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如何發現泄漏的天然氣?新技術將能更快,找到這看不見的威脅!

一套新技術可能很快就會開始巡邏,尋找從石油和天然氣行業泄漏出來的逃逸(看不見但有害的)天然氣。新的研究表明,無人機、飛機、卡車、固定感測器,甚至衛星都有可能幫助快速發現天然氣泄漏,防止對環境和人類健康造成損害。到目前為止,尋找泄漏的方法僅限於使用幾個手持感測器,這些方法既慢又昂貴。現在,加拿大和美國的監管機構想讓公司決定使用哪種技術。

看不見的威脅

泄漏的天然氣肉眼看不到,是一個嚴重的環境問題。甲烷是天然氣的主要成分,是一種溫室氣體,其威力是二氧化碳的86倍。轉瞬即逝的排放物也帶來了安全隱患:天然氣與空氣混合可能會爆炸。更糟的是,有害和致癌物質經常與甲烷一起排放。北美是天然氣生產正在蓬勃發展,這主要得益於水力壓裂和水平鑽井等技術的發展。

天然氣比煤炭燃燒得更清潔,它的支持者經常將其描述為一種過渡性燃料,可以幫助緩解氣候變化。這種觀點可能是樂觀的,為了改善這種狀況,天然氣必須燃燒。如果在生產或分配過程中排放到大氣中,氣候對煤炭的好處可能會減少,甚至逆轉。天然氣作為一種比其他化石燃料更溫和的替代品,要想名副其實,就必須發現並修復泄漏。

並非泄漏都相同

確定甲烷泄漏地點是一項嚴峻的挑戰,北美有超過兩百萬個油井和氣井,泄漏很常見,幸運的是,大多數泄漏都很小。總體排放通常由少數幾個大型泄漏控制:約5%的排放源佔全部排放的一半。這些來源有時被稱為超級排放者,是減排努力唾手可得的成果。目前經批准的泄漏檢測方法速度慢、成本高,限制了尋找、發現和修復泄漏的頻率。

新技術即將面世

新的篩選技術,如飛機、無人機和卡車,通常沒有傳統方法那麼敏感,但可能提供一個快速發現大泄漏的解決方案。具體來說,石油和天然氣公司可以開發定製的替代方案,如果它們至少和傳統方法一樣有效的話。這些解決方案提供者提供了各種令人印象深刻的泄漏管理服務。然而,人們對這些新方法的性能知之甚少——它們真的和現有方法一樣好嗎?

這些未知因素對生產商和監管機構構成了挑戰,前者必須決定使用何種技術,後者必須決定批准何種技術。新研究討論了防止採用這些新泄漏檢測技術的一些最大問題。研究中,發現大多數技術都可以檢測到泄漏,但是它們在強度和限制方面有很大的差異。例如,飛機一天可以探測幾十個設施,而傳統的手持方法只能探測幾個。然而,飛機的靈敏度要低得多,無法探測到中小型泄漏。

無人機繼續激勵著創新者,吸引著投資者,它們可以發現漏洞,但由於大多數系統需要飛行員的監督,因此需要大量勞動力。衛星還沒有被證明能夠可靠地探測到泄漏。然而,新衛星正在研製和發射,它們可能很快就會在泄漏管理方面發揮作用。美國環境保護基金(Environmental Defense Fund)正在發射自己的衛星,旨在監測石油和天然氣設施,並將結果公之於眾,讓石油和天然氣公司對自己的排放負責。

篩查技術的前景在於調查頻率,如果能快速發現超發射極泄漏,可以在發現前幾個月或幾年防止其泄漏。但是,如果篩查技術實際上沒有發現最大的泄漏呢?在過去,如果在例行檢查中遺漏了泄漏,沒有人會知道。錯過的泄漏可能會繼續保持沉默,而監管機構和行業將認為一切正常。未來,企業將更難向公眾隱瞞這些信息。

許多新技術不需要進入網站,任何人都可以操作,包括政府合規官員和非營利組織。有必要仔細評估未來技術的性能,新研究僅僅觸及了新技術將發揮作用的皮毛,需要進行更多有針對性的研究,相關工作已經在進行中。所有的技術都會遺漏漏洞,但是遺漏的漏洞有多大?我們什麼時候最有可能遺漏這些漏洞?這些問題將指導選擇新的泄漏管理系統。

博科園|文:Thomas Fox/The Conversation

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