Les chercheurs de Purdue ont survolé un laboratoire de chimie aéroporté au-dessus de centrales électriques et de raffineries alimentées au gaz naturel pour mesurer les gaz à effet de serre. Ils ont découvert que bien que ces installations soient bien meilleures pour l'environnement que les centrales au charbon ou au pétrole, la quantité réelle de polluants produits est jusqu'à 42 fois plus élevée que les estimations de l'Environmental Protection Agency. Crédit:photo de l'Université Purdue
Les centrales électriques qui brûlent du gaz naturel produisent beaucoup moins de polluants et de gaz à effet de serre que les centrales à charbon, selon les estimations actuelles de la quantité de méthane qui s'échappe de ces centrales électriques, ainsi que des raffineries de pétrole, et les estimations pourraient être largement erronées, une nouvelle étude de l'Université Purdue trouve.
Au cours de la dernière décennie, le gaz naturel remplace le charbon comme combustible pour les centrales électriques. C'est devenu relativement bon marché, et c'est beaucoup moins dommageable pour l'environnement si - et c'est un "si" important - il ne fuit pas du système avant d'être brûlé pour produire de l'électricité.
C'est parce que bien que la combustion du gaz naturel soit beaucoup plus propre que le charbon ou le pétrole, le méthane (qui est principalement composé de gaz naturel) a le potentiel d'être encore plus dommageable à court terme que le charbon ou le pétrole s'il n'est pas manipulé correctement, dit Paul Shepson, Jonathan Amy de Purdue, professeur distingué de chimie analytique et atmosphérique.
"Le méthane est un gaz à effet de serre 34 fois plus puissant que le dioxyde de carbone, " dit-il. " C'est un meilleur carburant partout tant que vous ne le renversez pas. Mais il ne faut pas beaucoup de fuites de méthane pour gâcher votre journée si vous vous souciez du changement climatique. »
Le point de rupture pour les fuites de gaz naturel est d'environ 3 %. Si plus que ça fuit, le combustible a un effet climatique plus important que la combustion du charbon.
« La bonne nouvelle de notre étude est que même si les émissions sont plus importantes que prévu, les centrales électriques au gaz naturel sont toujours plus propres, par rapport à la combustion du charbon ", dit Shepson. Shepson a déclaré que cette étude pilote a révélé que la quantité de méthane s'échappant des usines n'était que de 0,3 pour cent en moyenne.
Même en tenant compte des estimations précédentes des fuites de méthane dans la chaîne d'approvisionnement de 1,7 %, les émissions totales de méthane sont toujours inférieures au seuil de 3 %, l'étude a trouvé.
L'étude a également révélé que les taux d'émission de méthane étaient significativement plus élevés que deux séries d'estimations rapportées par l'Environmental Protection Agency; L'inventaire des émissions et des puits de gaz à effet de serre de l'EPA a estimé que les émissions totales de méthane de toutes les raffineries et centrales électriques au gaz naturel des États-Unis étaient négligeables en 2014.
Cependant, cette étude a estimé que les émissions annuelles de méthane peuvent en fait être 11 à 90 fois plus élevées pour les raffineries et 2 à 120 fois plus élevées pour les centrales électriques au gaz naturel que celles calculées à partir des données fournies par les exploitants d'installations et signalées au programme de déclaration des gaz à effet de serre de l'EPA, et utilisé dans l'inventaire des émissions et des puits de gaz à effet de serre.
"Il y a beaucoup plus de méthane rejeté dans l'atmosphère par les compresseurs qui fuient, soupapes, et quincaillerie industrielle, " dit Shepson. "Mais la bonne nouvelle ici est que vous pouvez prendre une caméra infrarouge spécialisée autour de l'usine pour trouver les fuites, puis les colmater avec une liasse de chewing-gum. je plaisante avec ça, bien sûr, mais le fait est que c'est une chose relativement facile à réparer."
L'article de l'étude a été publié aujourd'hui par la revue Sciences et technologies de l'environnement , qui est produit par l'American Chemical Society.
L'étude menée en collaboration avec l'Environmental Defence Fund basé à New York, grâce au financement de la Fondation Alfred P. Sloan.
Joseph Rudek, un scientifique principal de l'Environmental Defence Fund et co-auteur de l'article, affirme que les centrales électriques au gaz naturel et les raffineries pourraient être une source d'émissions de méthane largement inexpliquée. "Plus de mesures sont nécessaires pour mieux comprendre les émissions de méthane de ces secteurs."
Steve Hambourg, scientifique en chef au Fonds de défense de l'environnement, affirme que les fuites de méthane diminueront particulièrement les effets environnementaux de l'utilisation du gaz naturel au cours des premières décennies critiques.
« Il existe la capacité de réduire de manière rentable les émissions de méthane associées à l'utilisation et à la production de gaz naturel, il n'y a donc aucune excuse pour le gaspillage et les graves impacts à long terme », dit-il.
L'étude a été menée à l'aide du laboratoire volant de chimie atmosphérique de Purdue, le Laboratoire aéroporté de recherche atmosphérique, ou ALAR. L'ALAR est un Beechcraft 76 Duchess modifié qui vole à une hauteur de 6, 000 à 12, 000 pieds (2 à 4 kilomètres) pour recueillir des échantillons d'air et effectuer des mesures sophistiquées.
"ALAR est une machine unique, et il a été créé en combinant trois des atouts majeurs de Purdue :les sciences de l'atmosphère, chimie analytique, et la technologie aéronautique, " dit Shepson.
Shepson dit que l'avantage de cette recherche est que toutes les personnes impliquées seront en mesure d'améliorer les formules de facteur d'émission utilisées pour calculer la quantité de méthane entrant dans l'atmosphère sur la base des émissions totales des usines, pas seulement le montant qui monte dans les cheminées.
"Mais le message global important de l'étude est de dire que si les centrales électriques au gaz naturel semblent apporter un avantage climatique, il peut encore être facilement amélioré'", dit-il.