L'infrastructure de livraison de gaz naturel, qui comprend les canalisations, les vannes et les compresseurs, a de nombreuses possibilités de fuite de méthane, principal composant du gaz naturel. Crédit : Mark Dixon/flickr, CC PAR
L'EPA a dévoilé le 29 août une proposition visant à abroger les réglementations visant à limiter les émissions de méthane de l'industrie pétrolière et gazière. Les critiques ont déclaré que le recul aggraverait le changement climatique et la qualité de l'air. La réaction des entreprises énergétiques a varié, avec certains faisant valoir que les limites sont inutiles tandis que d'autres ont soutenu les règlements fédéraux.
Les spécialistes de l'énergie de la Colorado State University Anthony Marchese et Dan Zimmerle ont publié l'année dernière une étude approfondie sur l'étendue des émissions de méthane de l'industrie pétrolière et gazière. Ils expliquent les sources de méthane provenant du gaz naturel et ce que ce recul réglementaire pourrait signifier.
1. Une fois le gaz naturel extrait du sol, Comment le méthane et les autres gaz pénètrent-ils dans l'atmosphère ?
L'infrastructure de gaz naturel des États-Unis comprend un million de kilomètres de tuyaux et des millions de vannes, raccords, réservoirs, compresseurs et autres composants qui fonctionnent 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, pour livrer du gaz naturel à votre domicile. Le gaz naturel peut voyager sur 1, 000 milles du puits à l'utilisation finale. Au cours de ce long voyage, le gaz a de nombreuses possibilités de s'échapper dans l'atmosphère. Cela inclut les fuites indésirables de composants défectueux ainsi que la ventilation intentionnelle de gaz à partir d'appareils qui utilisent le gaz à haute pression pour ouvrir et fermer les vannes.
En outre, les compresseurs nécessaires pour augmenter la pression et pomper le gaz à travers le réseau sont alimentés par des moteurs à combustion interne qui brûlent du gaz naturel; les gaz d'échappement de ces moteurs contiennent du méthane non brûlé. Puisque le gaz naturel livré à votre domicile est composé de 85 à 95 % de méthane, les fuites de gaz naturel sont majoritairement du méthane. Alors que le méthane représente la plus grande menace pour le climat en raison de sa puissance de gaz à effet de serre, les autres hydrocarbures présents dans le gaz naturel peuvent dégrader la qualité de l'air régional et nuire à la santé humaine.
Le gaz naturel des puits pourrait parcourir des milliers de kilomètres à travers de nombreux types d'infrastructures avant d'atteindre les consommateurs. Crédit :Administration de l'information sur l'énergie, CC PAR
2. Pourquoi a-t-il été difficile de déterminer l'étendue, ou le taux, des émissions de méthane ?
Parce que l'infrastructure du gaz naturel est si vaste, il n'est pas possible de mesurer chaque fuite de chaque vanne ou raccord défectueux. En effet, nous n'avons même pas d'estimations précises du nombre total de vannes et de raccords. La meilleure façon d'estimer la quantité totale d'émissions de méthane provenant de l'infrastructure de gaz naturel est d'effectuer autant de mesures que possible à partir d'autant de types de composants différents que possible. La raison pour laquelle il faut effectuer des centaines voire des milliers de mesures à partir de chaque type d'équipement est de pouvoir capturer les sources à forte émission (les super-émetteurs), qui sont peu nombreuses mais dont les émissions sont si élevées qu'elles peuvent représenter 50 à 80 % des émissions totales.
En effectuant des milliers de mesures, en plus de compiler nos meilleures estimations de l'inventaire de tous les types d'équipements dans l'infrastructure de gaz naturel des États-Unis, il est possible d'estimer les émissions totales de toutes les opérations de gaz naturel aux États-Unis avec un degré de certitude raisonnable, que nous estimons actuellement à 2,3 %. C'est-à-dire, 2,3 % du gaz naturel qui circule dans les pipelines est rejeté dans l'air. Nous estimons que la quantité d'émissions de gaz naturel représente une perte de revenus de plus de 1 milliard de dollars US par an pour l'industrie, et son impact sur les gaz à effet de serre est équivalent à celui des émissions annuelles d'échappement de 70 millions de voitures particulières.
3. Qu'est-ce que les réglementations de l'ère Obama auraient exigé des compagnies pétrolières et gazières ?
Les réglementations de l'ère Obama ont été mises en place en 2016 pour fixer des limites d'émissions pour le méthane provenant de diverses sources dans l'industrie pétrolière et gazière. La réglementation 2016 s'appuie sur la précédente réglementation mise en place en 2012 pour les émissions d'hydrocarbures organiques volatils (COV), qui sont des gaz d'hydrocarbures non méthaniques produits par les opérations pétrolières et gazières. Les entreprises qui avaient installé des contrôles pour les sources d'émissions de COV n'étaient pas tenues d'installer de nouveaux contrôles car la réduction des émissions de COV réduit également les émissions de méthane.
Crédit : La conversation
La règle de 2016 incluait également des sources supplémentaires qui n'étaient pas couvertes auparavant en 2012, y compris les puits de pétrole fracturés hydrauliquement, dont certains peuvent contenir une grande quantité de gaz avec du pétrole; dispositifs pneumatiques sur les sites de puits et les usines de traitement du gaz ; et compresseurs et contrôleurs pneumatiques dans les installations de transmission et de stockage.
La règle de 2016 exigeait des exploitants qu'ils détectent et réparent périodiquement les fuites de méthane dans les installations nouvelles et modifiées ; les installations plus anciennes qui n'ont pas été modifiées de manière significative ne sont pas couvertes par la règle.
4. Comment les scientifiques déterminent-ils si le gaz naturel est meilleur pour le changement climatique que la combustion du charbon ?
Le méthane est un gaz à effet de serre très puissant, avec plus de 80 fois l'impact du dioxyde de carbone sur le réchauffement climatique au cours des 20 premières années suivant sa libération. Des études montrent que si le méthane s'échappait à un taux supérieur à 3 %, il n'y aurait aucun avantage climatique immédiat à retirer les centrales au charbon au profit des centrales au gaz naturel. La bonne nouvelle est qu'un taux de fuite de 2,3% suggère que les centrales électriques au gaz naturel sont légèrement plus bénéfiques pour le climat par rapport aux centrales électriques au charbon. Cependant, les résultats de nos études ont également montré que les centrales électriques pourraient montrer un bénéfice plus substantiel pour le climat si l'industrie réduisait le taux de fuite total de méthane à 1%, ce que bon nombre de nos partenaires de l'industrie jugent réalisable.
En outre, les centrales électriques au gaz naturel peuvent changer de production plus rapidement que les grandes centrales au charbon, soutenir l'intégration de sources renouvelables variables, comme l'énergie éolienne et solaire. Industrie, et certains groupes environnementaux voient le gaz naturel comme un « carburant de transition » qui aide à l'intégration de l'énergie renouvelable dans les systèmes électriques.
Crédit : La conversation
Cependant, il y en a un supplémentaire, différence claire entre les centrales électriques au charbon et celles au gaz naturel. Pour les centrales au charbon, presque tout l'impact climatique est dû à la combustion du charbon, tandis que pour le gaz naturel, l'impact climatique est une combinaison de combustion et d'émissions de méthane, à la fois des fuites et de la ventilation. Changer la façon dont le charbon brûle est très difficile. Réduire les fuites de gaz naturel est une possibilité très réelle.
5. Pourquoi certaines sociétés pétrolières et gazières ont-elles soutenu des réglementations plus strictes sur les émissions de méthane ?
L'EPA estime que les nouvelles modifications proposées permettraient à l'industrie pétrolière et gazière d'économiser de 17 à 19 millions de dollars par an. Bien que cela puisse sembler beaucoup d'argent, il est dérisoire par rapport à la valeur économique à gagner en minimisant les fuites. Nous estimons que la réduction des émissions de méthane de 2,3% à 1% se traduirait par un revenu annuel de plus d'un demi-milliard de dollars par an, ce qui représente plus de 30 fois les économies estimées résultant de l'annulation de la réglementation. De nombreuses sociétés pétrolières et gazières reconnaissent ce fait, et ils reconnaissent également que des réglementations sont nécessaires pour garantir que toutes les entreprises sont tenues de respecter les mêmes normes.
Notre expérience de travail en étroite collaboration avec plus de 20 partenaires de l'industrie a montré que l'industrie peut faire preuve de leadership en partageant les meilleures pratiques opérationnelles, développer des programmes complets de détection et de réparation des fuites, piloter ces nouvelles technologies et s'engager de manière constructive dans le processus de réglementation. Notre expérience au Colorado, qui a développé certaines des réglementations les plus strictes du pays en matière d'émissions de méthane, suggère également fortement que des réglementations gouvernementales sont nécessaires pour garantir que les meilleures pratiques deviennent des pratiques standard.
À la fin, nous pensons que les efforts de l'administration Trump pour annuler les réglementations, sans égard à leur efficacité, non seulement aggravera le changement climatique, mais affectera également la santé et la sécurité des citoyens américains et sapera les efforts de l'industrie du gaz naturel pour produire et promouvoir le gaz naturel en tant que combustible fossile propre, un combustible fossile qui s'intègre bien aux sources renouvelables.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.