Выбросы метана - газа, способного согревать климат, - могут быть примерно в два раза выше официально оцененных для района залива Сан-Франциско. Большинство выбросов происходит из биологических источников, таких как свалки, но утечка природного газа также является важным источником, согласно новому исследованию Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики (Berkeley Lab).
Отчет исследователей Seongeun Jeong и Marc Fischer является первой количественной оценкой относительного вклада различных источников в выбросы метана. Их статья «Оценка выбросов метана из биологических источников и источников ископаемого топлива в районе залива Сан-Франциско» была недавно опубликована в Интернете в журнале Geophysical Research Letters. Они работали с сотрудниками из Калифорнийского университета в Ирвине, Национального управления океанических и атмосферных исследований, Района управления качеством воздуха в районе залива (BAAQMD), Национальной лаборатории Сандия и Государственного университета Сан-Хосе..
Это исследование, наряду с несколькими другими, которые мы недавно опубликовали, дает количественную оценку выбросов парниковых газов из нескольких секторов-источников таким образом, что это позволяет оценить AB32 (Калифорнийский закон о решениях проблемы глобального потепления) и помочь направить усилия. чтобы уменьшить выбросы в будущем», - сказал Фишер.
Их исследование показало, что выбросы метана примерно в 1,8 раза превышают оценки BAAQMD. Говоря статистическим языком, их результаты имели 95-процентный уровень достоверности того, что выбросы метана в 1,3-2,3 раза превышают кадастровые. Кроме того, они обнаружили, что около 82 процентов приходится на биологические источники - скорее всего, на свалки, а 17 процентов - на источники ископаемого топлива. Их результаты были получены путем объединения измерений проб воздуха из шести башен в районе залива и вокруг него с расчетами, основанными на моделях атмосферного переноса.
Исследование финансировалось Программой исследования природного газа Калифорнийской энергетической комиссии. «Количественное определение и снижение уровня метана является важным инструментом для достижения целей Калифорнии по сокращению выбросов парниковых газов», - сказал Роберт Вайзенмиллер, председатель Калифорнийской энергетической комиссии.
Метан - это недолговечный парниковый газ, который улавливает примерно в 83 раза больше тепла, чем углекислый газ на единицу массы при усреднении за 20-летний период времени. Он остается в атмосфере около 10 лет, тогда как углекислый газ может оставаться в атмосфере более 100 лет. Основными антропогенными источниками метана являются ископаемое топливо (природный газ и нефть), домашний скот, свалки и сточные воды. Есть и естественные источники, такие как водно-болотные угодья.
В масштабе штата Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (CARB) оценивает, что большая часть выбросов метана в Калифорнии приходится на Центральную долину. Однако авторы отмечают, что «все больше данных свидетельствует о том, что крупные мегаполисы Калифорнии составляют еще один важный компонент антропогенного бюджета штата по метану… [и] что определение источников выбросов метана важно в субрегиональном или городском масштабе для планирования смягчения последствий».
Главные виновники утечки природного газа и свалки в районе залива
На район залива Сан-Франциско с девятью округами приходится около 10 процентов выбросов метана в штате. «Мы хотели узнать вклад в выбросы городской газовой инфраструктуры, поэтому выбрали район залива, потому что там нет значительных объемов добычи нефти», - сказал Чон.
Чтобы дифференцировать и количественно определить источники выбросов метана, Фишер и Джонг измерили уровни нескольких различных летучих органических соединений. «Мы использовали измерения легких алканов - в частности, этана, пентана и ароматического вещества, называемого толуолом, - чтобы количественно оценить, сколько ископаемого метана выбрасывается, поскольку биологические источники не выделяют сколько-нибудь заметного количества этана, пентана или толуола», - сказал Фишер.. «Используя несколько различных индикаторов, мы можем сказать, какая часть выбросов метана связана с природным газом, а какая - с нефтью».
Природный газ может иметь утечку в любом месте сети передачи и распределения, от труб и фитингов до газового счетчика в вашем доме или офисе. Исследование лаборатории Беркли показало, что общие выбросы метана из-за природного газа составляют от 0,3 до 0,5 процента от общего потребления природного газа в районе залива.
Это ниже, чем было рассчитано для воздушного бассейна Южного побережья - хотя выбросы в Лос-Анджелесе весьма неопределенны из-за присутствия других источников - и значительно ниже, чем работа, проделанная в Бостоне, который является гораздо более старый город», - сказал Чон.
Для биологических источников свалки являются основным источником, поскольку в районе залива очень мало домашнего скота. «У вас есть миллионы людей, утилизирующих органические вещества, а свалки не идеально защищены», - сказал Фишер.
Хорошая новость заключается в том, что это открытие подчеркивает важность создания систем регенерации метана для производства электроэнергии. «Это имеет важное значение для принятия свалочного метана в качестве неископаемого источника энергии», - отметил Фишер.
Соответствует предыдущим исследованиям
Это новое исследование области залива согласуется с предыдущим анализом, проведенным Фишером и Джонгом, включая обширное исследование, опубликованное в ноябре прошлого года в Журнале геофизических исследований по выбросам метана в штате, которое теперь составляет основу для официальной оценки CARB.
Они также участвовали в двух других недавних работах по метану, в одной из которых использовались пробы воздуха, собранные с самолета, а не из вышки, и в которой были получены согласованные результаты, а в другой использовался восходящий подход для прогнозирования пространственного распределения метана. выбросы метана в континентальной части США.
Климатические цели Калифорнии изложены в AB32 и Исполнительном указе 2005 года. Штат намерен сократить выбросы парниковых газов до уровня 1990 года к 2020 году (примерно на 30 процентов), а затем к 2050 году на 80 процентов по сравнению с уровнем 1990 года. нетривиальная часть.
«Мы считаем, что метан составляет от 10 до 15 процентов от общего объема выбросов парниковых газов в Калифорнии в течение 100 лет», - сказал Фишер. «Если мы хотим сократить общие выбросы на 80 процентов в 2050 году, нам будет гораздо труднее сделать это, если мы не сократим выбросы метана».