Om du har kört genom ett område där företag utvinner olja och gas från skifferformationer, du har förmodligen sett lågor som dansar på toppen av vertikala rör. Det är flammande – det mestadels okontrollerade sättet att bränna av en biprodukt från olje- och gasproduktion. Under de senaste 10 åren har den amerikanska skifferoljan och -gasboomen har gjort detta land till ett av världens fem bästa flammande nationer, precis bakom Ryssland, Iran och Irak.

Det är en tveksam skillnad. Rutinmässig fackling ger branschen blåöga.

Jag är en atmosfärisk forskare som studerar spårgaser - kemikalier som utgör en liten del av jordens atmosfär, men kan ha betydande effekter på miljön och människors hälsa. I flera nyligen genomförda studier med doktorander och studenter, Jag har visat hur rutinmässig fackling bedöms felaktigt och skapar en betydande källa till luftföroreningar.

På grund av ett snabbt oljeprisfall våren 2020, ny oljeprospektering har rasat och produktionen går på minskade nivåer. Men industrin kan snabbt återuppta verksamheten när efterfrågan och priserna återhämtar sig. Och så kommer att blossa.

Tillsynsmyndigheter, under påtryckningar från miljögrupper och delar av branschen, överväger äntligen regler för att stävja fackling. Men kan denna slösaktiga och förorenande praxis stoppas?

Ekonomisk ändamålsenlighet

Varje fungerande skifferoljekälla producerar varierande mängder "associerad" eller "casinghead"-gas, en rågasblandning av mycket flyktiga kolväten, mestadels metan. Producenterna vill ofta inte ha denna gas om den inte kan samlas in genom ett befintligt nätverk av rörledningar.

Även när det är möjligt, de kan bestämma sig för att kassera gasen ändå eftersom kostnaden för att samla och flytta den initialt kan vara högre än gasens värde. Det är här fackling kommer in.

Rutinmässig blossning är vanlig i Bakken-skifferformationen i North Dakota, Eagle Ford-skiffern i södra centrala Texas och Permian Basin i nordvästra Texas och New Mexico. Texas har flammat upp ungefär lika mycket gas årligen som alla sina privata användare förbrukar. Bara i Permbassängen, cirka 750 miljoner dollar till gas slösades bort 2018, utan allmännytta.

På samma gång, gasfackling bidrar med cirka 1 % av de konstgjorda koldioxidutsläppen i atmosfären globalt. Det är då facklor förbränner kolväten effektivt, omvandla dem till koldioxid. I kontrast, när bloss brinner dåligt eller slocknar, de förorenar luften med mer skadliga gaser.

Våra studier i två regioner av Eagle Ford-skiffern i Texas visade att bloss kan vara den dominerande källan till kväveoxider, eller NOx i dessa landsbygdsområden. NOx-utsläpp bidrar till surt regn, ozon och smogbildning, och kan irritera ögonen, näsa, hals och lungor.

Vi fann att på de platser vi studerade, industriella förbränningskällor som t.ex. bloss producerade cirka 10 gånger mer NOx än bilar i området. Även om en enda flare kan vara en relativt liten källa, det stora antalet flammor och den höga variationen i NOx-produktionen per flamma kan orsaka storskaliga atmosfäriska effekter som är synliga från rymden.

Otillåten ventilering kan förklara höga facklingsvolymer

Nästan alla facklor är öppna förbränningskällor. De kan upptäckas från rymden som ljusa, fasta värmestrålningskällor. Forskare har utvecklat algoritmer för att katalogisera denna strålningsvärme och relatera den till den rapporterade volymen av gas som flammat upp globalt.

Med hjälp av studenter, sociologen Kate Willyard och jag utvärderade data från den satellitbaserade Visible Infrared Imaging Radiometer, eller VIIRS. Vi beräknade facklingsvolymer i de två Texas skifferoljeproduktionsregionerna, både per brunnplatta och per län. Vi jämförde det sedan med en databas från Texas Railroad Commission, som reglerar olje- och gasproduktion, för åren 2012-2015, och fann stora skillnader mellan de två datamängderna.

Totalt, volymerna som rapporterades i den statliga databasen var bara ungefär hälften av vad satelliten observerade. Annan, mindre detaljerad bulkanalys av analysföretaget S&P Global fann liknande avvikelser för skifferregioner i New Mexico och North Dakota.

Dessa stora skillnader kan förklaras av rapporteringsfel och av flera flareoperationer som helt enkelt är undantagna från volymrapportering. Men vi misstänker att det finns en ännu mer systemisk, vardaglig förklaring:ventilering – direkt utsläpp av rågas till atmosfären.

Avluftningsgas tillåts endast för en liten uppsättning operationer i branschen om det kan utföras på ett säkert sätt. Det är vanligtvis förbjudet eftersom det släpper ut kolväten, inklusive luftgifter som bensen som kan orsaka cancer, fosterskador eller andra allvarliga hälsoproblem.

Men avluftning avger främst metan, som bidrar till global uppvärmning och atmosfärisk ozonbildning. Det är olagligt att ventilera från blossar eftersom blossen anses vara en avfallsbehandlingsanläggning, men praktiken har tydligen ökat med tiden.

Nyligen, satellitmätningar med högre upplösning av atmosfärisk metan över Perm-bassängen visar att dess utsläpp måste vara betydligt högre än vad som rutinmässigt rapporteras till Environmental Protection Agency, överstiger 3% av produktionen istället för den mer typiskt antagna 1-2%. Extra metan som olagligt ventilerats ut genom flarestackar skulle hamna i Texas Railroad Commissions databas, men satelliter som letar efter värmestrålning från förbränning skulle inte upptäcka det.

Den värmestrålningen omvandlas till flammande volymer, använda totala rapporterade volymer till byråer över hela landet. Men om en mycket mindre volym faktiskt blossas, med en del av gasen inte förbränd utan ventilerad, satellitdata skulle överskatta fackling. Detta är ett problem eftersom vetenskapsmän och Världsbankens initiativ för noll fackling använder dessa satellitbaserade facklingsuppskattningar.

Investerare säger att blossning kan undvikas

I ett decennium har naturskyddsgrupper som Environmental Defense Fund uppmanat tillsynsmyndigheter att ta itu med skifferindustrins metanutsläpp och den snabba ökningen av fackling. Obama-administrationen antog en ny regel 2016 för att stävja metanläckor och minska fackling på offentliga och indiska marker. Nu försöker Trump -administrationen ångra denna åtgärd, om än med begränsad framgång.

Under tiden, en ny studie beställd av Environmental Defense Fund och som involverar investerare drar slutsatsen att det finns genomförbara och kostnadseffektiva sätt för olje- och gasbolag att minimera fackling även utan mycket reglering. Ändå, med tanke på att en stor del av branschen redan har tillbringat ett decennium utan att i stor utsträckning använda sådana bästa praxisåtgärder, Jag förväntar mig att olje- och gasbolag sannolikt kommer att fortsätta slösa och förorena under överskådlig framtid om inte statliga myndigheter inför strängare regler.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.