Khí gas bùng lên tại một địa điểm sản xuất dầu bên ngoài Williston, Bắc Dakota. Hình ảnh Andrew Burton / Getty

Nếu bạn đã lái xe qua một khu vực nơi các công ty khai thác dầu khí từ các thành tạo đá phiến, có lẽ bạn đã nhìn thấy ngọn lửa nhảy múa trên đỉnh của các đường ống thẳng đứng. Điều đó thật đáng kinh ngạc - thực tế hầu như không được kiểm soát là đốt cháy một sản phẩm phụ của sản xuất dầu khí. Trong 10 năm qua, sự bùng nổ dầu khí đá phiến của Mỹ đã đưa đất nước này trở thành một trong những Năm quốc gia bùng nổ hàng đầu thế giới, ngay phía sau Nga, Iran và Iraq.

Đó là một sự khác biệt đáng ngờ. Sự bùng phát thường xuyên mang lại cho ngành công nghiệp mắt đen.

tôi là nhà khoa học khí quyển học tập dấu vết khí - các hóa chất chiếm một phần nhỏ trong khí quyển Trái đất, nhưng có thể có tác động đáng kể đến môi trường và sức khỏe con người. Trong một số nghiên cứu gần đây với sinh viên tốt nghiệp và đại học, tôi đã chỉ ra cách thức bùng phát thường xuyên được đánh giá không chính xác và tạo ra một nguồn ô nhiễm không khí khá lớn.

Do nhanh giảm giá dầu vào mùa xuân năm 2020, hoạt động khai thác dầu mới đã giảm mạnh và sản xuất đang hoạt động ở mức giảm. Nhưng ngành công nghiệp có thể nhanh chóng tiếp tục hoạt động khi nhu cầu và giá phục hồi. Và như vậy sẽ bùng lên.

Cơ quan quản lý, dưới áp lực từ các nhóm môi trường và các bộ phận của ngành, cuối cùng đang xem xét các quy tắc để hạn chế bùng phát. Nhưng thực tế lãng phí và gây ô nhiễm này có thể được dừng lại?

Kinh tế

Mỗi giếng dầu đá phiến hoạt động tạo ra một lượng khác nhauliên kết với nhau, một hỗn hợp khí thô của hydrocarbon dễ bay hơi, chủ yếu là metan. Các nhà sản xuất thường không muốn loại khí này trừ khi nó có thể được thu thập thông qua một mạng lưới đường ống hiện có.

Ngay cả khi điều đó là có thể, họ vẫn có thể quyết định loại bỏ khí vì chi phí thu thập và di chuyển ban đầu có thể cao hơn giá trị của khí. Đây là nơi bùng lên.

Bùng phát thường xuyên là phổ biến trong sự hình thành đá phiến Bakken ở Bắc Dakota, đá phiến Eagle Ford ở phía nam trung tâm Texas và lưu vực Permian ở tây bắc Texas và New Mexico. Texas đã bùng lên khoảng bao nhiêu gas hàng năm as tất cả người dùng dân cư của nó tiêu thụ. Chỉ riêng trong lưu vực Permian khoảng 750 triệu đô la khí đốt đã bị lãng phí vào năm 2018, mà không có bất kỳ lợi ích công cộng nào.

{vembed Y = y4eDlG9U25c}

 Ở khu vực Permian Basin ở phía tây Texas, người dân cho biết khí gas bùng phát đang làm ô nhiễm không khí và khiến họ bị bệnh.

Đồng thời, khí bùng lên đóng góp khoảng 1% lượng khí thải carbon dioxide trong khí quyển nhân tạo trên toàn cầu. Đó là khi pháo sáng đốt cháy hydrocarbon hiệu quả, chuyển chúng thành carbon dioxide. Ngược lại, khi pháo sáng cháy kém hoặc đi ra ngoài, chúng gây ô nhiễm không khí với nhiều khí độc hại hơn.

Nghiên cứu của chúng tôi trong hai vùng của đá phiến Eagle Ford ở Texas cho thấy pháo sáng có thể là nguồn chủ yếu của oxit nitơ, hoặc NOx ở những vùng nông thôn này. Khí thải NOx góp phần vào mưa axit, ozone và hình thành khói bụi, và có thể gây kích ứng mắt, mũi, họng và phổi.

Chúng tôi thấy rằng tại các địa điểm chúng tôi nghiên cứu, các nguồn đốt công nghiệp như pháo sáng tạo ra lượng NOx gấp 10 lần so với ô tô trong khu vực. Mặc dù một ngọn lửa có thể là một nguồn tương đối nhỏ, nhưng số lượng lớn pháo sáng và độ biến động cao của sản xuất NOx trên mỗi ngọn lửa có thể gây ra tác động khí quyển quy mô lớn nhìn thấy từ không gian.

Skytruth phi lợi nhuận đăng loạt ảnh thời gian về các ngọn lửa khí nhìn từ không gian, từ năm 2012 đến nay. Ở trên, pháo sáng trông như thế nào vào giữa tháng 2020 năm XNUMX. Skytruth.org

Thông hơi trái phép có thể giải thích khối lượng bùng phát cao

Hầu như tất cả các pháo sáng là nguồn đốt mở. Chúng có thể được phát hiện từ không gian dưới dạng các nguồn bức xạ nhiệt ở vị trí cố định. Các nhà khoa học đã phát triển các thuật toán để Danh mục này tỏa nhiệt và liên hệ nó với khối lượng khí đốt được báo cáo trên toàn cầu.

Với sự giúp đỡ của sinh viên đại học, nhà xã hội học Kate Willyard và tôi đã đánh giá dữ liệu từ Máy đo phóng xạ hình ảnh hồng ngoại có thể nhìn thấy dựa trên vệ tinh, hoặc VIIRS. Chúng tôi đã tính toán khối lượng bùng phát ở hai khu vực sản xuất dầu đá phiến Texas, cả trên cơ sở per-wellpad và mỗi quận. Sau đó chúng tôi so sánh nó với một cơ sở dữ liệu từ Ủy ban đường sắt Texas, quy định sản xuất dầu khí, trong những năm 2012-2015, và tìm thấy sự khác biệt lớn giữa hai bộ dữ liệu.

Tổng cộng, các khối lượng được báo cáo trong cơ sở dữ liệu nhà nước là chỉ khoảng một nửa những gì vệ tinh quan sát được. Khác, ít chi tiết phân tích số lượng lớn của công ty nghiên cứu S&P Global đã phát hiện ra sự khác biệt tương tự đối với các vùng đá phiến ở New Mexico và Bắc Dakota.

Những khác biệt lớn này có thể được giải thích bằng các báo cáo lỗi và bằng một số thao tác flare được miễn trừ đơn giản khỏi báo cáo khối lượng. Nhưng chúng tôi nghi ngờ rằng có một lời giải thích thậm chí còn mang tính hệ thống hơn: trút giận - giải phóng trực tiếp khí thô vào khí quyển.

Khí thông hơi chỉ được phép cho một nhóm nhỏ hoạt động trong ngành nếu nó có thể được thực hiện một cách an toàn. Nó thường bị cấm vì nó phát ra hydrocarbon, bao gồm cả chất độc không khí như benzen có thể gây ra ung thư, dị tật bẩm sinh hoặc các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khác.

Một ngọn lửa khí đốt tự nhiên bùng cháy vào lúc hoàng hôn ở lưu vực Permian ở Texas. Bronte Wittpenn / Bloomberg qua Getty Images

Nhưng thông hơi chủ yếu phát ra methane, góp phần vào sự nóng lên toàn cầu và sự hình thành ôzôn trong khí quyển. Thông hơi từ các đống lửa là bất hợp pháp, vì ngọn lửa được coi là một cơ sở xử lý chất thải, nhưng thực tế rõ ràng đã tăng lên theo thời gian.

Các phép đo vệ tinh khí quyển có độ phân giải cao hơn gần đây trên lưu vực Permian cho thấy lượng khí thải của nó phải là cao hơn đáng kể so với những gì được báo cáo thường xuyên cho Cơ quan bảo vệ môi trường, vượt quá 3% sản lượng thay vì 1-2% thường được giả định. Khí mê-tan thêm vào lỗ thông hơi bất hợp pháp sẽ xuất hiện trong cơ sở dữ liệu của Ủy ban Đường sắt Texas, nhưng các vệ tinh tìm kiếm bức xạ nhiệt từ quá trình đốt cháy sẽ không phát hiện ra.

[Kiến thức sâu, hàng ngày. Đăng ký nhận bản tin của Cuộc hội thoại.]

Bức xạ nhiệt đó được chuyển đổi thành khối lượng bùng phát, sử dụng tổng khối lượng báo cáo cho các cơ quan trên toàn quốc. Nhưng nếu một khối lượng nhỏ hơn nhiều thực sự bùng lên, với một số khí không được đốt cháy nhưng được thông hơi, dữ liệu vệ tinh sẽ đánh giá quá cao sự bùng phát. Đây là một vấn đề bởi vì các nhà khoa học và Sáng kiến ​​không bùng nổ của Ngân hàng Thế giới sử dụng các ước tính bùng phát dựa trên vệ tinh.

Các nhà đầu tư nói rằng bùng lên có thể tránh được

Trong một thập kỷ, các nhóm bảo tồn như Quỹ bảo vệ môi trường đã kêu gọi các cơ quan quản lý giải quyết lượng khí thải mêtan của ngành công nghiệp đá phiến và sự gia tăng nhanh chóng bùng phát. Chính quyền Obama thông qua một quy tắc mới trong năm 2016 để hạn chế rò rỉ khí mê-tan và giảm bùng phát trên các vùng đất công cộng và Ấn Độ. Bây giờ chính quyền Trump là cố gắng hoàn tác hành động này, mặc dù với hạn chế thành công.

Trong khi đó, một Nghiên cứu mới được ủy quyền bởi Quỹ bảo vệ môi trường và các nhà đầu tư liên quan kết luận rằng có những cách khả thi và hiệu quả về chi phí cho các công ty dầu khí để giảm thiểu bùng phát ngay cả khi không có nhiều quy định. Tuy nhiên, do phần lớn ngành công nghiệp đã trải qua một thập kỷ mà không sử dụng rộng rãi các biện pháp thực hành tốt nhất như vậy, tôi hy vọng rằng các công ty dầu khí có thể sẽ lãng phí và gây ô nhiễm trong tương lai gần trừ khi các cơ quan chính phủ áp đặt các quy định chặt chẽ hơn.

Giới thiệu về Tác giả

Gunnar W. Schade, Phó Giáo sư Khoa học Khí quyển, Đại học Texas A & M

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu

của Paul Hawken và Tom Steyer
Trước nỗi sợ hãi và sự thờ ơ lan rộng, một liên minh quốc tế gồm các nhà nghiên cứu, chuyên gia và nhà khoa học đã cùng nhau đưa ra một loạt các giải pháp thực tế và táo bạo cho biến đổi khí hậu. Một trăm kỹ thuật và thực hành được mô tả ở đây, một số người nổi tiếng; một số bạn có thể chưa bao giờ nghe nói Chúng bao gồm từ năng lượng sạch đến giáo dục các cô gái ở các nước thu nhập thấp hơn đến các hoạt động sử dụng đất kéo carbon ra khỏi không khí. Các giải pháp tồn tại, có hiệu quả kinh tế và các cộng đồng trên toàn thế giới hiện đang ban hành chúng với kỹ năng và quyết tâm. Có sẵn trên Amazon

Thiết kế các giải pháp khí hậu: Hướng dẫn chính sách cho năng lượng carbon thấp

của Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Với những tác động của biến đổi khí hậu đã gây ra cho chúng ta, nhu cầu cắt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu là không kém phần cấp bách. Đó là một thách thức khó khăn, nhưng các công nghệ và chiến lược để đáp ứng nó vẫn tồn tại ngày nay. Một bộ nhỏ các chính sách năng lượng, được thiết kế và thực hiện tốt, có thể đưa chúng ta vào con đường hướng tới một tương lai các-bon thấp. Hệ thống năng lượng rất lớn và phức tạp, vì vậy chính sách năng lượng phải được chú trọng và tiết kiệm chi phí. Phương pháp tiếp cận một kích thước phù hợp với tất cả đơn giản là sẽ không hoàn thành công việc. Các nhà hoạch định chính sách cần một nguồn lực rõ ràng, toàn diện để vạch ra các chính sách năng lượng sẽ có tác động lớn nhất đến tương lai khí hậu của chúng ta và mô tả cách thiết kế tốt các chính sách này. Có sẵn trên Amazon

Đây Changes Everything: Chủ nghĩa tư bản vs khí hậu

bởi Naomi Klein
In Đây Changes Everything Naomi Klein lập luận rằng biến đổi khí hậu không chỉ là vấn đề khác được nộp gọn gàng giữa thuế và chăm sóc sức khỏe. Đó là một báo động kêu gọi chúng tôi sửa chữa một hệ thống kinh tế đã làm chúng tôi thất bại theo nhiều cách. Klein xây dựng một cách tỉ mỉ trường hợp làm thế nào để giảm lượng khí thải nhà kính một cách ồ ạt là cơ hội tốt nhất của chúng tôi để đồng thời giảm bất bình đẳng, tưởng tượng lại các nền dân chủ bị phá vỡ của chúng tôi và xây dựng lại nền kinh tế địa phương bị cắt đứt. Cô vạch trần sự tuyệt vọng về ý thức hệ của những người từ chối biến đổi khí hậu, những ảo tưởng lộn xộn của những người theo chủ nghĩa địa lý và sự thất bại bi thảm của quá nhiều sáng kiến ​​xanh chính thống. Và cô ấy chứng minh chính xác lý do tại sao thị trường không khắc phục được và không thể khắc phục khủng hoảng khí hậu mà thay vào đó sẽ làm mọi thứ tồi tệ hơn, với các phương pháp khai thác cực kỳ nghiêm trọng và gây tổn hại về mặt sinh thái, kèm theo chủ nghĩa tư bản thảm họa tràn lan. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, và ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.