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Programm zur Abschwächung von Metallen im Erdöl- und Erdgassektor (Programa de Mitigación de Metano del Sector Petróleo y Gas)

Arbeitsgebiet: Klimaschädliche Substanzen im Lebenszyklus

Thema: Klimaschädliche Substanzen im Lebenslauf

Im Vergleich zu anderen Lösungen für den Klimawandel ist die Minderung von Metallemissionen aus dem Erdöl- und Erdgassektor relativ kostengünstig. Einige Maßnahmen ermöglichen es, Geld zu sparen, wenn man die zusätzlichen Kosten berücksichtigt, die durch den Verkauf von Erdgas entstehen, das im Gegensatz dazu in die Atmosphäre freigesetzt wird. La Agencia Internacional de Energía estima que, a nivel mundial, es posible reducir 75% de las emisiones de metano del sector petróleo y gas natural con la tecnología current, y es posible una reducción del 50% sin costo alguno. Disminuir 50% estas emisiones tendría el mismo impacto climático a largo plazo que cerrar todas las plantas de carbón en China. Viele nationale und lokale Regierungen haben Regelungen zur Verringerung der Metallemissionen dieses Sektors aus einigen oder allen Quellen eingeführt. Algunas de las regulaciones actuales más estrictas se pueden encontrar en Canadá, estado de Colorado, estado California y México.

Las mayores oportunidades de mitigación provienen, por supuesto, de los mayores emisores. Estas páginas describeen algunas de estas grandes oportunidades de mitigación. ¿Cuál es la fuente de emisiones? ¿Qué papel desempeña el equipo o proceso que libera gas natural en este sector y por qué emite? ¿Cómo se pueden reducir o eliminar? ¿Qué otras jurisdicciones han implementado programas y reglas para reducir o eliminar las emisiones?


Zusammengenommen machen die vorgenannten Brennstoffe 75 % der Metallemissionen des Erdöl- und Erdgassektors in den Vereinigten Staaten von Amerika aus. Es gibt eine Vielzahl von Technologien und Praktiken, um die Emissionen dieser Brennstoffe signifikant zu reduzieren.

Fugas

Ein großer Teil der Emissionen des Erdöl- und Erdgassektors stammt aus Abgasen, die zu einer umfangreichen Kategorie gehören, zu der auch Gas gehört, das aufgrund eines nicht korrekt funktionierenden Verkaufs freigesetzt wird, a través de una grieta o superficie corroída en un recipiente, además de otras operaciones incorrectas y "errores" como válvulas y escotillas que se dejan abiertas, quemadores que se apagan y otros problemas en sitio que generan emisiones.

Während das von der EPA erstellte Inventario de Emisiones de EE. UU que elaboró la EPA estima que la industria del petróleo y el gas natural pierde 3 millones de toneladas de metano por año (37% de las emisiones de la industria), una serie de investigaciones independientes han demostrado que esta cifra es muy baja. Im Jahr 2018 analysierte eine wissenschaftliche Studie, die von mehreren Wissenschaftlern aus mehreren Universitäten und Instituten verfasst wurde, die Metallemissionen von mehr als 400 Standorten mit Erdgaskraftwerken und anderen Erdgasanlagen sowie die Verwendung von Medikamenten mit Aeronaves in verschiedenen Erdölbetrieben. In diesen Betrieben werden mehr als 30 % der Erdgasproduktion von Estados Unidos gefördert. Seine Analyse ergab, dass die Metallemissionen der Erdöl- und Erdgasindustrie auf nationaler Ebene in Wirklichkeit um 60 % höher sind als die Schätzungen der EPA, und dass die "faltigen Emissionen" zum großen Teil auf Abgase und Verkäufe zurückzuführen sind. Dies bedeutet, dass eine enorme Menge an Metallen (7,1 Mio. Tonnen) aus diesen Quellen stammt. En el corto plazo, el metano de estas fugas calienta nuestro clima lo mismo que como 160 centrales termoeléctricas de carbón.

Las fugas se pueden encontrar en muchos sitios y son causadas por muchas razones. Thermische oder mechanische Spannungen können die Leitungen beschädigen; menschliche Fehler können ebenfalls zu einer mangelhaften Installation, einem falschen Betrieb oder einer unzureichenden Wartung führen. Ebenso können der rutinäre Betrieb und die Exposition gegenüber klimatischen Bedingungen das Gerät im Laufe der Zeit zerstören. Eventualmente, aparecerán fugas en todas las instalaciones de petróleo y gas natural; no solucionarlas a tiempo es una práctica dañina para el medio ambiente, que desperdicia un producto valioso y provoca emisiones que son evitables. Ein großer Teil dieser Emissionen hat seinen Ursprung in den "Super-Emissionen", die sehr große, aber wenig verbreitete Ereignisse sind und aufgrund einer Fehlbedienung auftreten (z. B. eine defekte Gasflasche, eine geöffnete Tür oder ein ausgefallener Quemador). Las investigaciones han demonstrostrado que los super-emisores no se pueden predecir y pueden ocurrir en cualquier sitio.

Glücklicherweise sind die meisten Fugen leicht zu reparieren (die Kosten für die Reparatur der Fugen werden durch den Wert des Erdgases ausgeglichen, das bei der Reparatur zurückgewonnen wird). Darüber hinaus ist die Identifizierung von Fugen mit moderner Technik effizienter geworden. Die gängige Praxis ist heute die Verwendung spezieller Kameras, die Infrarotlicht erkennen können (z. B. mit Nachtsichtgeräten) und die für die Sichtbarmachung des für unsere Augen unsichtbaren Metalls entwickelt wurden. Diese Kameras ermöglichen es den Inspektoren, Bilder von Gasausbrüchen in Echtzeit zu visualisieren, komplette Anlagen und Komponenten zu inspizieren (nicht nur die Anschlüsse und andere Bereiche mit hoher Ausbruchswahrscheinlichkeit) und die Ursache genau zu lokalisieren, was eine einfachere Reparatur ermöglicht. Außerdem wird der technische Fortschritt dazu beitragen, dass dieser Prozess in den nächsten Jahren noch effizienter und wirtschaftlicher wird.

Diese Technologien können genutzt werden, um die Zahl der Abgase durch den Einsatz von regelmäßigen Inspektionen im Rahmen strenger Programme zur "Erkennung und Reparatur von Abgasen" (LDAR) zu verringern. Diese Programme verlangen, dass die Betreiber periódicamente todas sus instalaciones en busca de fugas y emisiones inspizieren und alle identifizierten Fehler in einer angemessenen Zeitspanne reparieren. Kalifornien beispielsweise verlangt von den Betreibern, dass sie todos los sitios cuatro veces por año inspicionar. Colorado hingegen verfolgt einen anderen Ansatz und verlangt von den Betreibern, dass sie die größeren Anlagen regelmäßig inspizieren, während die kleineren Anlagen mit geringerem Fugenpotenzial seltener inspiziert werden müssen.

Verkauf von Neugeräten

Eine mit Erdgas betriebene Anlage nutzt die Energie des Gasdrucks in den Rohren zur Steuerung und Bedienung von Ventilatoren und Bomben. Dies ermöglicht den Betreibern die Automatisierung von Anlagen an unzugänglichen Orten, die keinen einfachen Zugang zur Stromversorgung haben, was in vielen Ländern, die Erdöl und Erdgas fördern, üblich sein kann. Das Neugerät wird häufig in Produktions- und Kompressionsanlagen für Erdöl und Erdgas eingesetzt und ist für die Freisetzung von Erdgas in die Atmosphäre ausgelegt.

Neumodische Ventilsteuerungen arbeiten automatisch in Abhängigkeit von Faktoren wie Flüssigkeitsmenge in einem Separator, Druck und Temperatur. Se pueden clasificar de acuerdo con sus características. Einige bieten Erdgas an und fördern es mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten; außerdem können sie kontinuierlich oder intermittierend arbeiten. Los controladores se pueden clasificar como de alta o baja purga, y se ha demonstrostrado que la conversion de alta a baja purga es factible y rentable en casi todos los casos. Allerdings hat sich auch gezeigt, dass die "Baja Purga"-Kontrollgeräte in vielen Fällen Funktionsprobleme aufweisen, was dazu führt, dass die Emissionen größer sind als der Baja Purga-Wert.

Eine effizientere Minderungsstrategie ist daher der Einsatz von "Null-Kontrollgeräten", die kein Erdgas freisetzen. Se accionan utilizando aire comprimido o energía eléctrica para operar en lugar de gas natural presurizado. Einige Nullenergiegeräte können mit Solarenergie betrieben werden, andere benötigen Strom aus dem Netz oder von einem Erdgasgenerator vor Ort oder auch Druckluft mit einem Erdgasmotor. Se pueden lograr reducciones significativas de las emisiones de metano reemplazando los controladores neumáticos impulsados por gas natural con dispositivos de purga cero, incluso en pozos que tienen acceso a la red eléctrica.

Las bombas neumáticas utilizan la presión del gas natural para suministrar la energía necesaria para hacer circular y presurizar líquidos. Zum Beispiel werden sie eingesetzt, um chemische Produkte als Korrosionsschutzmittel in Gasleitungen einzuführen. Las bombas eléctricas, die meist mit Solarenergie betrieben werden, eliminieren Metallemissionen vollständig und sind an vielen Orten technisch machbar.

Verschiedene Gerichtsbarkeiten haben strenge Normen zur Verringerung der Emissionen von neumodischen Steuergeräten und Bomben eingeführt. Kalifornien beispielsweise verlangt, dass alle neuen Neonazi-Geräte keine Emissionen abgeben und dass alle vorhandenen Neonazi-Bomben unter dem Grenzwert für niedrige Luftfeuchtigkeit emittieren. Los operadores deben medir las emisiones de cada dispositivo anualmente para verificar que cumplen con los umbrales. British Columbia, la provincia canadiense, verlangt ebenfalls, dass alle neuen Anlagen Null-Emissionen aufweisen, und fordert außerdem Null-Emissions-Kontrollgeräte für alle großen Kraftwerke (> 3 MW).

Verkaufen in Geschäften

Los sellos de los compresores de gas natural son una fuente importante de emisiones de metano que son evitables.

Los compresores alternativos utilizan pistones para comprimir el gas. Diese Kompressoren haben Ventilatoren, die die Bewegung des Motors auf die Kolben in den Zylonen des Kompressors mit hohem Druck übertragen. Estos sellos a menudo se denominan empaques del vástago y son una gran fuente de emisiones. Auch wenn sie neu sind, entweicht aus ihnen noch ein wenig Gas. Con el paso del tiempo se desgastan, liberando una mayor cantidad de gas natural. Si no se reemplazan frecuentemente, las emisiones pueden llegar a ser muy grandes: cuanto más viejos son los sellos, más metano emiten. Afortunadamente, estas emisiones de metano se pueden reducir fácilmente. Zunächst einmal ist es wichtig, die besten Wartungspraktiken zu befolgen, die den Austausch der Gasflaschen vorsehen, um die Emissionen zu minimieren. Ein zusätzlicher oder alternativer Ansatz besteht darin, das Gas, das aus dem Gasbehälter entweicht, aufzufangen und zu verwenden, z. B. indem es dem Gemisch aus Brennstoff und Luft für den Kompressormotor beigemischt wird. Este puede ser un enfoque más eficaz ya que aún con un empaque de vástago recién instalado se libera un poco de gas natural.

Zentrifugalkompressoren verwenden eine Rotationsturbine zur Gasaufbereitung. Der Drehkopf des Kompressors wird in der Regel mit einer von zwei Technologien verkauft. Die großen Ventile erzeugen eine kreisförmige Flüssigkeit, um den Raum zwischen dem Ventil und der Zylinderwand zu verkleinern. Diese Säure absorbiert große Mengen an Erdgas unter hohem Druck, das vor der Rückführung aus der Säure entfernt werden muss. Normalerweise wird das Erdgas, das durch den Verkauf der Säure extrahiert wird, verkauft, was zu nachhaltigen Emissionen führt. Im Gegensatz dazu wird bei Sekundärgasanlagen eine modernere Bauweise verwendet, um die Verwendung von Aceite in den Anlagen zu vermeiden, und die Emissionen sind wesentlich geringer. Las emisiones de metano pueden ser reducidas sustancialmente y de forma económica si se requiere que los compresores centrífugos utilicen sellos secos o bien que si se conduzca el gas natural que se liberaría de un compresor de sello húmedo de regreso al sistema de recolección.

Verkaufen in Tanques

Tanques de almacenamiento se utilizan para guardar petróleo crudo, condensados y agua producida de pozos de petróleo crudo y gas natural. Diese Anlagen arbeiten in der Regel unter hohem Druck, aber das Erdöl, das Wasser und andere Flüssigkeiten werden in der Regel in Tanks unter atmosphärischem Druck gelagert. Wenn die Flüssigkeiten von einem Platz mit hohem Druck in einen Tank mit hohem Luftdruck transportiert werden, werden Metalle und andere flüchtige Kohlenwasserstoffe, die in den Flüssigkeiten enthalten sind, freigesetzt. Viele Tanques verfügen über keinerlei Kontrollmechanismen, so dass das Metall zusammen mit den anderen flüchtigen Kohlenwasserstoffen kontinuierlich in die Atmosphäre abgegeben wird. Diese anderen Kohlenwasserstoffe sind potente Vorläufer des troposphärischen Smogs und enthalten ebenfalls giftige Luftschadstoffe.

Durch den Einsatz von Dampfrückgewinnungsanlagen können die Tanque-Emissionen kontrolliert und eine größere Menge an Kohlenwasserstoffen für die Weiterverwendung konserviert werden. Diese Anlagen bestehen hauptsächlich aus einem Kompressor, der so konstruiert ist, dass er die Kohlenwasserstoffdämpfe auffängt, ihren Druck erhöht und den zurückgewonnenen Dampf an das Erdgas-Rückgewinnungssystem weiterleitet.

Venteo en terminaciones de pozos

Die Metallemissionen von Erdöl- und Erdgasvorkommen, die durch das Aufbrechen von Erdölvorkommen eingeschätzt wurden, können erheblich sein. Glücklicherweise gibt es wirksame und wirtschaftliche Minderungsmaßnahmen, um diese Quelle zu minimieren. Für die Endpunkte von Gasleitungen können die Betreiber das Erdgas mit speziellen Geräten, die es in die Leitungen leiten, auffangen, anstatt es in die Atmosphäre entweichen zu lassen. Este tipo de equipos también se pueden utilizar para aprovechar el gas asociado durante las terminaciones de pozos de petróleo. Diese Art von Abschlüssen reduziert die Metallemissionen um mehr als 95 Prozent.

Venteo y quema en los pozos de petróleo

Los operadores suelen ventear y quemar el gas natural asociado que se produce en los pozos de petróleo crudo. Dies geschieht, weil die Unternehmen, die aufgrund ihres hohen wirtschaftlichen Wertes nur das Rohöl vermarkten wollen, keine Infrastruktur (z. B. Rohrleitungen) für den Transport des Erdgases zu den Erdgasaufbereitungszentren entwickeln. En algunos casos los gasoductos jamás se construyen y todo el gas natural asociado que se produce se desperdicia de esta manera. Esto se puede constatar en los registros de comercialización de cada pozo que los reguladores estatales conservan. Además de que el gas se quema, también se desperdicia energía y se producen grandes cantidades de dióxido de carbono y otros contaminantes. En algunas instancias ni siquiera se coloca un quemador y el gas natural simplemente se ventea a la atmósfera. Es gibt eine Vielzahl von Technologien, die Betreiber einsetzen können, um die Gasmenge in den Erdölfeldern zu reduzieren und das Produkt in eine Gasleitung zu leiten.

Der Verkauf des Gases ist noch schädlicher als seine Herstellung, da das Methan ein globales Erwärmungspotenzial besitzt, das 28-mal größer ist als das von Kohlendioxid, und die flüchtigen organischen Verbindungen und giftigen Schadstoffe werden überproportional freigesetzt. El venteo de este gas debe prohibirse bajo cualquier circunstancia ya que es una fuente innecesaria de contaminación atmosférica. Es gibt zahlreiche wirtschaftliche (und in der Regel rentable) Formen der Nutzung des Erdgases als Brennstoff. La quema debe ser un último recurso: solo en los casos más extremos se debe permitir a los productores de petróleo quemar gas, y debe ser una medida temporal. Las reglas que prohíben el venteo de gas natural pueden reducir fácilmente 95 por ciento de las emisiones.

Belüftung in der Arztpraxis

Deshidratadores sind Geräte, die zur Beseitigung von Wasser aus Erdgasleitungen eingesetzt werden. Wenn die Emissionen der Deshidratadores von Glykol, dem meistverwendeten Gas, nicht kontrolliert werden, werden eine große Menge an Metallen, organischen Schwebstoffen (COV) und anderen tödlichen Verunreinigungen in die Atmosphäre freigesetzt. Die Verringerung der Metallemissionen von Abgasreinigern führt auch zu einer Verringerung der Emissionen von Luftschadstoffen, was sich positiv auf die Luftqualität auswirkt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Verringerung der Emissionen eines Deshidratators, darunter die Anpassung der Umwälzgeschwindigkeit des Flüssiggases, die Umleitung des verkauften Gases in einen Heizofen für das Gas, die Verwendung eines Kondensators zum Auffangen der schädlicheren und giftigeren COV und die Umleitung der Emissionen in einen Quemador, Antorcha oder Verbrennungsofen.