Detectadas superfuentes de metano en EE.UU.

Aproximadamente la mitad de las mayores fuentes de metano, un potente gas de efecto invernadero en el campo petrolífero de la Cuenca Pérmica, probablemente sean equipos de campos petrolíferos que funcionen mal, según un estudio de un mes realizado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, la Universidad de Arizona y la Universidad Estatal de Arizona.

Al medir repetidamente el tamaño y la persistencia de las fuentes de emisión utilizando aviones equipados con sensores, los investigadores encontraron que reparar solo las 123 fuentes que encontraron con fugas más persistentes en sus vuelos reduciría las emisiones de metano en 55 toneladas (50 toneladas métricas) por hora. Eso equivale al 5,5% de las estimaciones de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. de todas las emisiones de metano de la producción de petróleo y gas en todo Estados Unidos.

El equipo de investigación midió las concentraciones de metano alrededor de fuentes de metano "superemisoras", aquellas que emiten más de 10 kilogramos de metano por hora en campos petrolíferos, ubicados en Texas y Nuevo México. Calcularon las tasas de emisión combinando las concentraciones de metano observadas con las velocidades del viento informadas.

Utilizando espectrómetros de imágenes en el aire que identifican el metano y otros gases por sus efectos en la luz solar reflejada, la campaña localizó un total de 1.756 superemisores en una sección de 57.000 kilómetros cuadrados del inmenso campo petrolífero. Mientras volvían a inspeccionar el área a lo largo del mes, el equipo registró las emisiones cada vez que se veía una columna, ya sea una o una docena de veces.

"Varias visitas a estos sitios son la mejor manera de discriminar entre emisiones no planificadas y planificadas", dijo Daniel Cusworth, científico del JPL y autor principal de un análisis publicado en la revista Environmental Science and Technology.

Cusworth explicó que si bien algunas operaciones regulares en un campo petrolero, como la ventilación de válvulas de alivio de presión, liberan metano, las columnas de estas operaciones planificadas probablemente serían visibles en solo uno o dos vuelos consecutivos.

Si persiste una columna de emisión, la causa más probable es, con mucho, un mal funcionamiento o un equipo de gas y petróleo roto. No hay otra industria en la región que pueda producir plumas tan grandes, y hay más de 60,000 pozos de petróleo y gas, así como compresores, tuberías y otros tipos de equipos, todos los cuales pueden tener fugas.

Para su análisis, Cusworth y sus colegas se centraron en 1.100 fuentes que se vieron emitiendo columnas de metano en al menos tres vuelos. Solo 123 de estas se clasificaron como los más persistentes, con penachos visibles entre el 50 y el 100% de las visitas.

Estas pocas fuentes emitieron alrededor del 29% de todo el metano detectado de todo el grupo. Las 258 columnas de la siguiente clase más persistente produjeron un 23% adicional de las emisiones detectadas; los investigadores creen que estas fuentes son fugas o una combinación de fugas y operaciones planificadas. Clasificaron los dos tercios restantes de las fuentes como menos persistentes y con mayor probabilidad de ser el resultado de operaciones planificadas. Esta última y mayor clase produjo el 48% de las emisiones.

Una vez que las fuentes de metano hayan sido ubicadas y verificadas en tierra por los operadores de las instalaciones, existe una buena posibilidad de que se puedan reparar las fugas, dijo Riley Duren de la Universidad de Arizona, quien diseñó y dirigió la campaña de vuelo. "Hemos realizado estudios cooperativos con operadores de petróleo y gas en California y el Pérmico, donde informan de forma independiente que el 50% de las fuentes que encontramos son reparables".

La campaña también registró variaciones sorprendentemente grandes en el alcance de las emisiones. En una parte de la cuenca, las emisiones casi se duplicaron en un período de cinco días y luego se redujeron casi al valor original durante otros 10 días. Estas variaciones grandes e impredecibles prueban que una sola instantánea de las emisiones de metano de cualquier ubicación es inadecuada para que los tomadores de decisiones monitoreen y regulen las fuentes de emisión, dijo Duren. "Necesita mediciones diarias o semanales", agregó. "Ese es un gran argumento para usar la teledetección aérea y satelital".

Los espectrómetros de imágenes utilizados en el estudio, el espectrómetro de imágenes infrarrojas / visibles en el aire de próxima generación de la NASA y el Observatorio aerotransportado global de ASU, pueden localizar fuentes de metano a una distancia de entre 15 y 30 pies (5 a 10 metros) mientras vuelan a la altitud de un avión comercial. Cuando se detectaron columnas de emisión de metano, los investigadores utilizaron una cámara de alta resolución para relacionar las columnas con piezas individuales de equipo en el suelo.

Los datos de este estudio se pueden ver y descargar en el portal de datos del equipo aquí.

NASA