Новый инструмент рассчитывает экономические затраты на обнаружение утечек метана

Ученые из Стэнфордского университета разработали новый «виртуальный симулятор газового месторождения», призванный помочь компаниям и государственным органам оценивать экономические затраты и выгоды различных технологий обнаружения утечек метана и выбирать оптимальную для конкретной ситуации.

Инструмент, подробно описанный в журнале Environmental Science & Technology, анализирует затраты на внедрение четырех различных технологий обнаружения и рассчитывает экономическую выгоду от продажи сэкономленного газа. Соавтор исследования Арвинд Равикумар отметил, что этот инструмент поможет бизнесу и государству сравнивать различные технологии снижения и обнаружения утечек с единой точки зрения.

Интерес к мониторингу и предотвращению утечек на газовых скважинах растет из-за потенциала метана в ускорении изменения климата. Как мощный парниковый газ, метан может быть в 80 раз эффективнее углекислого газа в поглощении тепла. Крупные инциденты, подобные утечке в Калифорнии в 2016 году, и взрывы в Нью-Йорке из-за старых трубопроводов подчеркивают актуальность проблемы для климата и безопасности.

Инструмент, названный Fugitive Emissions Abatement Simulation Toolkit (FEAST), моделирует работу четырех технологий с разной стоимостью оборудования и трудозатратами: распределенные детекторы (DD), ручное инфракрасное обнаружение (MIR), пламенно-ионизационное обнаружение (FID) и автоматизированное инфракрасное обнаружение (AIR) с помощью дронов.

Моделирование на 10-летнем горизонте показало, что три технологии (AIR, MIR и DD) могут приносить прибыль до $12 000 на скважину в среднем, в то время как традиционный, но трудоемкий метод FID приводит к чистым убыткам. Ключевой вывод исследования — целевое обнаружение и ремонт «супер-эмиттеров» (менее 1% утечек, ответственных за 10–100-кратные выбросы) позволяет устранить более 80% выбросов метана с гораздо меньшими затратами.

Исследование также показывает разницу между дешевой технологией и дешевым обнаружением. Например, инфракрасная камера на дроне может стоить до $200 000, но является наиболее рентабельным способом обнаружения благодаря скорости обследования больших площадей. В то же время оборудование для FID стоит около $35 000, но процесс требует сотен человеко-частей на месторождение. Ученые делают вывод, что использование дорогих инструментов оправдано, если они позволяют проводить обнаружение утечек быстро.