Si vous avez traversé une zone où des entreprises extraient du pétrole et du gaz à partir de formations de schiste, vous avez probablement déjà vu des flammes danser au sommet de tuyaux verticaux. C'est le torchage, la pratique la plupart du temps incontrôlée de brûler un sous-produit de la production de pétrole et de gaz. Au cours des 10 dernières années, le boom du pétrole et du gaz de schiste aux États-Unis a fait de ce pays l'un des cinq plus grands pays du monde, juste derrière la Russie, Iran et Irak.

C'est une distinction douteuse. Le torchage de routine donne à l'industrie un œil au beurre noir.

Je suis un scientifique de l'atmosphère qui étudie les gaz à l'état de traces, des produits chimiques qui constituent une petite fraction de l'atmosphère terrestre, mais peut avoir des effets importants sur l'environnement et la santé humaine. Dans plusieurs études récentes auprès d'étudiants diplômés et de premier cycle, J'ai montré comment le torchage de routine est évalué de manière inexacte et crée une source importante de pollution de l'air.

En raison de la chute rapide des prix du pétrole au printemps 2020, la nouvelle exploration pétrolière s'est effondrée et la production tourne à des niveaux réduits. Mais l'industrie peut reprendre rapidement ses activités à mesure que la demande et les prix se redressent. Et le torchage aussi.

Les organismes de réglementation, sous la pression de groupes environnementaux et de parties de l'industrie, envisagent enfin des règles pour freiner le torchage. Mais peut-on arrêter cette pratique inutile et polluante ?

Opportunité économique

Chaque puits de pétrole de schiste en exploitation produit des quantités variables de gaz « associé » ou « de tête de cuvelage », un mélange gazeux brut d'hydrocarbures hautement volatils, principalement du méthane. Les producteurs ne veulent souvent pas de ce gaz à moins qu'il ne puisse être collecté via un réseau de pipelines existant.

Même quand c'est possible, ils peuvent décider de se débarrasser du gaz de toute façon parce que le coût de sa collecte et de son transport peut initialement être supérieur à la valeur du gaz. C'est là qu'intervient le torchage.

Le torchage de routine est courant dans la formation de schiste de Bakken dans le Dakota du Nord, le schiste Eagle Ford dans le centre-sud du Texas et le bassin permien dans le nord-ouest du Texas et au Nouveau-Mexique. Le Texas a brûlé environ autant de gaz par an que tous ses utilisateurs résidentiels consomment. Dans le seul bassin permien, environ 750 millions de dollars de gaz ont été gaspillés en 2018, sans aucun intérêt public.

À la fois, le torchage du gaz contribue à environ 1 % des émissions atmosphériques de dioxyde de carbone d'origine humaine dans le monde. C'est alors que les torchères brûlent efficacement les hydrocarbures, les convertir en dioxyde de carbone. En revanche, lorsque les fusées brûlent mal ou s'éteignent, ils polluent l'air avec des gaz plus nocifs.

Nos études dans deux régions du schiste Eagle Ford au Texas ont montré que les torchères peuvent être la source dominante d'oxydes d'azote, ou NOx dans ces zones rurales. Les émissions de NOx contribuent aux pluies acides, formation d'ozone et de smog, et peut irriter les yeux, nez, gorge et poumons.

Nous avons constaté que sur les sites que nous avons étudiés, les sources de combustion industrielles telles que les torchères ont produit environ 10 fois plus de NOx que les voitures dans la région. Même si une seule torche peut être une source relativement petite, le grand nombre de torchères et la grande variabilité de la production de NOx par torche peuvent provoquer des impacts atmosphériques à grande échelle visibles depuis l'espace.

Une ventilation non autorisée peut expliquer des volumes de torchage élevés

Presque toutes les torchères sont des sources de combustion à ciel ouvert. Ils peuvent être détectés depuis l'espace comme brillants, sources de rayonnement thermique fixes. Les scientifiques ont développé des algorithmes pour cataloguer cette chaleur rayonnante et la relier au volume déclaré de gaz brûlé dans le monde.

Avec l'aide d'étudiants de premier cycle, la sociologue Kate Willyard et moi-même avons évalué les données du radiomètre d'imagerie infrarouge visible par satellite, ou VIIRS. Nous avons calculé les volumes de torchage dans les deux régions de production de pétrole de schiste du Texas, à la fois par puits et par comté. Nous l'avons ensuite comparé à une base de données de la Texas Railroad Commission, qui régule la production de pétrole et de gaz, pour les années 2012-2015, et trouvé de grandes divergences entre les deux ensembles de données.

Au total, les volumes signalés dans la base de données de l'État ne représentaient qu'environ la moitié de ce que le satellite a observé. Un autre, une analyse globale moins détaillée de la société de recherche S&P Global a révélé des écarts similaires pour les régions de schiste du Nouveau-Mexique et du Dakota du Nord.

Ces grandes différences peuvent s'expliquer par des erreurs de déclaration et par plusieurs opérations de torchage qui sont simplement exemptées de déclaration de volume. Mais nous soupçonnons qu'il y a un phénomène encore plus systémique, Explication banale :ventilation—la libération directe de gaz brut dans l'atmosphère.

L'évacuation du gaz n'est autorisée que pour un petit nombre d'opérations dans l'industrie si cela peut être fait en toute sécurité. Il est généralement interdit car il émet des hydrocarbures, y compris les toxiques atmosphériques tels que le benzène qui peuvent causer le cancer, malformations congénitales ou d'autres problèmes de santé graves.

Mais la ventilation émet principalement du méthane, qui contribue au réchauffement climatique et à la formation d'ozone atmosphérique. L'évacuation des torchères est illégale, puisque la torche est considérée comme une installation de traitement des déchets, mais la pratique a apparemment augmenté avec le temps.

Récent, des mesures satellitaires à plus haute résolution du méthane atmosphérique au-dessus du bassin du Permien révèlent que ses émissions doivent être nettement supérieures à ce qui est régulièrement signalé à l'Environmental Protection Agency, dépassant 3 % de la production au lieu des 1 à 2 % généralement supposés. Le méthane supplémentaire évacué illégalement par les torchères se retrouverait dans la base de données de la Texas Railroad Commission, mais les satellites recherchant le rayonnement thermique de la combustion ne le détecteraient pas.

Ce rayonnement thermique est converti en volumes de torchage, en utilisant les volumes totaux déclarés aux agences à l'échelle nationale. Mais si un volume beaucoup plus petit est réellement évasé, avec une partie du gaz non brûlé mais ventilé, les données satellitaires surestimeraient le torchage. C'est un problème parce que les scientifiques et l'initiative zéro torchage de la Banque mondiale utilisent ces estimations de torchage par satellite.

Les investisseurs disent que le torchage peut être évité

Pendant une décennie, des groupes de conservation tels que l'Environmental Defence Fund ont appelé les régulateurs à lutter contre les émissions de méthane de l'industrie du schiste et l'augmentation rapide du torchage. L'administration Obama a adopté une nouvelle règle en 2016 pour freiner les fuites de méthane et réduire le torchage sur les terres publiques et indiennes. Maintenant, l'administration Trump essaie de défaire cette action, bien qu'avec un succès limité.

Pendant ce temps, une nouvelle étude commandée par l'Environmental Defence Fund et impliquant des investisseurs conclut qu'il existe des moyens réalisables et rentables pour les sociétés pétrolières et gazières de minimiser le torchage même sans beaucoup de réglementation. Néanmoins, étant donné qu'une grande partie de l'industrie a déjà passé une décennie sans utiliser largement de telles mesures de bonnes pratiques, Je m'attends à ce que les sociétés pétrolières et gazières continuent de gaspiller et de polluer dans un avenir prévisible, à moins que les agences gouvernementales n'imposent des réglementations plus strictes.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.