Se hai attraversato un'area in cui le aziende estraggono petrolio e gas dalle formazioni di scisto, probabilmente hai visto fiamme danzare in cima a tubi verticali. Questo è flaring, la pratica per lo più incontrollata di bruciare un sottoprodotto della produzione di petrolio e gas. Negli ultimi 10 anni, il boom del petrolio e del gas di scisto negli Stati Uniti ha reso questo paese una delle prime cinque nazioni flaring al mondo, appena dietro la Russia, Iran e Iraq.

È una distinzione dubbia. Il flaring di routine dà all'industria un occhio nero.

Sono uno scienziato dell'atmosfera che studia i gas in traccia, sostanze chimiche che costituiscono una piccola frazione dell'atmosfera terrestre, ma può avere effetti significativi sull'ambiente e sulla salute umana. In diversi studi recenti con studenti laureati e laureandi, Ho mostrato come il flaring di routine sia valutato in modo impreciso e crei una fonte considerevole di inquinamento atmosferico.

A causa di un rapido calo del prezzo del petrolio nella primavera del 2020, la nuova esplorazione petrolifera è crollata e la produzione è in corso a livelli ridotti. Ma l'industria può riprendere rapidamente le attività con la ripresa della domanda e dei prezzi. E così sarà flaring.

Agenzie di regolamentazione, sotto la pressione di gruppi ambientalisti e parti dell'industria, stanno finalmente valutando regole per frenare il flaring. Ma si può fermare questa pratica dispendiosa e inquinante?

Opportunità economica

Ogni pozzo di petrolio di scisto operativo produce quantità variabili di gas "associato" o "casinghead", una miscela di gas grezzi di idrocarburi altamente volatili, prevalentemente metano. I produttori spesso non vogliono questo gas a meno che non possa essere raccolto attraverso una rete di gasdotti esistente.

Anche quando è possibile, possono comunque decidere di smaltire il gas perché il costo di raccolta e movimentazione può essere inizialmente superiore al valore del gas. È qui che entra in gioco il flaring.

La svasatura di routine è comune nella formazione di scisto Bakken nel Nord Dakota, lo scisto Eagle Ford nel Texas centro-meridionale e il bacino del Permiano nel Texas nord-occidentale e nel New Mexico. Il Texas ha bruciato ogni anno tanto gas quanto consumato da tutti i suoi utenti residenziali. Nel solo bacino del Permiano, Nel 2018 sono stati sprecati circa 750 milioni di dollari di gas senza alcun beneficio pubblico.

Allo stesso tempo, il gas flaring contribuisce per circa l'1% alle emissioni atmosferiche di anidride carbonica provocate dall'uomo a livello globale. Questo è quando le torce bruciano gli idrocarburi in modo efficiente, convertendoli in anidride carbonica. In contrasto, quando i razzi bruciano male o si spengono, inquinano l'aria con gas più nocivi.

I nostri studi in due regioni dello scisto Eagle Ford in Texas hanno mostrato che i brillamenti possono essere la fonte dominante di ossidi di azoto, o NOx in queste aree rurali. Le emissioni di NOx contribuiscono alle piogge acide, formazione di ozono e smog, e può irritare gli occhi, naso, gola e polmoni.

Abbiamo scoperto che nei siti che abbiamo studiato, le fonti di combustione industriale come le torce hanno prodotto circa 10 volte più NOx delle auto nella zona. Sebbene un singolo bagliore possa essere una sorgente relativamente piccola, il gran numero di brillamenti e l'elevata variabilità della produzione di NOx per torcia possono causare impatti atmosferici su larga scala visibili dallo spazio.

Lo sfiato non autorizzato può spiegare volumi elevati di flaring

Quasi tutti i torce sono fonti di combustione aperte. Possono essere rilevati dallo spazio come luminosi, sorgenti di irraggiamento termico in posizione fissa. Gli scienziati hanno sviluppato algoritmi per catalogare questo calore radiante e metterlo in relazione con il volume riportato di gas bruciato a livello globale.

Con l'aiuto di studenti universitari, la sociologa Kate Willyard ed io abbiamo valutato i dati del Visible Infrared Imaging Radiometer basato sul satellite, o VIIRS. Abbiamo calcolato i volumi di flaring nelle due regioni di produzione di olio di scisto del Texas, sia su base pozzo che per contea. Lo abbiamo quindi confrontato con un database della Texas Railroad Commission, che regola la produzione di petrolio e gas, per gli anni 2012-2015, e ha trovato grandi discrepanze tra i due set di dati.

In totale, i volumi riportati nel database statale erano solo circa la metà di quelli osservati dal satellite. Un altro, analisi di massa meno dettagliate della società di ricerca S&P Global hanno riscontrato discrepanze simili per le regioni di scisto nel New Mexico e nel North Dakota.

Queste grandi differenze possono essere spiegate da errori di segnalazione e da numerose operazioni di torcia che sono semplicemente esentate dalla segnalazione del volume. Ma sospettiamo che ci sia un sistema ancora più sistematico, spiegazione banale:sfogo, il rilascio diretto di gas grezzo nell'atmosfera.

Lo sfiato del gas è consentito solo per una piccola serie di operazioni nel settore se può essere eseguito in sicurezza. Di solito è vietato perché emette idrocarburi, compresi i tossici per l'aria come il benzene che può causare il cancro, difetti congeniti o altri gravi problemi di salute.

Ma lo sfiato emette principalmente metano, che contribuisce al riscaldamento globale e alla formazione di ozono atmosferico. Lo sfiato dalle torce è illegale, poiché la torcia è considerata un impianto di trattamento dei rifiuti, ma la pratica a quanto pare è aumentata nel tempo.

Recente, misurazioni satellitari a più alta risoluzione del metano atmosferico sul bacino del Permiano rivelano che le sue emissioni devono essere significativamente superiori a quelle che vengono regolarmente segnalate all'Agenzia per la protezione dell'ambiente, superando il 3% della produzione invece del più tipicamente ipotizzato 1-2%. Il metano extra sfiatato illegalmente attraverso le ciminiere finirebbe nel database della Texas Railroad Commission, ma i satelliti che cercano la radiazione termica dalla combustione non la rileverebbero.

Quella radiazione termica viene convertita in volumi svasati, utilizzando i volumi totali segnalati alle agenzie a livello nazionale. Ma se un volume molto più piccolo è effettivamente svasato, con parte del gas non combusto ma sfogato, i dati satellitari sovrastimerebbero il flaring. Questo è un problema perché gli scienziati e l'iniziativa zero flaring della Banca Mondiale utilizzano queste stime di flaring satellitari.

Gli investitori dicono che il flaring può essere evitato

Per un decennio gruppi di conservazione come l'Environmental Defense Fund hanno chiesto alle autorità di regolamentazione di affrontare le emissioni di metano dell'industria dello scisto e il rapido aumento del flaring. L'amministrazione Obama ha adottato una nuova regola nel 2016 per frenare le perdite di metano e ridurre il flaring sui terreni pubblici e indiani. Ora l'amministrazione Trump sta cercando di annullare questa azione, anche se con scarso successo.

Nel frattempo, un nuovo studio commissionato dall'Environmental Defense Fund e che coinvolge gli investitori conclude che ci sono modi fattibili ed economici per le compagnie petrolifere e del gas per ridurre al minimo il flaring anche senza molta regolamentazione. Tuttavia, dato che gran parte del settore ha già trascorso un decennio senza utilizzare ampiamente tali misure di buone pratiche, Mi aspetto che le compagnie petrolifere e del gas continueranno a sprecare e inquinare per il prossimo futuro, a meno che le agenzie governative non impongano normative più severe.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.