Kaçak emisyonlar, yani Fugutive Emissions çoğunlukla endüstriyel faaliyetlerden kaynaklanan cihazlar, depolama tankları, boru hatları, kuyular veya diğer ekipman parçaları gibi basınçlı bir ortamdan sızıntılar ve diğer düzensiz gaz veya buhar salınımlarıdır. Kayıp malların ekonomik maliyetine ek olarak, kaçak emisyonlar yerel hava kirliliğine katkıda bulunur ve daha fazla çevresel zarara neden olabilir. Yaygın endüstriyel gazlar arasında soğutucular ve doğal gaz bulunurken, daha az yaygın örnekler perflorokarbonlar, kükürt heksaflorür ve nitrojen triflorürdür.
Kaçak emisyon oluşumlarının çoğu küçüktür, ani bir etkisi yoktur ve tespit edilmesi zordur. Bununla birlikte, hızla genişleyen faaliyet nedeniyle, en katı düzenlenmiş gazlar bile küresel olarak ölçülebilir seviyelere ulaşmak için endüstriyel çalışmaların dışında birikmiştir. [1] Kaçak emisyonlar, en güçlü ve uzun ömürlü ozon tabakasını incelten maddelerin ve sera gazlarının Dünya atmosferine girdiği, yeterince anlaşılmamış birçok yolu içerir. [2]
Özellikle, son birkaç on yılda çeşitli insan yapımı halojenli gazların birikmesi, 2020 yılı itibariyle küresel iklim değişikliğine neden olan ışınım zorlamasına %10'dan fazla katkıda bulunuyor. [3] Dahası, bu gazların küçükten büyüğe kadar miktarlarının dünya çapında tüketici cihazları, endüstriyel sistemler ve terk edilmiş teçhizat içinde devam eden bankacılığı, gelecekteki emisyonlarını uzun yıllar boyunca garanti etti. [4] Eski ekipman ve proses kullanımlarından kaynaklanan kaçak CFC ve HCFC emisyonları, uluslararası Montreal Protokolü uyarınca çoğu üretimin yasaklanmasından bu yana, stratosferik ozon tabakasının geri kazanılmasını engellemeye devam etmiştir. [5]
Gaz tahliyesi ve kömür madenlerinden, petrol kuyularından ve gaz kuyularından kaçak gaz emisyonları dahil olmak üzere fosil hidrokarbon madenciliğiyle, giderek artan ölçekte benzer miras sorunları yaratılmaya devam edilmektedir. [6] Ekonomik olarak tükenen mayınlar ve kuyular terk edilebilir veya kötü mühürlenebilirken, uygun şekilde hizmet dışı bırakılan tesislerde ekipman arızaları veya toprak arızaları sonrasında emisyon artışları yaşanabilir. Bazen süper yayıcılar olarak bilinen en büyük yayıcıların tanımlanmasına yardımcı olmak için uydu izleme sistemleri geliştirilmeye ve konuşlandırılmaya başlanıyor. [7] [8]
Emisyon Envanteri
Kanada'da 2000 yılı yukarı akış petrol ve gaz faaliyetlerinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarının ayrıntılı bir envanteri, kaçak ekipman sızıntılarının 17 milyon metrik ton karbondioksit salınımına veya salınan tüm sera gazlarının yüzde 12'sine eşdeğer bir küresel ısınma potansiyeline sahip olduğunu tahmin etmektedir. sektöre göre [9], diğer bir rapor ise 2013 yılında kaçak emisyonları dünya sera gazı emisyonlarının% 5,2'sine koymaktadır. [10] Doğal gazın havalandırılması, alevlenme, kaza sonucu salınımlar ve depolama kayıpları ek yüzde 38'lik bir paya sahipti.
Kaçak emisyonlar başka riskler ve tehlikeler sunar. Petrol rafinerilerinden ve kimyasal tesislerden gelen benzen gibi uçucu organik bileşiklerin emisyonları, işçiler ve yerel topluluklar için uzun vadeli bir sağlık riski oluşturmaktadır. Basınç altında çok miktarda yanıcı sıvı ve gazın bulunduğu durumlarda, sızıntılar da yangın ve patlama riskini artırır.
Basınçlı Ekipmanlar
Basınçlı proses ekipmanından sızıntılar genellikle vanalar, boru bağlantıları, mekanik contalar veya ilgili ekipmandan meydana gelir. Kaçak emisyonlar, atık su arıtma havuzları ve depolama tankları gibi buharlaştırıcı kaynaklarda da meydana gelir. Büyük endüstriyel tesislerdeki çok sayıda potansiyel sızıntı kaynağı ve bazı sızıntıları tespit etme ve onarmadaki zorluklar nedeniyle, kaçak emisyonlar toplam emisyonların önemli bir kısmı olabilir. Sızan gazların miktarları küçük olsa da, ciddi sağlık veya çevresel etkileri olan gazlar önemli bir soruna neden olabilir.
Tespit ve Onarım Konusu
Proses tesislerinde sızıntıları en aza indirmek ve kontrol etmek için operatörler düzenli olarak kaçak tespit ve onarım faaliyetleri yürütürler. Gaz dedektörlü proses ekipmanının rutin muayeneleri, uygun düzeltici eyleme karar vermek için sızıntıları belirlemek ve kaçak oranını tahmin etmek için kullanılabilir. Ekipmanın uygun rutin bakımı, sızıntı olasılığını azaltır.
Bir sahada veya tesiste gerçek kaçak emisyonları tespit etme ve ölçmenin teknik zorlukları ve maliyetleri ve emisyon akış oranlarının değişkenliği ve aralıklı doğası nedeniyle, standart emisyon faktörlerine dayalı aşağıdan yukarıya tahminler genellikle yıllık raporlama amaçları için kullanılır.
Yeni Teknolojik Gelişmeler
Kaçak emisyonların tespitinde ve izlenmesinde devrim yaratabilecek yeni teknolojiler geliştirilmektedir. Diferansiyel absorpsiyon lidar (DIAL) olarak bilinen bir teknoloji, bir tesisten birkaç yüz metreye kadar atmosferdeki hidrokarbon konsantrasyon profillerini uzaktan ölçmek için kullanılabilir. DIAL, 15 yılı aşkın süredir Avrupa'da rafineri araştırmaları için kullanılmaktadır. 2005 yılında DIAL kullanılarak gerçekleştirilen bir pilot çalışma, bir rafinerideki gerçek emisyonların daha önce emisyon faktörü yaklaşımı kullanılarak bildirilenlerden on beş kat daha yüksek olduğunu bulmuştur. Kaçak emisyonlar, rafineri üretim hacminin% 0.17'sine eşitti. [11]
Taşınabilir gaz sızıntısı görüntüleme kameraları da kaçak tespiti ve onarımını iyileştirmek için kullanılabilen ve kaçak emisyonların azalmasına yol açan yeni bir teknolojidir. Kameralar, sızıntı kaynaklarından kaçan görünmez gazların açıkça tanımlanabildiği video görüntüleri üretmek için kızılötesi görüntüleme teknolojisini kullanır.
Kaçak Emisyonların Türleri Nelerdir?
Doğal Gaz Örneği
Kaçak gaz emisyonları, petrol ve gaz aktivitesinden kaynaklanan gazların (tipik olarak metan içeren doğal gaz) atmosfere veya yeraltı sularına [12] emisyonlarıdır. Çoğu emisyon, jeokimyasal olarak dengesiz çimento nedeniyle kötü sızdırmaz kuyu muhafazaları nedeniyle kuyu bütünlüğünün kaybının sonucudur. [13] Bu, gazın kuyudan (yüzey muhafazası havalandırma akışı olarak bilinir) veya bitişik jeolojik oluşumlar boyunca yanal göç (gaz göçü olarak bilinir) yoluyla kaçmasına izin verir. [13] Geleneksel olmayan petrol ve gaz kuyularındaki metan kaçağı vakalarının yaklaşık% 1-3'ü, kuyu sondajlarındaki kusurlu contalar ve bozulan çimentodan kaynaklanmaktadır. [13] Bazı sızıntılar aynı zamanda ekipmandaki sızıntıların, kasıtlı basınç boşaltma uygulamalarının veya normal nakliye, depolama ve dağıtım faaliyetleri sırasında kazara salınımların sonucudur. [14] [15] [16]
Emisyonlar, yere dayalı veya havadan taşınan teknikler kullanılarak ölçülebilir. [13] [14] [17] Kanada'da, petrol ve gaz endüstrisinin en büyük sera gazı ve metan emisyonu kaynağı olduğu düşünülmektedir [18] ve Kanada emisyonlarının yaklaşık% 40'ı Alberta'dan kaynaklanmaktadır. [15] Emisyonlar büyük ölçüde şirketler tarafından rapor edilmektedir. Alberta Enerji Düzenleyicisi, Alberta'da kaçak gaz emisyonları salan kuyularla ilgili bir veri tabanı tutuyor [19] ve British Columbia Petrol ve Gaz Komisyonu, British Columbia'daki sızdıran kuyularla ilgili bir veri tabanı tutuyor. 2010 yılına kadar British Columbia'da sondaj sırasında kuyuların test edilmesi gerekmiyordu ve o zamandan beri yeni kuyuların% 19'u sızıntı sorunları rapor etti. David Suzuki Vakfı tarafından tamamlanan saha çalışmasında önerildiği üzere bu sayı düşük bir tahmin olabilir. [12] Bazı çalışmalar kuyuların% 6-30'unun gaz kaçağı yaşadığını göstermiştir. [17] [19] [20] [21]
Kanada ve Alberta'nın, iklim değişikliğiyle mücadeleye yardımcı olabilecek emisyonları azaltmaya yönelik politikalar için planları var. [22] [23] Emisyonların azaltılmasıyla ilgili maliyetler çok konuma bağlıdır ve büyük ölçüde değişebilir. [24] 1, 20 ve 100 yıllık bir zaman çerçevesi düşünüldüğünde (İklim Karbon Geri Bildirimi dahil [25] [26] [ 19] Ayrıca su buharı ile oksidasyonu yoluyla karbondioksit konsantrasyonunun artmasına neden olur. [27] Kaynak: Wikipedia
Referanslar
^ Thibault Laconde (2018). "Fugitive emissions: A blind spot in the fight against climate change". www.climate-chance.org. Retrieved 2021-02-24.
^ Butler J. and Montzka S. (2020). "The NOAA Annual Greenhouse Gas Index (AGGI)". NOAA Global Monitoring Laboratory/Earth System Research Laboratories.
^ Simmonds, P. G., Rigby, M., Manning, A. J., Park, S., Stanley, K. M., McCulloch, A., Henne, S., Graziosi, F., Maione, M., and 19 others (2020) "The increasing atmospheric burden of the greenhouse gas sulfur hexafluoride (SF6)". Atmos. Chem. Phys., 20: 7271–7290. doi:10.5194/acp-20-7271-2020
^ McGrath, Matt (2018-07-09). "China 'home foam' gas key to ozone mystery". BBC News. Retrieved 2021-02-24.
^ "Methane Tracker - Analysis". International Energy Agency (Paris). 2019-11-01. Retrieved 2021-02-24.
^ Michelle Lewis (2019-12-18). "New satellite technology reveals Ohio gas leak released 60K tons of methane". Electrek. Retrieved 2021-02-24.
^ John Fialka (2018-03-09). "Meet the satellite that can pinpoint methane and carbon dioxide leaks". Scientific American. Retrieved 2020-02-24.
^ Clearstone Engineering (1994). "A National Inventory of Greenhouse Gas (GHG), Criteria Air Contaminant (CAC) and Hydrogen Sulphide (H2S) Emissions by the Upstream Oil and Gas Industry, Volume 1, Overview of the GHG Emissions Inventory". Canadian Association of Petroleum Producers: v. Retrieved 2008-12-10. [permanent dead link]
^ Jump up to: a b Wisen, Joshua; Chesnaux, Romain; Werring, John; Wendling, Gilles; Baudron, Paul; Barbecot, Florent (2017-10-01). "A Portrait of Oil and Gas Wellbore Leakage in Northeastern British Columbia, Canada". GeoOttawa2017.
^ Jump up to: a b c d Cahill, Aaron G.; Steelman, Colby M.; Forde, Olenka; Kuloyo, Olukayode; Ruff, S. Emil; Mayer, Bernhard; Mayer, K. Ulrich; Strous, Marc; Ryan, M. Cathryn (27 March 2017). "Mobility and persistence of methane in groundwater in a controlled-release field experiment". Nature Geoscience. 10 (4): 289–294. Bibcode:2017NatGe..10..289C. doi:10.1038/ngeo2919. ISSN 1752-0908.
^ Jump up to: a b Caulton, Dana R.; Shepson, Paul B.; Santoro, Renee L.; Sparks, Jed P.; Howarth, Robert W.; Ingraffea, Anthony R.; Cambaliza, Maria O. L.; Sweeney, Colm; Karion, Anna (2014-04-29). "Toward a better understanding and quantification of methane emissions from shale gas development". Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (17): 6237–6242. Bibcode:2014PNAS..111.6237C. doi:10.1073/pnas.1316546111. ISSN 0027-8424. PMC 4035982. PMID 24733927.
^ Jump up to: a b Lopez, M.; Sherwood, O.A.; Dlugokencky, E.J.; Kessler, R.; Giroux, L.; Worthy, D.E.J. (June 2017). "Isotopic signatures of anthropogenic CH 4 sources in Alberta, Canada". Atmospheric Environment. 164: 280–288. Bibcode:2017AtmEn.164..280L. doi:10.1016/j.atmosenv.2017.06.021.
^ "ICF Methane Cost Curve Report". Environmental Defense Fund. March 2014. Retrieved 2018-03-17.
^ Jump up to: a b Atherton, Emmaline; Risk, David; Fougere, Chelsea; Lavoie, Martin; Marshall, Alex; Werring, John; Williams, James P.; Minions, Christina (2017). "Mobile measurement of methane emissions from natural gas developments in Northeastern British Columbia, Canada". Atmospheric Chemistry and Physics Discussions. 17 (20): 12405–12420. doi:10.5194/acp-2017-109.
^ Johnson, Matthew R.; Tyner, David R.; Conley, Stephen; Schwietzke, Stefan; Zavala-Araiza, Daniel (2017-11-07). "Comparisons of Airborne Measurements and Inventory Estimates of Methane Emissions in the Alberta Upstream Oil and Gas Sector". Environmental Science & Technology. 51 (21): 13008–13017. Bibcode:2017EnST...5113008J. doi:10.1021/acs.est.7b03525. ISSN 0013-936X. PMID 29039181.
^ Jump up to: a b c Bachu, Stefan (2017). "Analysis of gas leakage occurrence along wells in Alberta, Canada, from a GHG perspective – Gas migration outside well casing". International Journal of Greenhouse Gas Control. 61: 146–154. doi:10.1016/j.ijggc.2017.04.003.
^ Boothroyd, I.M.; Almond, S.; Qassim, S.M.; Worrall, F.; Davies, R.J. (March 2016). "Fugitive emissions of methane from abandoned, decommissioned oil and gas wells". Science of the Total Environment. 547: 461–469. Bibcode:2016ScTEn.547..461B. doi:10.1016/j.scitotenv.2015.12.096. PMID 26822472.
^ A. Ingraffea, R. Santoro, S. B. Shonkoff, Wellbore Integrity: Failure Mechanisms, Historical Record, and Rate Analysis. EPA’s Study Hydraul. Fract. Its Potential Impact Drink. Water Resour. 2013 Tech. Work. Present. Well Constr. Subsurf. Model. (2013) (available at http://www2.epa.gov/hfstudy/2013-technical-workshop-presentations-0)
^ Alberta Government (2015). "Climate Leadership Plan". Retrieved 2018-03-17.
^ Pan-Canadian framework on clean growth and climate change : canada's plan to address climate change and grow the economy. Canada. Environment and Climate Change Canada. Gatineau, Québec. 2016. ISBN 9780660070230. OCLC 969538168.
^ Munnings, Clayton; Krupnick, Alan J. (2017-07-10). "Comparing Policies to Reduce Methane Emissions in the Natural Gas Sector". Resources for the Future. Retrieved 2018-03-17.
^ Myhre, G.; Shindell, D.; Bréon, F.-M.; Collins, W.; et al. (2013). "Chapter 8: Anthropogenic and Natural Radiative Forcing" (PDF). IPCC AR5 WG1 2013. pp. 659–740.
^ Etminan, M.; Myhre, G.; Highwood, E. J.; Shine, K. P. (2016-12-28). "Radiative forcing of carbon dioxide, methane, and nitrous oxide: A significant revision of the methane radiative forcing". Geophysical Research Letters. 43 (24): 2016GL071930. Bibcode:2016GeoRL..4312614E. doi:10.1002/2016GL071930. ISSN 1944-8007.
^ Myhre; Shindell; Bréon; Collins; Fuglestvedt; Huang; Koch; Lamarque; Lee; Mendoza; Nakajima; Robock; Stephens; Takemura; Zhang (2013). "Anthropogenic and Natural Radiative Forcing". In Stocker; Qin; Plattner; Tignor; Allen; Boschung; Nauels; Xia; Bex; Midgley (eds.). Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press.