Говоря об изменении климата, не все ископаемые виды топлива созданы равными. Например, при сжигании природного газа выделяется почти вдвое меньше углекислого газа на единицу энергии по сравнению с углем. Таким образом, многие считают, что природный газ является «мостиковым топливом», которое может помочь странам снизить выбросы углерода, в то время как они медленнее переходят от ископаемого топлива к возобновляемым, нейтральным в отношении углерода видам энергии. Например, недавний бум добычи природного газа в Соединенных Штатах способствовал снижению выбросов углерода на 3, 8 процента в 2012 году.
Связанный контент
- Выбросы метана, мощного парникового газа, могут быть недооценены
- Путешествие по энергетической инфраструктуре страны через новую интерактивную карту
- Массивное поле замороженного парникового газа оттаивает
Но природный газ имеет негативные последствия для климата - в основном он состоит из метана. «Метан является мощным парниковым газом», - сказал исследователь энергии Адам Брандт из Стэнфордского университета. Газ в 30 раз лучше удерживает в атмосфере тепло по сравнению с углекислым газом. Таким образом, если в процессе производства будет достаточно утечек метана, небольшое преимущество природного газа перед другими видами топлива может быть уничтожено.
Однако в опубликованном сегодня в журнале Science сообщении делается вывод о том, что утечка газа в американской системе производства природного газа в настоящее время не дает достаточного количества метана, чтобы сделать его хуже для климата, чем уголь.
Система добычи природного газа не герметична. В некоторых местах метан может намеренно просачиваться в целях безопасности, но есть также множество негерметичных клапанов и трещин в трубах, которые могут выпускать газ. Количественная оценка всех этих утечек, однако, оказалась хитрой.
Агентство по охране окружающей среды предоставляет оценки выбросов метана в Соединенных Штатах. Чтобы рассчитать эти оценки, кто-то должен пойти в учреждение и провести прямые измерения от различного оборудования и устройств. Эти измерения суммируются, чтобы получить общее значение для объекта. А объекты, на которых проводятся измерения, будут служить основой для расчетов выбросов метана для типа источника или региона.
Эти официальные оценки, однако, вероятно, недооценивают общую утечку метана, потому что устройства, которые отбираются для получения этих оценок, не обязательно представляют все устройства, используемые в газовой промышленности для производства и перемещения своего продукта. Кроме того, выборка дорогая и ограниченная. Это также имеет место только в местах, где учреждения пропускают EPA - эти учреждения могут отличаться от среднего объекта, что приводит к смещению выборки.
Исследования, в которых непосредственно измерялись уровни метана, получили очень разные результаты. Атмосферные испытания, которые охватили все Соединенные Штаты, показывают, что выбросы метана примерно на 50 процентов выше, чем оценки EPA, согласно новой статье в Science . Частично это связано с тем, что при отборе проб воздуха извлекаются как антропогенный метан, так и метан из природных источников, таких как водно-болотные угодья. Но это также потому, что методы EPA настолько неточны - природные источники составляют лишь небольшую часть несоответствия .
Исследования проб воздуха, однако обнаружили некоторые странные пики в региональных выбросах метана, что заставляет ученых беспокоиться о том, что утечка метана из мест добычи природного газа может быть намного больше, чем предполагалось. Поэтому Брандт и его коллеги начали подсчитывать все места, где при добыче природного газа может происходить утечка метана наряду с другими источниками метана, которые могут быть ошибочно приняты за выбросы природного газа.
Большие утечки природного газа, предложенные в региональных исследованиях, «вряд ли будут репрезентативными для всей отрасли [природного газа]», пишут они. Если бы в газовой промышленности имелись утечки природного газа такой величины, то уровни метана в атмосфере были бы намного выше, чем в исследованиях по отбору проб воздуха. «Большинство устройств не протекают», - отметил Брандт. Лишь от 1 до 2 процентов устройств, используемых при добыче природного газа, пропускают какой-либо метан, а крупные излучатели - то, что исследователи называют «суперэмиттерами», - еще реже.
Затем Брандт и его команда изучили весь избыток метана, выбрасываемый в атмосферу. Для своих расчетов они предполагали, что весь метан поступает из газовой промышленности. Они считают, что это маловероятно, но это создает хороший наихудший сценарий. Но даже этого уровня метана было недостаточно, чтобы сделать природный газ более значительным источником парниковых газов, чем уголь, обнаружили исследователи. А переход с угля на природный газ для производства энергии действительно снижает общий парниковый эффект в масштабе 100 лет, который ученые используют в расчетах, подобных этим.
«Мы считаем, что уровень утечек, вероятно, выше, чем официальные оценки, но вряд ли они будут достаточно высокими, чтобы не допустить перехода от угля к природному газу», - сказал Брандт.
Природный газ также считается более чистым топливом, чем дизельное топливо, и его заменяют во многих грузовиках и автобусах на городских улицах. Но климатические преимущества такого перехода не так очевидны, как переход с угля на природный газ.
Принимая во внимание утечки метана от добычи на всем пути вниз по трубопроводу к насосу, фактически можно сделать природный газ менее благоприятным для климата, чем дизельное топливо. Но, вероятно, не время отказываться от автобуса с природным газом. «Есть много причин, по которым мы могли бы захотеть [заменить] дизельные автобусы», - говорит Брандт. Например, сжигание природного газа приводит к меньшему загрязнению воздуха и меньшей зависимости от импортируемой нефти.
Однако для того, чтобы природный газ стал более экологически чистым топливом, отрасли придется заглушить свою негерметичную систему. Компании могут посчитать, что это того стоит, а не просто ради климатических выгод. По словам Брандта, уменьшение утечек означает увеличение прибыли, а устранение нескольких самых крупных утечек может легко увеличить доход. «Если мы сможем разработать способы быстрого и дешевого поиска этих источников, это будет очень выгодно для компаний».
