Abfackeln von Gas an einem Ölproduktionsstandort außerhalb von Williston, North Dakota. Andrew Burton / Getty Images

Wenn Sie durch ein Gebiet gefahren sind, in dem Unternehmen Öl und Gas aus Schieferformationen fördern, haben Sie wahrscheinlich Flammen auf vertikalen Rohren tanzen sehen. Das ist ein Aufflackern - die meist unkontrollierte Praxis, ein Nebenprodukt der Öl- und Gasförderung abzubrennen. In den letzten 10 Jahren hat der US-Schieferöl- und Gasboom dieses Land zu einem der Länder gemacht Die fünf größten Fackelnationen der Welteinfach dahinter Russland, Iran und Irak.

Es ist eine zweifelhafte Unterscheidung. Routinemäßiges Abfackeln gibt der Industrie eine blaues Auge.

Ich bin eine Atmosphärenforscher studieren Spurengase - Chemikalien, die einen kleinen Teil der Erdatmosphäre ausmachen, jedoch erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit haben können. In mehreren kürzlich durchgeführten Studien mit Doktoranden und Studenten habe ich gezeigt, wie das routinemäßige Abfackeln ungenau bewertet wird und eine beträchtliche Quelle für Luftverschmutzung schafft.

Aufgrund einer schnellen Ölpreisverfall Im Frühjahr 2020 ist die Exploration neuer Öle zurückgegangen und die Produktion läuft auf einem reduzierten Niveau. Aber die Industrie kann Aktivitäten schnell wieder aufnehmen wenn sich Nachfrage und Preise erholen. Und so wird es aufflammen.

AufsichtsbehördenUnter dem Druck von Umweltverbänden und Teilen der Industrie erwägen sie endlich Regeln zur Eindämmung des Abfackelns. Aber kann diese verschwenderische und umweltschädliche Praxis gestoppt werden?

Wirtschaftliche Zweckmäßigkeit

Jede in Betrieb befindliche Schieferölquelle produziert variable Mengen von „assoziiertes “oder„ Gehäusekopf “-Gas, ein Rohgasgemisch aus leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen, hauptsächlich Methan. Die Produzenten wollen dieses Gas oft nicht, es sei denn, es kann über ein bestehendes Rohrleitungsnetz gesammelt werden.

Selbst wenn dies möglich ist, können sie sich dennoch dazu entschließen, das Gas zu entsorgen, da die Kosten für das Sammeln und Bewegen des Gases zunächst höher sein können als der Wert des Gases. Hier kommt das Abfackeln ins Spiel.

Routinemäßiges Abfackeln ist in der Bakken-Schieferformation in North Dakota, im Eagle Ford-Schiefer in Süd-Zentral-Texas und im Perm-Becken im Nordwesten von Texas und in New Mexico üblich. Texas ist aufgeflammt etwa so viel Gas pro Jahr as Alle privaten Nutzer konsumieren. Allein im Perm-Becken, Gas im Wert von etwa 750 Millionen US-Dollar wurde im Jahr 2018 ohne öffentlichen Nutzen verschwendet.

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 In der Region Permian Basin im Westen von Texas sagen Einwohner, dass das Abfackeln von Gas die Luft verschmutzt und sie krank macht.

Zur gleichen Zeit flackert Gas trägt ungefähr 1% zu den vom Menschen verursachten atmosphärischen Kohlendioxidemissionen weltweit bei. Dann verbrennen Fackeln Kohlenwasserstoffe effizient und wandeln sie in Kohlendioxid um. Im Gegensatz dazu verschmutzen Fackeln die Luft mit schädlicheren Gasen, wenn sie schlecht brennen oder ausgehen.

Unsere Studien in XNUMX Regionen des Eagle Ford Schiefers in Texas zeigte, dass Fackeln die dominierende Quelle von sein können Stickoxide oder NOx in diesen ländlichen Gebieten. NOx-Emissionen tragen zur Bildung von saurem Regen, Ozon und Smog bei und können Augen, Nase, Rachen und Lunge reizen.

Wir fanden heraus, dass an den von uns untersuchten Standorten industrielle Verbrennungsquellen wie Fackeln etwa zehnmal mehr NOx produzierten als Autos in der Region. Obwohl eine einzelne Fackel eine relativ kleine Quelle sein kann, ist die große Anzahl von Fackeln und hohe Variabilität der NOx-Produktion pro Fackel kann große atmosphärische Einflüsse verursachen vom Weltraum aus sichtbar.

Die gemeinnützige Skytruth veröffentlicht Zeitreihenansichten von Gasfackeln aus dem Weltraum von 2012 bis heute. Oben, wie Fackeln Mitte Juli 2020 aussahen. Skytruth.org

Nicht autorisierte Entlüftung kann hohe Abfackelungsvolumina erklären

Fast alle Fackeln sind offene Verbrennungsquellen. Sie können aus dem Weltraum als helle Wärmestrahlungsquellen mit festem Standort erkannt werden. Wissenschaftler haben Algorithmen entwickelt, um Katalogisieren Sie diese Strahlungswärme und beziehe es auf die Das gemeldete Gasvolumen flammte weltweit auf.

Mit Hilfe von Studenten, Soziologen Kate Willyard und ich habe Daten vom satellitenbasierten Visible Infrared Imaging Radiometer ausgewertet, oder VIIRS. Wir berechneten die Fackelmengen in den beiden Schieferölproduktionsregionen von Texas sowohl pro Wellpad als auch pro County. Wir haben es dann mit einer Datenbank aus dem verglichen Texas Railroad Commission, das die Öl- und Gasförderung für die Jahre 2012-2015 reguliert, und stellte große Diskrepanzen zwischen den beiden Datensätzen fest.

Insgesamt waren die in der Statusdatenbank gemeldeten Volumina nur etwa die Hälfte dessen, was der Satellit beobachtete. Eine andere, weniger detaillierte Massenanalyse Das Forschungsunternehmen S & P Global stellte ähnliche Diskrepanzen für Schieferregionen in New Mexico und North Dakota fest.

Diese großen Unterschiede können durch die Meldung von Fehlern und durch mehrere Fackelvorgänge erklärt werden, die einfach von der Volumenberichterstattung ausgenommen sind. Wir vermuten jedoch, dass es eine noch systemischere, banalere Erklärung gibt: Entlüften - die direkte Freisetzung von Rohgas in die Atmosphäre.

Das Ablassen von Gas ist nur für eine kleine Anzahl von Vorgängen in der Industrie zulässig, wenn dies sicher durchgeführt werden kann. Es ist normalerweise verboten, weil es Kohlenwasserstoffe abgibt, einschließlich Luftgifte wie Benzol, die dies verursachen können Krebs, Geburtsfehler oder andere schwerwiegende gesundheitliche Probleme.

In der Abenddämmerung im Perm-Becken in Texas brennt eine Erdgasfackel. Bronte Wittpenn / Bloomberg über Getty Images

Aber das Entlüften geht hauptsächlich aus Methan, die zur globalen Erwärmung beiträgt und atmosphärische Ozonbildung. Das Entlüften aus Fackelstapeln ist illegal, da die Fackel als Abfallbehandlungsanlage betrachtet wird, aber die Praxis anscheinend hat im Laufe der Zeit zugenommen.

Neuere, höher auflösende Satellitenmessungen von atmosphärischem Methan über dem Perm-Becken zeigen, dass seine Emissionen sein müssen deutlich höher als das, was routinemäßig der Environmental Protection Agency gemeldet wirdmehr als 3% der Produktion anstelle der üblicherweise angenommenen 1-2%. Zusätzliches Methan, das illegal durch Fackelstapel abgelassen wird, würde in der Datenbank der Texas Railroad Commission landen, aber Satelliten, die nach Wärmestrahlung aus der Verbrennung suchen, würden es nicht erkennen.

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Diese Wärmestrahlung wird in Fackelvolumina umgewandelt, wobei die bundesweit an Agenturen gemeldeten Gesamtvolumina verwendet werden. Wenn jedoch tatsächlich ein viel kleineres Volumen abgeflammt wird und ein Teil des Gases nicht verbrannt, sondern entlüftet wird, würden die Satellitendaten das Abfackeln überschätzen. Dies ist ein Problem, weil Wissenschaftler und die Die Zero Flaring-Initiative der Weltbank Verwenden Sie diese satellitengestützten Abfackelungsschätzungen.

Investoren sagen, dass Abfackeln vermieden werden kann

Seit einem Jahrzehnt Naturschutzgruppen wie die Environmental Defense Fund haben die Regulierungsbehörden aufgefordert, sich mit den Methanemissionen der Schieferindustrie und dem raschen Anstieg des Abfackelns zu befassen. Die Obama-Regierung hat 2016 eine neue Regel verabschiedet Methanlecks einzudämmen und das Abfackeln in öffentlichen und indischen Gebieten zu verringern. Jetzt ist die Trump-Administration versuchen rückgängig zu machen diese Aktion, wenn auch mit begrenzter Erfolg.

Inzwischen ist auch eine neue Studie Der vom Environmental Defense Fund in Auftrag gegebene Investor kommt zu dem Schluss, dass es für Öl- und Gasunternehmen machbare und kostengünstige Möglichkeiten gibt, das Abfackeln auch ohne viel Regulierung zu minimieren. Angesichts der Tatsache, dass ein Großteil der Branche bereits ein Jahrzehnt ohne weit verbreitete Best-Practice-Maßnahmen verbracht hat, gehe ich davon aus, dass Öl- und Gasunternehmen auf absehbare Zeit wahrscheinlich weiterhin verschwenden und verschmutzen werden, sofern die Regierungsbehörden keine strengeren Vorschriften erlassen.

Über den Autor

Gunnar W. Schade, Associate Professor für Atmosphärenwissenschaften, Texas A & M Universität

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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