Flera flare observerade i drift i Bakken-formationen i Williston Basin i North Dakota, 2021. Kredit:Alan Gorchov Negron, University of Michigan och Yulia Chen från Stanford University.
Olje- och gasproducenter är beroende av fackling för att begränsa ventileringen av naturgas från sina anläggningar, men ny forskning ledd av University of Michigan visar att i den verkliga världen är denna praxis mycket mindre effektiv än beräknat – släpper ut fem gånger mer metan i USA än tidigare trott.
Metan är känt för att vara en kraftfull växthusgas, men att bränna av den vid olje- och gaskällor ansågs effektivt hindra den från att fly ut i atmosfären.
Tyvärr, data publicerade i tidskriften Science visar att vi överskattar facklings effektivitet och som ett resultat underskattar vi dess bidrag till metanutsläpp och klimatförändringar. Men om vi åtgärdar flammande problem är vinsten enorm:motsvarande att ta bort 3 miljoner bilar från vägarna.
Industri och tillsynsmyndigheter arbetar under antagandet att bloss lyser konstant och att de bränner av 98 % av metan när de är i drift. Data som tagits via flygundersökningar i de tre amerikanska geografiska bassängerna, som är hem för mer än 80 % av USA:s fackling, visar att båda antagandena är felaktiga. Blossar visade sig vara släckta cirka 3%-5% av tiden och, även när de var tända, befanns de fungera med låg verkningsgrad. Tillsammans leder dessa faktorer till en genomsnittlig effektiv fakkeleffektivitet på endast 91 %.
"Det tillsätts mycket mer metan till atmosfären än vad som för närvarande står för i några inventeringar eller uppskattningar", säger Eric Kort, UM-docent i klimat- och rymdvetenskap och teknik, huvudutredare för F3UEL-projektet och senior forskare om det nya forskning.
Oljeproduktion kan komma med metan som en biprodukt, och när det inte är kostnadseffektivt att fånga upp det måste gasen tas om hand på ett säkert sätt. Förbränning av metan genom att flamma upp när det frigörs omvandlar det till koldioxid, en annan växthusgas men en som är mindre skadlig på pund för pund basis.
Under loppet av tre år gjorde forskare 13 flygningar i plan utrustade med luftövervakningsutrustning för att bedöma hur mycket metan som frigörs från flammor över olje- och gasproduktionsbassänger. Flygningar genomfördes på olje- och gasfälten Permian och Eagle Ford i Texas, samt på olje- och gasfältet Bakken i North Dakota.
Plan flög medvind från facklingsplatser – kors och tvärs de direkta vägarna för de luftplymer som släppts ut genom fackling. Tubes and pumps drew air into the onboard instrumentation, where laser scanning at a specific frequency measures the amount of carbon dioxide and methane it carries.
Measuring both gasses simultaneously allowed researchers to estimate the destruction removal efficiency of flaring at an individual site.
"If the flare is operating as it should be, there should be a large carbon dioxide spike and a relatively small methane spike. And depending on the relative enhancement of those two gasses, we can tell how well the flares are performing," said Genevieve Plant, lead author on the study and an assistant research scientist in climate and space sciences and engineering.
In November, the U.S., European Union and additional partners—103 countries in all—launched the Global Methane Pledge to restrict methane emissions. That commitment focused on keeping global temperatures within the 1.5 degree increase limit set by the scientific community to offset the worst impacts of climate change. And last year, United Nations officials identified methane reduction as "the strongest lever we have to slow climate change over the next 25 years."
"This appears to be a source of methane emissions that seems quite addressable," Plant said. "With management practices and our better understanding of what's happening to these flares, we can reduce this source of methane in a tangible way."
U-M's research partners for the study include Stanford University's Department of Energy Resources Engineering, the Environmental Defense Fund (EDF); Scientific Aviation of Boulder, Colorado; and Utrecht University's Institute for Marine and Atmospheric Research.
Recent research led by nonprofit EDF similarly found that roughly 10% of flares are unlit or malfunctioning.
"This study adds to the growing body of research that tells us that the oil and gas industry has a flaring problem," said Jon Goldstein, EDF's senior director of regulatory and legislative affairs. "The Environmental Protection Agency and Bureau of Land Management should implement solutions that can help to end the practice of routine flaring." + Utforska vidare
