Mentre i giorni diventano notti a Broomfield, Colorado, i residenti possono avvistare una Chevrolet Tahoe bianca con un palo che sporge dalla parte superiore che si muove lentamente attraverso i quartieri e le strade della città.

Il SUV è pieno zeppo di apparecchiature sensibili che tracciano ciò che le persone respirano a Broomfield, che si trova in cima a un'importante zona di produzione di petrolio e gas. È una componente cruciale di una collaborazione, studio pluriennale che esamina la relazione tra lo sviluppo del petrolio e del gas e la qualità dell'aria locale.

Monitoraggio del pennacchio mobile, guidato da esperti di inquinamento atmosferico della Colorado State University, è una tecnologia chiave nel programma di test sulla qualità dell'aria in corso di Broomfield. Ed è solo un aspetto di un triennio, Un contratto da 1,7 milioni di dollari assegnato da Broomfield lo scorso anno al laboratorio dello scienziato atmosferico della CSU Jeff Collett, come subappaltatore della società di dati ambientali Ajax Analytics. Insieme, CSU e Ajax Analytics stanno dipingendo un quadro completo dell'aria di Broomfield, e come viene influenzato dalla perforazione di nuovi pozzi di petrolio e gas, completato e messo in produzione.

Tracciamento del pennacchio notturno

Sono le 23:00 un giovedì sera di luglio, e lo scienziato atmosferico della CSU Arsineh Hecobian sta manovrando il Tahoe che traccia i pennacchi attraverso un quartiere di Broomfield. Guarda periodicamente uno schermo montato sul cruscotto con letture in tempo reale delle concentrazioni di metano e acetilene nell'aria. Il metano è il componente principale del gas naturale.

Diverse centinaia di metri di distanza, i lavoratori per la società energetica di Denver Extraction Oil &Gas stanno eseguendo la fratturazione idraulica sulla piattaforma di interscambio recintata, che contiene 12 pozzi di petrolio e gas. Di tanto in tanto si diffonde un debole odore di seminterrato ammuffito. Hecobian osserva la lettura di parti per milione di metano scorrere da 1,8 a 2, che è ancora entro i limiti di concentrazione di metano di fondo tipici per il Colorado. Occhi sullo schermo, mette la Tahoe al contrario, cercando di localizzare il pennacchio invisibile. Una volta dentro il pennacchio, raccoglierà un campione prelevato con un contenitore di acciaio inossidabile evacuato, da riportare in laboratorio per l'analisi di un massimo di 48 composti organici volatili (VOC).

"Le concentrazioni potenziate di metano sono un indicatore delle emissioni di un sito attivo di petrolio e gas, ma nella regione esistono anche altre fonti di metano, " Ha detto Hecobian. "Il tipo di fonte è confermato da altri COV misurati nel contenitore".

Mentre gli scienziati azionano il tracciatore di pennacchi anche durante le ore diurne, Il tracciamento del pennacchio di metano di solito è meglio farlo di notte, perché le strade sono più silenziose e il movimento dell'aria è ridotto al minimo. L'aria notturna più fresca in superficie intrappola gli inquinanti più vicini al suolo in quello che gli scienziati dell'atmosfera chiamano uno strato di inversione. Ciò che rimane nell'aria è più probabile che ristagni all'interno dello strato di inversione. Tali condizioni possono rivelare le massime concentrazioni possibili di sostanze tossiche per l'aria, come il benzene, dalle operazioni petrolifere e del gas.

Nei due anni successivi, scienziati come Hecobian del laboratorio CSU di Collett eseguiranno questo rituale di caccia al metano durante i periodi di frattura, riflusso, la fase in cui i fluidi di fracking ritornano dal pozzo, o sono in corso le perforazioni. Oltre a tracciare i pennacchi in tempo reale e a prendere letture periodiche del contenitore, stanno anche raccogliendo campioni settimanali di aria ambiente.

Ajax Analytics

L'altra metà del progetto sulla qualità dell'aria di Broomfield è guidata da Ajax Analytics, il cui direttore scientifico è il professore di ingegneria civile e ambientale Ken Carlson. L'azienda ha installato 19 stazioni di monitoraggio in continuo vicino e sottovento dei pozzi di petrolio e gas. Le stazioni contengono dispositivi connessi a Internet of Things con sensori che effettuano misurazioni ogni 15 minuti. Ajax Analytics mantiene anche un portale pubblico di facile utilizzo con aggiornamenti sul progetto.

Ajax Analytics e CSU forniscono rapporti trimestrali alla città, riassumendo ciò che hanno imparato finora. Concluderanno i loro esperimenti l'anno prossimo e presenteranno un rapporto finale sui loro risultati.