

"Det finns kapacitet att kostnadseffektivt minska metanutsläppen i samband med användning och produktion av naturgas, så det finns ingen ursäkt för slöseriet och allvarliga långsiktiga konsekvenser", säger han.

Studien utfördes med hjälp av Purdues flygande atmosfärskemilaboratorium, det luftburna laboratoriet för atmosfärisk forskning, eller ALAR. ALAR är en modifierad Beechcraft 76 Duchess som flyger på en höjd av 6, 000 till 12, 000 fot (2 till 4 kilometer) samlar luftprover och utför sofistikerade mätningar.

"ALAR är en unik maskin, och det skapades genom att kombinera tre av Purdues stora styrkor:atmosfäriska vetenskaper, analytisk kemi, och flygteknik, " säger Shepson.

Shepson säger att fördelen med denna forskning är att alla inblandade kommer att kunna förbättra formlerna för emissionsfaktorer som används för att beräkna mängden metan som kommer in i atmosfären baserat på anläggningarnas totala utsläpp, inte bara mängden som går upp i skorstenarna.

"Men det viktiga övergripande budskapet i studien är att säga medan naturgaskraftverk verkar ge en klimatfördel, det kan fortfarande enkelt förbättras", säger han.