Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) zbyt nisko ocenia szacunkowe emisje metanu

Autor: Thorsten Warneke

Instytutu Fizyki Środowiskowej Uniwersytetu w Bremie

Data publikacji: Styczeń  27, 2014 

Artykuł opublikowany niedawno przez Millera i in. (2013) w Proceedings of the National Academy of Sciences [PNAS, pol. Obrady Akademii Nauk, oficjalna publikacja Akademii Nauk USA] stwierdza, że emisje metanu w Stanach Zjednoczonych mogą być o 50% wyższe niż oceniano uprzednio. Wyniki te oparte są na metodzie zstępującej [ang. top-down] (zobacz poniżej) przy użyciu szerokiego zestawu pomiarów koncentracji metanu w atmosferze w latach 2007 i 2008. Oto główne ustalenia tego studium:

• Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) oraz Baza Danych Emisji Światowego Programu Badań Atmosfery zaniżają szacunkową wielkość emisji metanu (EDGAR) w USA odpowiednio o współczynniki 1,5 i 1,7 .

• Emisje metanu powodowane przez przeżuwacze oraz obornik są prawie dwukrotnie wyższe od istniejących zapisów.

• Emisje metanu spowodowane wydobyciem i przerobem paliw kopalnych mogą być 4,9±2,6 razy wyższe niż zapisy światowe w odniesieniu do metanu EDGAR.

Emisje CH₄* mogą być oszacowane przy zastosowaniu dwóch fundamentalnie róźnych metod: metody "bottom-up" (pol. wstępująca) i metody "top-down" (pol. zstępująca). Metoda wstępująca opiera się na różnych źródłach informacji i wysnuwa wnioski z tych informacji celem szacunkowego ustalenia emisji dla większego regionu. Na przykład, z dwóch odwiertów uzyskuje się informacje na temat emisji gazu naturalnego spowodowanych wierceniami i, podając szacunkowe dane emisji dla całego kraju,
te dane przyjmuje się za reprezentatywne dla wszystkich odwiertów w kraju. Metoda zstępująca opiera się na pomiarach koncentracji w atmosferze do oceny emisji w konkretnych regionach. Ta metoda dostarcza danych o emisjach kumulatywnych dla relatywnie dużych regionów, ale nie dostarcza żadnych informacji na temat źródeł wzmiankowanych emisji.

Studium Millera i in. (2013) stosuje metodę top-down (zstępującą). Przy uwzględnieniu ustalonych niepewności metoda ta dostarczyła miarodajnych danych szacunkowych dla emisji regionalnych w latach 2007 i 2008. W zasadzie metoda zstępująca pozwala tylko na określenie emisji kumulatywnych z różnych źródeł nad konkretnym regionem. Jednakże wysoki stopień emisji regionalnych ponad poludniowymi i centralnymi stanami USA (Teksas, Oklahoma, Kansas), to znaczy ponad kluczowym regionem, gdzie wydobywa się i przerabia paliwa kopalne, stanowczo sugeruje, że te gałęzie przemysłu są za to odpowiedzialne. Teoria ta wsparta jest też przez pomiary poziomu propanu. Obecność propanu jest wskaźnikiem obecności węglowodorów kopalnych, a ponad Teksasem oraz Oklahomą obserwuje się dobre korelacje z metanem.

Artykuł autorstwa Millera i in. opublikowany został tylko dwa miesiące po tym, jak w artykule w PNAS autorstwa Allena i in. (2013) stwierdzono, że emisje metanu w czasie fazy przed-produkcyjnej i produkcyjnej w odwiertach w złożu łupków, gdzie stosuje się szczelinowanie hydrauliczne, były niższe niż poprzednio. Nie ma konfliktu między tymi wynikami z dwóch następujących przyczyn: Po pierwsze Allen i in. zbadali tylko niewielką część cyklu życiowego od odwiertu - do konsumenta. Po drugie, istnieje fundamentalna różnica pomiędzy tymi podejściami. Miller i in. określają ogólną ilość emisji kumulatywnych przy użyciu podejścia zstępującego. Dla kontrastu, Allen i in. stosują podejście wstępujące i do obliczenia całkowietej ilości emisji korzystają z pomiarów z zaledwie kilku odwiertów. Metoda wstępująca (bottom-up) zastosowana przez Allena i in. dostarcza realistycznych oszacowań emisji tylko wtedy, gdy odwierty objęte badaniami są reprezentatywne. Gdyby jednak niewielka liczba instalacji była odpowiedzialna za dużą część całkowitej objętości emisji, mogłoby to zostać ocenione tylko przez metodę zstępującą (top-down) (Miller i in.).

* W zasadzie zamiast terminu "emisja" powinien być tu używany prawidłowy termin wyciek (ang. "flux"). Jednak słowo "flux" dotyczy również absorpcji. Absorpcja nie ma znaczenia w kontekście wydobycia gazu naturalnego, a termin "emisja" jest powszechnie znany, stąd też przyjęto tutaj termin "emisja".