Новый анализ Imperial показал, что биогаз и биометан, хотя и более благоприятны для климата, выделяют более чем в два раза больше метана, чем считалось ранее.

Хотя биогаз и биометан остаются более благоприятными для климата, чем невозобновляемые альтернативы, исследователи призывают к улучшению мониторинга и устранению утечек, чтобы гарантировать, что биогаз и биометан продолжают соответствовать своим экологическим стандартам.

Биометан и биогаз образуются в результате расщепления органических веществ, включая продукты питания, отходы животноводства, энергетические культуры, траву или осадок сточных вод, что делает их возобновляемыми альтернативами природному газу, углю и нефти. Однако исследователи из Имперского колледжа Лондона выявили потенциальные подводные камни в цепочках поставок энергии для этих более благоприятных для климата газов, придя к выводу, что следует приложить больше усилий для уменьшения утечки метана.

Согласно отчету AR6 Межправительственной группы экспертов по изменению климата, метан задерживает в атмосфере примерно в 27 раз больше тепла, чем углекислый газ (CO2), и является причиной по меньшей мере четверти глобального потепления.

Новое исследование Imperial, опубликованное сегодня в журнале One Earth, показало, что цепочки поставок биометана и биогаза выделяют более чем в два раза больше метана, чем предыдущая оценка Международного энергетического агентства (МЭА). Это также показывает, что 62 процента этих утечек были сосредоточены в небольшом количестве объектов и единиц оборудования внутри цепочки, которые они называют "суперизлучателями", хотя было обнаружено, что метан выделяется на каждом этапе.

Исследователи говорят, что необходимо срочно заняться устранением утечек метана, и точное знание того, где происходит большинство из них, поможет производственным предприятиям сделать это.

Ведущий автор исследования доктор Семра Баккалоглу (Semra Bakkaloglu) из Департамента химической инженерии и устойчивого газового института Imperial сказала: "Биометан и биогаз - отличные кандидаты на возобновляемые и чистые источники энергии, но они также могут выделять метан. Чтобы они действительно помогли смягчить последствия потепления от использования энергии, мы должны срочно принять меры по сокращению их выбросов.

"Мы хотим поощрять дальнейшее использование биогаза и биометана в качестве возобновляемых ресурсов, предпринимая необходимые действия для борьбы с выбросами метана".

Исследователи отмечают, что по сравнению с нефтегазовой отраслью биометановая промышленность страдает от плохо спроектированных и управляемых производственных мощностей, а также от нехватки инвестиций для модернизации, эксплуатации и мониторинга. Поскольку цепочками поставок нефти и природного газа на протяжении десятилетий в основном управляли крупные компании, располагающие огромными ресурсами, они смогли больше инвестировать в обнаружение утечек и их устранение.

В ответ на климатический кризис многие страны заменяют источники энергии, выделяющие большое количество углерода, такие как природный газ, уголь и нефть, на биометан и биогаз.

Несмотря на то, что они производятся из смеси CO2 и метана, биометан и биогаз выделяют меньше обоих газов, что делает их более экологичными альтернативами энергии.

Однако эти заменители топлива по-прежнему выделяют метан по цепочкам поставок, например, на перерабатывающих предприятиях и в длинных трубопроводах. Этот новый анализ дает нам более полное представление о том, где, когда и сколько метана выделяется при поставках биометана и биогаза.

Исследователи проанализировали 51 ранее опубликованное исследование по измерениям метана на мобильных устройствах и данные на местах, полученные из источников выбросов по цепочке поставок биометана и биогаза. Они проанализировали данные и рассчитали общие выбросы метана, используя статистическую модель, называемую Монте-Карло. Это позволило им рассмотреть все измерения общих выбросов в цепочке поставок на каждом этапе цепочки, которые затем они сравнили с выбросами за пределами площадки, полученными в результате измерений на всей площадке в ранее опубликованных исследованиях.

Они обнаружили, что цепочки поставок выделяют до 343 г метана в эквиваленте CO2 на мегаджоуль более высокой теплотворной способности, что может составлять 18,5 мегатонн метана в год. По оценкам МЭА, выбросы в 2021 году составят всего 9,1 мегатонны.

В то время как общие выбросы метана от биогаза и биометана ниже, чем от нефти и природного газа, количество метана, выделяемого из их цепочек поставок, по отношению к общему объему добычи газа намного выше, чем для нефти и газа.

Данные представлены в "эквивалентах CO2" — единице измерения, используемой для сравнения выбросов по всей цепочке поставок нефти и природного газа без вмешательства в последующие операции. Этот блок также позволяет нам сравнивать потенциал глобального потепления различных выбросов парниковых газов в результате различных исследований.

Исследователи определили причины негерметичности цепочек поставок как прерывистые схемы выбросов, которые затрудняют их отслеживание; недостаточное использование технологического оборудования; и неадекватные стратегии эксплуатации и технического обслуживания. Поскольку сверхизлучатели вряд ли будут оставаться постоянными с течением времени, исследователи говорят, что необходим постоянный мониторинг для обнаружения прерывистых моделей выбросов или непредсказуемых утечек из цепочек поставок.

Д-р Баккалоглу сказал: "Для предотвращения выбросов метана из биогаза, сводящих на нет общие преимущества использования биогаза, необходимо срочное внимание, включая непрерывный мониторинг цепочек поставок биогаза. Мы считаем, что при правильном обнаружении, измерении и ремонте всех выбросов можно избежать. Нам нужны более эффективные правила, непрерывные измерения выбросов и тесное сотрудничество с операторами биогазовых установок, чтобы сократить выбросы метана и достичь целей Парижского соглашения".

"Учитывая рост производства биометана в связи с национальными стратегиями декарбонизации, необходимы срочные усилия для цепочки поставок биометана, направленные не только на сокращение выбросов метана, но и на обеспечение устойчивости биометана".

Соавтор доктор Джасмин Купер, также из Департамента химического машиностроения, сказала: "Решение фундаментальных проблем проектирования и инвестиционных проблем в отрасли производства биотоплива и метана стало бы хорошей отправной точкой для прекращения этих утечек и предотвращения новых".

В настоящее время исследователи сосредоточены на сверхизлучателях в цепочках поставок, чтобы лучше понять, как их уменьшить с помощью наилучших доступных технологий.

ИСТОЧНИК