今年3月,SpaceX火箭发射了甲烷卫星(MethaneSat),这是一项美国和新西兰的联合行动,加入了卫星网络,该网络已经在探测地球上石油和天然气生产产生的甲烷排放。这颗新卫星每天绕地球15次,探测来自全球钻井平台和管道的温室气体释放。
然而,在德克萨斯州油田的实地考察中,我们看到这项技术的承诺将不足以实现减缓气候变化所需的甲烷排放快速减少。
美国是世界上天然气使用量最多的国家,其消耗量几乎是第二大用户俄罗斯的两倍。天然气85%到90%是甲烷,甲烷主要通过水力压裂产生,这种技术会破裂地下深处的页岩以释放天然气。水力压裂的成功使美国成为世界上最大的液化天然气(LNG)出口国。但这也有缺点:除了燃烧时释放二氧化碳外,甲烷本身是一种更强大的温室气体,它产生的升温影响是二氧化碳的80倍(尽管大气寿命要短得多)。 这解释了为什么自工业革命开始以来,甲烷至少贡献了全球总升温的30%。美国石油和天然气行业是甲烷排放量最高的,使其成为全球甲烷紧急情况的主要贡献者。
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作为回应,今年美国实施了新的联邦法规,旨在减少石油和天然气甲烷排放。不幸的是,这些新法规和甲烷卫星等卫星所带来的希望很可能不会导致这些减排,反而会拖延我们开始逐步淘汰化石燃料——这是限制甲烷排放的唯一实际方法。
目前可用于追踪石油和天然气生产中大型甲烷排放源的工具已经表明,德克萨斯州和新墨西哥州的二叠纪油区,从德克萨斯州的大泉城到新墨西哥州的卡尔斯巴德,绵延86,000平方英里,是主要的甲烷排放源。多年来,我们一直使用光学气体成像摄像机在实地追踪排放。我们知道,即使在追踪和识别排放源的能力方面取得了巨大进步,也未能阻止该行业向大气中排放甲烷的做法。不幸的是,强大的经济激励因素延长了这一过程。
在3月中旬访问二叠纪盆地期间,在德克萨斯州米德兰附近,那里的天然气价格为负值,这意味着石油和天然气生产商必须付费才能让别人把他们的天然气运走,而不是出售它,这是因为基本的供需问题。由于二叠纪盆地的油井也生产越来越多的天然气,因此那里生产的天然气多于愿意购买的客户。今年在二叠纪盆地,我们看到了几起石油和天然气生产设施发生大规模排放事件——排放的甲烷当时没有经济价值。对公司来说,排放甲烷比出售甲烷更便宜。这意味着我们最终都要为他们的污染付出代价。
这对于减少和阻止二叠纪盆地的甲烷排放和燃烧的努力来说,是一个严重甚至可能是致命的缺陷。根据国际能源署和其他机构的数据,如果该行业投资新设备,则可以捕获高达40%的甲烷排放量。国际能源署还估计,对于全球行业而言,出售捕获的甲烷所得的资金将足以支付基础设施投资。然而,鉴于二叠纪盆地持续低迷的天然气价格,这种激励措施在德克萨斯州和新墨西哥州并不存在。
由于石油工业以利润为驱动,没有经济动力来捕获甲烷,因此这种解决方案不太可能实现。2023年7月发表在《大气化学与物理学》杂志上的一项研究证实了这一点,该研究使用了卫星观测到的甲烷排放量,并得出结论,排放量快速增长的时期与当地天然气价格的“急剧下降”相关。
理论上,法规应该遏制这种行为,但历史表明,对强大的石油和天然气行业执行法规很少成功。2021年,新墨西哥州通过了甲烷法规,禁止常规燃烧和排放天然气,这一举措理论上应该消除大部分甲烷排放。今年5月,《首都与主街》的一项分析显示,自法规实施以来的几年里,甲烷排放量显着恶化。
本月早些时候,环境保护署和新墨西哥州环境部发布了对新墨西哥州124个石油和天然气设施的联合检查结果,发现60%的站点存在违规行为,其中包括埃克森美孚子公司XTO和石油巨头雪佛龙拥有的站点。
新墨西哥州环境部部长詹姆斯·肯尼在一份声明中表示:“我们的联邦和州石油和天然气调查结果令人震惊,合规率仅为可怜的40%。” “随着气候变化的影响正在摧残我们的州,空气质量正在下降,我们别无选择,只能加大对污染者的制裁力度,直到我们看到他们承诺改变行为。”
石油和天然气行业已经证明,在甲烷排放方面,他们将照常营业,继续以污染换取更大的利润。公众现在才开始获取有关甲烷排放的卫星数据,但石油和天然气行业多年来一直从私人公司那里获得信息。该行业非但没有利用这些信息与政府合作停止污染,反而支持诉讼,挑战新的法规。
你不需要卫星就能看到问题所在。今年多次访问二叠纪盆地期间,我们看到的比一切照旧更糟糕。我们担心,当前应对这个问题的计划和政策注定要失败,考虑到世界气候危在旦夕,这是一个不可接受的结果。事实清楚地表明,解决甲烷排放的唯一可行途径是政府采取强有力的、勇敢的干预措施,在逐步淘汰石油和天然气生产的同时,迅速发展清洁能源资源。
这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。