Une meilleure façon de suivre le méthane dans le ciel

des chercheurs développent un meilleur moyen de suivre le méthane dans le ciel

Un drone renifle du méthane dans le Colorado. Crédit : Sean F. Boggs / Fonds de défense de l’environnement

Lorsque Jeff Rutherford, étudiant diplômé de l’Université de Stanford, a commencé son doctorat en 2018, la quantité de méthane entrant dans l’atmosphère provenant des opérations d’extraction de pétrole et de gaz, principalement en raison de la fracturation hydraulique, était devenue un sujet de discorde majeur. Le suivi de ce gaz à effet de serre nocif incombe à l’Environmental Protection Agency.

Pour faciliter leur comptabilité, l’EPA utilise des modèles informatiques qui adoptent une approche « de bas en haut », comptant le nombre total de têtes de puits, de réservoirs de stockage, de kilomètres de pipeline et d’autres sources de méthane, déclarant un rejet annuel moyen par composant, et totalisant tout. Ils appellent ça un « inventaire ».

Le seul problème est que d’autres organisations adoptant une approche « descendante » – utilisant l’imagerie satellitaire ou la mesure atmosphérique pour calculer les émissions totales réelles de méthane – disaient que l’EPA manquait la cible jusqu’à la moitié.

« Les approches descendantes trouvaient que les émissions totales étaient le double des estimations de l’EPA, mais la raison n’était pas claire », a déclaré Rutherford à propos de ce qui l’avait motivé, ainsi qu’Adam Brandt, son conseiller et professeur d’ingénierie des ressources énergétiques, à développer un nouveau modèle. Le sujet d’un article publié le 5 août dans Communication Nature, leur modèle tente de combler le fossé entre les approches descendantes et ascendantes.

« Si nos modèles basés sur les émissions que nous utilisons pour prendre d’importantes décisions liées au climat ne sont pas corrects, c’est un gros problème », a déclaré Brandt, qui est également le directeur de la Natural Gas Initiative de Stanford.

De meilleures données

Comme l’EPA, Brandt et Rutherford adoptent une approche ascendante, mais en utilisant les toutes dernières données au niveau des composants pour tabuler la quantité réelle de méthane avec plus de précision. Les données utilisées par Rutherford et Brandt dans leur modèle ont été recueillies en échantillonnant directement dans divers composants de l’industrie pétrolière et gazière où le méthane s’échappe très probablement – connecteurs, vannes et trappes sur les têtes de puits, réservoirs de stockage, etc.

« Nous utilisons une approche très similaire à celle de l’EPA, mais avec des données sous-jacentes différentes », a déclaré Rutherford. « L’inventaire de l’EPA et sa modélisation sont en fait très bons, les meilleurs qui soient. Il m’a fallu deux ans pour le parcourir pour comprendre et essayer de m’appuyer dessus. »

Les résultats du nouveau modèle se rapprochent étroitement de ce que les modélisateurs descendants ont dit : les estimations actuelles sont faibles. Le modèle de Brandt et Rutherford se situe dans la marge d’erreur des inventaires descendants.

L’une des principales sources de ces émissions manquantes, a déclaré Rutherford, sont les réservoirs de stockage de liquides. Certaines émissions sont intentionnelles, telles que le « flashage », dans lequel le méthane dissous sous pression s’échappe lorsque la pression est réduite. « C’est comme ouvrir une bière », a expliqué Rutherford. « C’est liquide tant qu’il y a une pression suffisamment élevée, mais si vous relâchez la pression, le gaz s’échappe rapidement. » Mais une grande partie est due aux erreurs de l’opérateur, comme lorsqu’un technicien laisse accidentellement une trappe ouverte ou que l’équipement de séparation fonctionne mal. La combinaison des deux conduit à des émissions très élevées des réservoirs de stockage, bien que le stockage ne soit qu’un élément parmi tant d’autres que Rutherford et Brandt pointent du doigt.

Le résultat de leur nouvel inventaire de méthane est double, a déclaré Brandt. Le premier est la sensibilisation. Il met en évidence une lacune clé dans la modélisation actuelle qui est utilisée pour prendre des décisions environnementales importantes et met en lumière des activités spécifiques qui devraient être ciblées pour l’assainissement ou la réglementation. Deuxièmement, a-t-il déclaré, l’objectif n’est pas de remplacer les modèles existants, mais de fournir un outil de base utile sur lequel baser les modifications apportées à ces modèles pour rendre les futurs inventaires plus précis.

À cette fin, Rutherford a fait le tour des régulateurs étatiques et fédéraux ainsi que des producteurs de pétrole et de gaz des conclusions du nouveau modèle et de la meilleure façon d’exploiter les leçons apprises.

« Il est utile de simplement identifier qu’il y a un problème », a déclaré Rutherford. « Mais, au-delà de cela, notre modèle propose des étapes claires et exploitables pour améliorer nos inventaires et les moyens par lesquels les opérateurs peuvent ajuster leurs pratiques, ce qui pourrait vraiment faire la différence en réduisant la quantité de méthane entrant dans le ciel. »


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Plus d’information:
Jeffrey S. Rutherford et al, Closing the methane gap in US oil and natural gas production Inventorys, Communication Nature (2021). DOI : 10.1038/s41467-021-25017-4

Fourni par l’Université de Stanford

Citation: Une meilleure façon de suivre le méthane dans le ciel (2021, 9 août) récupéré le 9 août 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-08-track-methane.html

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