Un nuevo estudio ofrece respuestas a preguntas que han intrigado a los formuladores de políticas, investigadores y agencias reguladoras a través de décadas de investigación y ciencia en evolución: ¿Cuánto metano total, un gas de efecto invernadero, se emite de las operaciones de gas natural en los EE. UU.?¿Los métodos de estimación, aplicados en varias cuencas de petróleo y gas de Estados Unidos, parecían estar en desacuerdo?
El estudio dirigido por la Universidad Estatal de Colorado, publicado el 29 de octubre en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , resultado de una gran campaña de campo multiinstitucional llamada Estudio de reconciliación de metano de la cuenca. Los investigadores descubrieron que las liberaciones episódicas de metano que ocurren principalmente durante las operaciones de mantenimiento solo durante el día, en algunas instalaciones en un día determinado, pueden explicar por quéEl total de emisiones no se ha acordado en análisis anteriores.
Con una ayuda invaluable de los socios de la industria, los investigadores han avanzado significativamente los métodos de cuantificación de emisiones a nivel de cuenca y arrojan nueva luz sobre procesos de emisiones importantes.
"Nuestro estudio es el primero de su tipo, en su alcance y enfoque", dijo Dan Zimmerle, autor principal del estudio PNAS y asociado principal de investigación en el CSU Energy Institute. "Utilizó mediciones simultáneas de tierra y aeronaves ydatos de operaciones en el sitio, y como resultado reduce las incertidumbres de estudios previos ".
El estudio de reconciliación de metano de la cuenca incluyó científicos de la CSU, la Escuela de Minas de Colorado, la Universidad de Colorado Boulder, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable. Otros socios científicos fueron la Universidad de Wyoming, Aerodyne, AECOM, Aviación Científicay GHD. La campaña de campo tuvo lugar en 2015 en el juego de gas de esquisto de Fayetteville de Arkoma 'Arkoma Basin.
esfuerzo coordinado
La campaña involucró a más de 60 investigadores que realizaron mediciones coordinadas a nivel de instalaciones y dispositivos de fuentes clave de emisiones de gas natural. La campaña también incluyó una serie de sobrevuelos de aviones para recolectar mediciones durante el mismo período en que los investigadores tomaban mediciones en tierra.Los vuelos tuvieron lugar cuando las condiciones meteorológicas permitieron estimaciones de emisiones regionales precisas.
El equipo de investigación se propuso investigar la brecha persistente entre dos métodos ampliamente utilizados para estimar las emisiones de metano de las operaciones de gas natural. Las estimaciones "ascendentes", como las utilizadas en el Inventario de la EPA de las emisiones y sumideros de gases de efecto invernadero de EE. UU., Sondesarrollado mediante la medición de emisiones de una muestra representativa de dispositivos, ampliado por el número de dispositivos o eventos de emisión. En contraste, las mediciones "de arriba hacia abajo" se pueden realizar a escala regional, como volar un avión contra el viento y contra el viento de un estudioárea para derivar las emisiones totales del metano que ingresa o sale de una cuenca.
En el pasado, la mayoría de las estimaciones de emisiones a escala de cuenca basadas en aeronaves han sido estadísticamente más altas que las estimaciones basadas en la contabilidad de abajo hacia arriba.
"La clave de nuestros esfuerzos fue tener a todos en el mismo campo, al mismo tiempo", dijo Gabrielle Petron, científica investigadora de CIRES en CU Boulder y NOAA, quien fue el investigador principal del equipo de medición de arriba hacia abajo."Al comparar los méritos y las dificultades de los múltiples métodos de medición, pudimos pintar una imagen mucho más completa, y creemos que es precisa, el panorama de las emisiones de metano para la infraestructura de gas natural".
los documentos iniciales evalúan varios métodos
El documento de PNAS utilizó un conjunto integral de resultados publicados en documentos preliminares que evaluaban las emisiones de las instalaciones de gas natural, incluidos los pozos, estaciones de recolección, tuberías de recolección y sectores de transmisión y distribución. Los equipos realizaron mediciones simultáneas utilizando múltiples métodos en el pozoalmohadillas y estaciones de compresión, las mayores fuentes de emisiones identificadas en la cuenca, que resaltaron las fortalezas y debilidades de varios métodos in situ y a favor del viento. Los sistemas de distribución de gas natural fueron solo una pequeña fracción de las emisiones totales de gas natural. El equipo también estimóemisiones de metano de fuentes biogénicas, como la agricultura y los vertederos.
La totalidad de esos esfuerzos de investigación culminó en el documento PNAS dirigido por CSU que sintetizó todos los datos tomados por los equipos de investigación. Este documento final comparó una estimación ascendente que explicaba la ubicación y el momento de las emisiones, con unEstimación descendente desarrollada a través de la medición de la aeronave, un análisis que nunca antes se había hecho. Una de las ideas clave del estudio fue la importancia de comprender el momento de las mediciones y las actividades de mantenimiento durante el día, lo que probablemente explica la brecha persistente entre la parte superior e inferior anteriores-up estimaciones.
cortos períodos de altas emisiones
Las actividades de mantenimiento de rutina ocurren durante el día y pueden causar períodos cortos de altas emisiones en el medio del día. Una de estas actividades se llama "descarga manual de líquidos", que elimina la acumulación de líquidos en un pozo de gas natural para restaurar el gas.flujos de producción. El proceso de descarga puede desviar temporalmente el flujo de gas natural del pozo a un respiradero atmosférico.
Estas actividades generalmente ocurren durante el día, aproximadamente al mismo tiempo que un avión de investigación estaría realizando mediciones. Esta variabilidad diurna de las emisiones de metano, concluyeron los investigadores, puede ayudar a explicar por qué las estimaciones de las mediciones de los aviones han sido previamente más altas que las estimaciones basadas en la anualidadinventarios ascendentes.
En este estudio, por primera vez, los investigadores mostraron que la variación de las emisiones de metano de este a oeste en la cuenca, derivada de las mediciones de los aviones, se reprodujo mediante el modelo de alta resolución de emisiones de abajo hacia arriba desarrollado por elEquipo de CSU.
Asociaciones industriales y financiación pública / privada
Trabajar con expertos técnicos de la industria le dio al equipo de estudio acceso invaluable al sitio completo para mediciones ascendentes y datos operacionales resueltos por hora y espacialmente. Los datos mejoraron la comprensión de la magnitud y el momento de las emisiones, particularmente para eventos episódicos como operaciones de mantenimiento.
"Lo que hemos encontrado es que tenemos dos buenos métodos de medición. Si desea compararlos, debe tener en cuenta el momento y la ubicación de las emisiones", dijo el autor principal del PNAS, Tim Vaughn, científico investigador de la CSU.
La aplicabilidad de estos resultados a otras cuencas de producción no se conoce, dicen los investigadores, sin comprender el momento de las emisiones en esas otras cuencas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Colorado . Original escrito por Anne Manning. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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