Метан природный газ: почему метан называют топливом будущего?

Содержание

Установка по удалению азота | Air Liquide

Установка по удалению азота используется для удаления азота из природного газа. Благодаря собственной технологии Air Liquide Engineering & Construction предлагает гибкие решения, отвечающие широкому спектру нужд, включая возможность работы с природным газом любого состава и сведения к минимуму выбросов парниковых газов с отводимым азотом. Кроме того, получаемая группой компаний Air Liquide эксплуатационная обратная связь позволяет Air Liquide Engineering & Construction предлагать передовую и надежную технологию высокой эффективности и гибкости.

Эффективность и адаптируемость

В установке по удалению азота частично конденсируется содержащий азот природный газ. Затем метан и азот отделяются в системе, состоящей как минимум из одной и как максимум из трех дистилляционных колонн, в зависимости от состава сырья и давления. Сценарий технологического процесса всегда выбирается исходя из конкретных параметров проекта, таких как изменение сырья во времени и технические условия на продукцию.

Air Liquide Engineering & Construction предлагает спектр решений для установок по удалению азота. Сырьем для этого технологического процесса может служить природный газ, попутные газы или газ из нетрадиционных источников, возможна переработка почти любой смеси азота с метаном (5–90 %). Эта проприетарная технология обеспечивает высокую эффективность и адаптируемость и позволяет получать газ на продажу, отвечающий требованиям трубопроводной транспортировки. Кроме того, сводятся к минимуму выбросы парниковых газов в атмосферу, т. е. в отводимом азоте метана содержится менее 1 %.

Преимущества

  • Очистка природного газа путем удаления азота
  • Совместимость практически с любым соотношением азота и метана
  • Очень высокие нормы выделения (>99 % метана)
  • Оптимизация инвестиций
  • Адаптируемость проприетарной технологии
  • Минимальные выбросы парниковых газов

Основные показатели

  • Производительность: до 1 миллиона нормальных кубических метров в час (Нм³/ч)

Утечки газа – Päästeamet

Инструкция по поведению в случае утечки газа.

Риски, связанные с бытовым газом

В очень многих домах Эстонии используется бытовой газ. Газ применяется для приготовления пищи, для нагрева воды, для отопления домов. Широкое использование газа связано с его относительной дешевизной по сравнению с электричеством. Однако пользоваться газовыми приборами гораздо более неудобно и даже более опасно. Газ очень огне- и взрывоопасен, в случае утечки он может вызывать удушье. Существуют строгие требования к установке газовых приборов, и их несоблюдение опасно в первую очередь для пользователя.

В качестве бытового газа у нас используется два разных вида газа – природный газ и сжиженный газ.

Что такое природный газ?

Природный газ поступает в Эстонию из России по длинным трубопроводам и здесь распределяется между разными пользователями. Сжиженный же газ собран в резервуары и распределяется при помощи баллонов, или же в крупных жилых районах устанавливаются подземные газовые емкости, из которых газ распределяется далее по трубопроводам. Таким образом, следует знать, что находящийся в баллонах бытовой газ является сжиженным газом, а газ, поступающий из труб, может быть, в зависимости от региона, как сжиженным, так и природным.

Основным компонентом природного газа является метан – бесцветный газ без запаха, крайне легко воспламеняющийся: может воспламеняться от пламени, искр, тепла. Возможен взрыв газа на открытом воздухе, в помещениях, в канализации и т. д. Взрыв может произойти, если помещение заполнится газом в объеме 5 -15% и он воспламенится.

Природный газ легче воздуха, а это означает, что при утечке он, смешиваясь с воздухом, начинает подниматься выше, но всегда необходимо учитывать, что воздушные потоки, сопутствующие вентиляции или воздухообмену, могут уносить газ также и в боковом направлении. Это означает, что как правило в случае утечки опасности подвергаются квартиры и прочее, что расположено выше, но газ может также перемещаться и в соседние помещения.

Природный газ оказывает на людей главным образом удушающее воздействие. В отношении токсичности он не очень опасен – обладает легким наркотическим действием. Когда около 10% пространства заполнено газом, это вызывает сонливость, возможны также головная боль и недомогание. Когда количество газа увеличивается до 20-30%, это приводит к опасному дефициту кислорода, что может вызвать удушье.

Что такое сжиженный газ?

Основным компонентом сжиженного газа является пропан. Как и метан, пропан является бесцветным газом без запаха, чрезвычайно огнеопасным и взрывоопасным. Пропан взрывоопасен, когда 2-11% пространства заполнено газом. К взрыву может привести искра, даже вызванная статическим электричеством. Непосредственной токсичностью пропан не обладает, но когда он в большом количестве попадает в воздух, то может вызвать удушье в связи с уменьшением содержания кислорода. При вдыхании он может вызывать сонливость, тошноту, плохое самочувствие, головную боль и слабость.

Пропан тяжелее воздуха, и поэтому при утечке газ стремится в низкие места – на пол комнаты, в углубления, подвалы, канализационные колодцы и т. д. Поэтому в случае утечки опасны, главным образом, расположенные ниже квартиры, подвалы.

Для того чтобы человек мог понять, что имеет место утечка газа, к используемым в быту газам добавляют небольшое количество пахучих веществ. Пахучие вещества придают газу характерный запах. Если газ утекает из подземного газопровода и поднимается на поверхность сквозь землю, то одоранты фильтруются и характерный запах теряется, поэтому обнаружить содержание газа в воздухе можно только при помощи газоанализатора.

Для взрыва газа характерно то, что в момент взрыва гаснет также и огонь, вызвавший взрыв. Это означает, что обычно после взрыва газа не возникает пожара. Это происходит по двум причинам: во-первых, взрыв происходит за очень короткое время. Другие предметы в помещении за это время не успевают загореться, а воспламенившийся газ сразу же гаснет сам. Во-вторых, взрыв в помещении создает настолько высокое давление, что оно гасит пламя. Возникающее давление достаточно велико, чтобы разрушить самые слабые конструкции, и газы вырываются наружу.

Чтобы уменьшить воздействие взрыва, двери, окна и люки в газовых сооружениях устанавливают таким образом, чтобы они открывались наружу и, таким образом, выпускали взрывные газы. Кроме того, перекрытия выполняют ​​из легких панелей и увеличивают размеры застекленных поверхностей. Если те же условия выполняются и в других помещениях или зданиях, где используется газ, то разрушения, вызванные взрывом, будут небольшими. Если в помещении происходит утечка газа, но нет контакта с источником воспламенения, то в какой-то момент образуется насыщенная смесь (слишком много газа и слишком мало кислорода), которая уже не огнеопасна.

Аварийные ситуации

Возможные аварийные ситуации и аварии на газопроводах:

  • утечка газа в зданиях
  • механическое повреждение газопровода
  • прерывание подачи газа
  • утечка газа за пределы строений
  • внезапные изменения давления газа в сети
  • неконтролируемое воспламенение газа
  • взрыв в зданиях, подключенных к газовой сети
  • пожар в защитной зоне газопровода или вокруг нее

ДЕЙСТВИЯ В СЛУЧАЕ ГАЗОВОЙ АВАРИИ

Важно соблюдать инструкции по использованию газовых приборов, предписания газовой компании и не проявлять беспечности при пользовании газовыми приборами.

Наиболее распространенной причиной газовой аварии является утечка. Она может быть вызвана:

  • неправильной установкой оборудования
  • ошибками в эксплуатации
  • беспечностью и т. д.

Утечка газа сама по себе еще не является бедствием, это называется аварийной ситуацией, которая может привести к аварии, если дальнейшие действия будут неправильными.

При покупке баллона сжиженного газа (PROPAAN) убедитесь, что продающее газ предприятие предоставляет со своей стороны оперативную услугу в случае газовой аварии.

Найдите контактные данные поставщика/обработчика природного газа (метан) (например, информационный номер в случае аварии) и удостоверьтесь в том, что специалисты при необходимости доступны.

Проинструктируйте членов семьи (особенно детей) о том, как себя вести в случае газовой аварии.

ВО ВРЕМЯ ГАЗОВОЙ АВАРИИ

Обнаружение утечки газа

Основные правила при обнаружении утечки газа:

  • если возможно, закрыть подачу газа
  • проветрить помещения, открыв окна и двери
  • не пользоваться в помещении открытым пламенем или электричеством
  • выйти из опасной зоны
  • проинформировать об опасности других людей и центр тревоги
  • если возможно, отключить в опасной зоне электричество

Закрытие подачи газа

Закрытие подачи газа зависит от того, где происходит утечка. Если причиной утечки является незакрытый кран у плиты, то это самая легкая ситуация.

Погасив огонь на газовой плите, нужно немедленно закрыть все газовые экраны. Если, однако, поврежден трубопровод, то необходимо закрыть тот кран, через который газ поступает в этот трубопровод.

В случае газовых баллонов ясно, что если газ где-то утекает, то баллон нужно быстро закрыть. Если поврежден баллон, то нужно немедленно вызвать на место ту фирму, где был куплен баллон, или проинформировать об опасности центр тревоги.

Проветривание помещений

Помещения необходимо быстро проветрить, чтобы в них не образовалось взрывоопасной газовой смеси. Открытые окна и двери помогут уменьшить ущерб, если взрыв все же произойдет. Для того, чтобы опасность миновала наверняка, следует выполнять проветривание в течение как минимум 30 минут. Это должно обеспечить чистоту воздуха при условии, что газ больше не поступает.

Искры и электричество

Любой источник возгорания – открытое пламя, электрическая искра и т. д. – может воспламенить находящийся в помещении газ и, в зависимости от концентрации газа, вызвать взрыв. Чтобы предотвратить возникновение электрических искр, после обнаружения опасности нельзя включать или выключать никакое электрическое устройство или вытаскивать штепсель из розетки.

Известно, что каждое включение/выключение генерирует в этом месте небольшие искры. Даже если в заполненной газом комнате горит свет, безопаснее оставить его гореть, чем выключать, так как из-за выключения могут возникнуть искры. Наиболее часто такие ситуации встречаются на кухне, потому что газовые плиты расположены там. С электрической точки зрения очень опасным устройством является холодильник, поскольку в нем через определенные промежутки времени автоматически происходит включение и выключение компрессора. Этому также сопутствует опасная искра. Поэтому безопаснее всего отключить электричество во всей опасной зоне – во всей квартире, доме и т. д.

ВНИМАНИЕ! Отключение электропитания можно выполнять только в том месте, где нет запаха газа, например на лестничной клетке, в другой комнате.

Покиньте опасную зону

Следует сразу же проинформировать об опасности других находящихся поблизости людей и покинуть опасную зону. Как можно скорее нужно проинформировать центр тревоги по номеру службы экстренной помощи 112.

Лестница и подвал

Если запах газа появился на лестничной клетке дома, следует по возможности открыть для проветривания окна лестничной клетки и дверь подъезда. Если газ проникает в подъезд из подвала, то ни при каких обстоятельствах нельзя проветривать подвал через лестничную клетку (опасность для жильцов).

Запрещается ходить в подвал!

Нужно открыть наружную дверь подвала и выйти из опасной зоны.

Если путем перекрытия подачи газа и проветривания помещений не удается понизить концентрацию газа в помещениях, начинают эвакуацию людей из дома. Все должны быть проинформированы о том, что использование открытого огня, курение и включение и выключение электрооборудования запрещено.

Если утечка не обнаружена или требуется много времени для ее ликвидации, специалисты перекрывают газопровод для всего дома. В подвал запах газа может проникать также из поврежденного подземного газопровода.

Утечка газа вне здания

Если запах газа обнаружен вне зданий, он может исходить от подземной утечки газа. В этом случае опасности подвержены здания, расположенные в радиусе 50 м от места утечки. Газ проникает в них через подвалы.

Необходимо принять все меры (прекратить движение, эвакуировать людей, проветривать помещения), чтобы предотвратить взрывы, удушения и другие несчастные случаи. Из поврежденной газовой трубы газ впитывается в почву и поднимается до плотного покрытия улицы или дороги.

Зимой газ поднимается до слоя промерзшего грунта и иногда может распространяться по песчаному основанию дороги довольно далеко.

Если запах газа ощущается во многих квартирах домов части города, это указывает на реальную опасность того, что давление газа в данной части города превысило допустимый предел. Повышение давления газа могло привести к поломкам газовых счетчиков потребителей и протечкам в трубопроводах или оборудовании. Всем следует посоветовать закрыть краны перед оборудованием и счетчиками, проветрить комнаты и дождаться прибытия специалистов.

Проинформируйте центр тревоги

При информировании центра тревоги нужно, отвечая на вопросы, сообщить следующее:

  • что произошло (общий характер и признаки аварии – запах, видимые повреждения, пожар и т. д.)
  • место, где произошла авария или где обнаружен запах газа (находится ли это место в помещении, на лестнице, в подвале, за пределами зданий?)
  • краны вблизи места аварии, где можно закрыть трубопровод, ведущий к месту утечки (перекрыто ли поступление газа?)
  • электрическое оборудование, подключенное к сети в помещении (есть ли в помещении электричество?)
  • открытое пламя поблизости (свечи, камин, печь и т. д.)
  • время обнаружения аварии
  • люди, соседние здания или другие объекты, находящиеся под угрозой
  • свое имя и контактные данные

ПОСЛЕ ГАЗОВОЙ АВАРИИ

Не забудьте помочь своим соседям и другим людям, которым может потребоваться особая забота и помощь – инвалидам, пожилым и другим людям с ограниченной дееспособностью.

После вынесения людей из заполненной газом среды следует начать оказывать им первую помощь и вызвать скорую помощь.

Не включайте электропитание, пока не убедитесь, что запах газа полностью исчез и все комнаты и кладовки должным образом проветрены.

Сообщите газовой компании о протекающих газовых приборах или баллонах.

Перед использованием оборудования, связанного с утечкой газа, специалисты должны обязательно проверить газовое оборудование или газовые баллоны или при необходимости заменить их.

Почему метан — недооцененный парниковый газ и как его выбросы отслеживают ученые | Экология

Метан — еще один важный парниковый газ, удерживающий тепло в атмосфере. Однако его влиянию на экологию и климат уделяется гораздо меньше внимания, чем другим углеродным выбросам. При этом потенциал глобального потепления от метана в 30 раз больше, чем у диоксида углерода. Рассказываем, откуда берется метан и почему он опаснее углекислого газа, в каких странах его больше всего, как ученые отслеживают его утечки и почему модели загрязнения атмосферы метаном гораздо сложнее рассчитать.

Откуда берется метан и почему он опасен?

В 2018 году на метан (CH4) около 9,5% всех выбросов парниковых газов в США приходилось на результаты деятельности человека. Деятельность человека в вопросе выбросов метана включает в себя утечки из систем добычи природного газа и разведение домашнего скота. Метан также выделяется из природных источников, таких как естественные водно-болотные угодья. Кроме того, естественные процессы в почве и химические реакции в атмосфере помогают удалить CH

4 из атмосферы. Время жизни метана в атмосфере намного короче, чем у диоксида углерода (CO2 ), но CH4 более эффективно улавливает излучение. Сравнительное воздействие CH4 в 25 раз больше, чем CO2 за 100-летний период.

Во всем мире от 50 до 65% общих выбросов CH

4 приходится на деятельность человека. 

  • Сельское хозяйство. Домашний скот — крупный рогатый скот, свиньи, овцы и козы — вырабатывает метан как часть нормального процесса пищеварения. Кроме того, это газ образуется при хранении или обработке навоза. Поскольку люди выращивают этих животных для еды и других продуктов, выбросы считаются связанными с деятельностью человека. При объединении выбросов домашнего скота и навоза сельскохозяйственный сектор является крупнейшим источником выбросов метана.
  • Энергетика и промышленность. Системы природного газа и нефти являются вторым по величине источником выбросов метана. Этот газ — основной компонент природного газа В США. Метан выбрасывается в атмосферу при производстве, переработке, хранении, транспортировке и распределении природного газа, а также при производстве, переработке, транспортировке и хранении сырой нефти.
    Добыча угля также является источником выбросов CH4. 
  • Отходы домов и предприятий. Метан образуется на свалках при разложении отходов и при очистке сточных вод. Свалки являются третьим по величине источником выбросов CH4 в США. Метан также образуется при очистке бытовых и промышленных сточных вод и при компостировании. 

Метан, кроме того, выделяется из ряда природных источников. Природные водно-болотные угодья являются крупнейшим источником выбросов CH4 от бактерий, разлагающих органические материалы в отсутствие кислорода. Меньшие источники включают термиты, океаны, отложения, вулканы и лесные пожары.

Как снизить выбросы метана?

Есть несколько способов уменьшить выбросы метана. EPA — Агентство по охране окружающей среды США — располагает рядом добровольных программ по сокращению выбросов CH4 в дополнение к нормативным инициативам. Кроме того, компания поддерживает Глобальную инициативу по метану. Это международное партнерство, поощряющее глобальные стратегии сокращения выбросов метана.

Источник выбросовКак сократить выбросы?
ПромышленностьМодернизация оборудования, используемого для добычи, хранения и транспортировки нефти и природного газа, может уменьшить многие утечки, которые способствуют выбросам метана. Метан угольных шахт также можно улавливать и использовать для получения энергии с помощью программ Natural Gas STAR и Coalbed Methane Outreach Program (CMOP).
Сельское хозяйствоМетан от методов обращения с навозом можно уменьшить и улавливать путем изменения стратегии обращения с навозом. Кроме того, изменение практики кормления животных может снизить выбросы от кишечной ферментации. Больше об улучшенных методах животноводства можно узнать, изучив программу EPA AgSTAR.
Отходы домов и предприятийПоскольку выделение метана на свалках является основным источником выбросов газа в США, меры контроля выбросов, которые улавливают газ из свалок, могут помочь в стратегии сокращения выбросов.

Почему важно бороться с метаном?

Хотя метан не задерживается в атмосфере так долго, как углекислый газ, поначалу он гораздо более разрушителен для климата из-за того, насколько эффективно он поглощает тепло. В первые два десятилетия после выброса метан в 84 раза сильнее углекислого газа.

Поскольку метан очень мощный и в тоже время у человечества есть решения, которые сокращают его выбросы, обращение с метаном —это самый быстрый и эффективный способ замедлить темпы потепления планеты.

Если метан попадает в воздух перед использованием — например, из негерметичной трубы, он поглощает солнечное тепло, нагревая атмосферу. По этой причине он считается парниковым газом, например, двуокисью углерода.

Как решить проблему с метаном?

До недавнего времени было мало что известно о том, где происходили утечки, и о том, как лучше всего их исправить. В 2012 году компания EDF начала серию исследований, чтобы лучше их выявлять и находить решения.

Резюме 16 исследований по всей цепи поставок США показывает выбросы метана значительно выше, чем предполагалось изначально. В мае 2016 года EPA утвердило первое в истории национальное правило прямого ограничения выбросов метана от нефтегазовых операций, открыв новую возможность для уменьшения загрязнения климата. На данный момент Агентство по охране окружающей среды США стремится установить правила, которые защищают жителей США от загрязнения метаном.

Проект EPA — Google Earth Outreach — помогает визуализировать опасные для климата утечки, обнаруженные в местных сообществах. Почему это важно? Повышение осведомленности о масштабах и влиянии утечек метана имеет важное значение для разработки эффективной политики.

На сегодняшний день создана еще одна технология, которая помогает выявлять следы метана. На небе появился новый мощный спутник для мониторинга выбросов метана, одного из ключевых газов, влияющих на изменение климата, вызванное деятельностью человека.

Какие есть разработки для борьбы с метаном?

Новейший спутник Iris для мониторинга метана

Космический аппарат, известный как Iris, может отображать шлейфы метана в атмосфере с разрешением всего 25 метров. Это позволяет идентифицировать отдельные источники метана, например, конкретные нефтегазовые объекты.

Iris был запущен канадской компанией GHGSat (Global Emissions Monitoring) в Монреале 2 сентября. Это первопроходец в созвездии из 10 космических аппаратов, которое появится к концу 2022 года.

Первая попытка Iris зарегистрировать значительный выброс метана

Наблюдения проводились над Туркменистаном, в регионе, где ранее были отмечены большие шлейфы от нефтегазовой инфраструктуры. Обнаружение, наложенное на стандартное изображение с воздуха, показывает концентрацию метана в воздухе, превышающую нормальные фоновые уровни.

«Нам все еще нужно работать над калибровкой, которая затем позволит нам проверить порог обнаружения и окончательные характеристики спутника. Но в качестве изображения — это феноменально по любым стандартам», — заявил генеральный директор GHGSat Стефан Жермен в интервью для BBC News.

GHGSat уже работает с операторами, регулирующими органами и другими заинтересованными сторонами, чтобы охарактеризовать эти выбросы с помощью прототипа спутника под названием Claire, который он запустил в 2016 году. Присутствие на орбите Ирис предоставляет компании дополнительный поток данных, которые он теперь намеревается интерпретировать. в новом британском аналитическом центре, который будет открыт в Эдинбурге и Лондоне в ближайшие недели.

«В том, что мы делаем в Великобритании, есть возможности мирового уровня, — объясняет доктор Жермен.  — Не только в области аналитики, но и в системах космических кораблей, которые нас интересуют».

Спутник Sentinel-5P от ЕКА

GHGSat в последнее время укрепляет свои связи с Европейским космическим агентством, которое эксплуатирует спутник ЕС Sentinel-5P.

Он также контролирует метан, делая ежедневные глобальные снимки газа. Но при разрешении 7 км его данные гораздо менее показательны, чем данные Iris и Claire.

ЕКА

Однако если использовать оба спутника вместе, они образуют что-то вроде команды мечты для исследования метана, уверяют ученые.

«Они (Sentinel-5P) могут видеть весь мир каждый день. Мы не можем этого сделать. Но мы можем видеть отдельные объекты. Они не могут этого сделать. Так что, действительно, это фантастическая комбинация, и она создает очень хорошие отношения с Европейским космическим агентством, и я думаю, что мы только начинаем превращаться в нечто гораздо большее».

Следующий спутник GHG, Hugo, проходит испытания и, как ожидается, будет запущен в конце этого года.

Компания недавно получила 30 млн долларов в виде дополнительного финансирования, которое позволяет ей построить три космических корабля, которые будут следовать за Hugo на орбиту.

Глобальная проблема метана. В чем сложность его учета?

Бюджет метана

Метан является мощным парниковым газом и является вторым по величине фактором глобального потепления, вызванным деятельностью человека, после CO2. На единицу массы метан в 84–86 раз сильнее, чем CO2 за 20 лет и в 28–34 раза сильнее за 100 лет.

Глобальный бюджет метана позволяет отслеживать, откуда происходят выбросы, сколько поглощается «стоками» и, следовательно, сколько остается в атмосфере.

Бюджет метана — это инициатива Глобального углеродного проекта (GCP), международной исследовательской программы, которая направлена ​​на «создание полной картины глобального углеродного цикла». Основанный в 2001 году, GCP предоставляет ежегодную обновленную информацию о глобальных выбросах углерода.

С метаном «все немного сложнее», — объясняет доктор Мариэль Саунуа, доцент Версальского университета Сен-Кантен во Франции, которая возглавляет глобальный бюджет метана. Сложность отчасти объясняется тем, что для создания бюджета метана нужны длительные прогоны модели, которые требуют времени. Чтобы обновлять данные каждый год у научного сообщества, потребовалось бы слишком много ресурсов. В результате бюджет метана обновляется каждые два-три года.

Третья публикация появилась в техническом документе в журнале Earth System Science Data и в сопроводительном «перспективном» документе в журнале Environmental Research Letters.

Двойные подходы к бюджету метана

Глобальный баланс метана использует два разных подхода к оценке источников и стоков.

  • Первый подход — «восходящий», который фокусируется на выбросах метана у источника. При этом используются данные о выбросах, которые представляются отдельными странами в национальных кадастрах парниковых газов в ООН. Эти кадастры охватывают антропогенные источники, такие как использование ископаемого топлива, животноводство, выращивание риса и свалки.

    Эти оценки суммируются с моделированием других источников метана, таких как водно-болотные угодья, лесные пожары и термиты. Например, спутниковые данные о глобальной площади, сожженной пожарами, сочетаются с моделями, которые «учитывают тип сожженной растительности, выжженную поверхность и продолжительность пожара, а также тип пожара», — объясняет Сонуа.

  • Второй подход называется «сверху вниз». Это начинается с наблюдений за концентрациями метана в глобальном масштабе и работает в обратном направлении, используя моделирование, чтобы оценить, где они возникли.

Ни один из подходов не является безупречным, и эти два метода, по словам ученых, «несовместимы». Но у двойного подхода есть свои преимущества. Нисходящий метод, уверяет доктор Сануа, «является более надежной оценкой глобального общего объема» выбросов метана, однако восходящие оценки используются для определения выбросов в конкретных регионах и секторах.

Например, выбросы водно-болотных угодий и пресной воды особенно сложно оценить, что означает «существенное расхождение» между нисходящими и восходящими числами, говорит Сануа. В частности это связано с тем, что источники пересекаются, добавляет она, и, следовательно, их можно отнести к более чем одной категории.

Где больше всего метана?


Исследователи говорят, что в трех регионах — Африке и Ближнем Востоке, Китае, Южной Азии и Океании — наблюдается наибольший рост выбросов метана. В каждом случае выбросы выросли на 10–15 млн тонн между средним показателем 2000–2006 и 2017 годов.

Следующим по величине был рост на 5,0–6,7 млн ​​тонн в Северной Америке, и, как показывает бюджет, в основном за счет увеличения на 4,4–5,1 млн тонн в США.

Напротив, в Европе наблюдалось небольшое сокращение выбросов, примерно на 1,6–4,3 млн тонн, в основном из-за меньшего количества выбросов от сельского хозяйства.

Это противоречит тенденции, наблюдаемой в других регионах, при этом увеличение сельскохозяйственных выбросов является основной причиной увеличения общих выбросов в Африке, Южной Азии и Океании.

Что касается ископаемого топлива, наибольший рост выбросов метана — 5–12 млрд тонн — был зарегистрирован в Китае, при этом в Северной Америке, Африке, Южной Азии и Океании наблюдался рост на 4–6 млн тонн. Выбросы метана, связанные с ископаемым топливом, в США увеличились на 3,4–4,0 млн тонн.

И все же стоит учитывать, что недавние исследования показали: несмотря на огромные цифры, выбросы метана от ископаемого топлива были «сильно недооценены».

Замглавы «Газпрома» предложил смешивать природный газ с водородом — РБК

По словам Александра Медведева, идея смешивать природный газ с водородом также хорошо укладывается в логику Парижского соглашения по климату, одним из пунктов которого является снижение выбросов углекислого газа в атмосферу.

«Никаких отрицательных последствий подмешивания водорода в природный газ, начиная от этапа транспортировки газа до его потребления в электрогенерации и промышленности, нет», — сказал Медведев, отвечая на вопрос о том, как повлияет добавление водорода к природному газу на качество топлива и на возможность его прокачки по газопроводам.

Читайте на РБК Pro

Медведев также отметил, что необходимость применять чистый природный газ сохраняется в некоторых областях газохимического производства. Эта проблема может быть решена ​с помощью технологий по выделению водорода после транспортировки газоводородной смеси по трубопроводам или если будет частично сохранена возможность транспортировки природного газа в чистом виде, считает он.

«Международное и межкорпоративное сотрудничество по этой теме уже ведется. Это может стать мировой темой сотрудничества не только с Европой, но и с Японией, Южной Кореей и даже США», — отметил Медведев, обратившись к замминистра энергетики Павлу Сорокину.

Глава «Газпром нефти» допустил рост добычи углеводородов до 200 млн тонн

Комментируя выступление Медведева, Сорокин отметил, что Россия поддерживает Парижское соглашение по климату, однако напомнил, что «гигантские запасы газа», которыми обладает Россия, должны быть монетизированы. «Учитывая, что через 30–40 лет ресурсная рента от углеводородов, которую мы будем получать, будет намного меньше, чем сейчас, мы смотрим на ускоренную монетизацию наших углеводородов», — сказал Сорокин.

«Идея Александра Ивановича [Медведева] — одна из тех, что мы всерьез рассматриваем. Мы готовы включить ее в повестку ближайшего совещания у председателя правительства», — заключил он.

«Газпром» запатентовал и тестирует способ получения водорода из метана с применением адиабатической конверсии при использовании метано-водородной смеси на собственные нужды на компрессорных станциях при газопроводах, пояснил РБК доцент кафедры экономики региональной энергетики и энергоэффективности РГУ нефти и газа им. Губкина Владислав Карасевич.

По его словам, сейчас в России проходит испытания установка на 1000 куб. м газа в час. «У метано-водородной смеси есть преимущества — за счет производства смеси уменьшается потребление метана на турбине (сегодня состав смеси составляет 80 на 20% в пользу метана). Кроме того, при использовании смеси на 30% снижаются выбросы CO2, что при постоянном росте их стоимости (сейчас это €30 за тонну для стран ЕС) делает использование данных технологий интересным для зарубежных проектов», — добавил эксперт.

По мнению Кирилла Лятса, совладельца компании «СПГ-Горская» (строит СПГ-завод в Ленинградской области мощностью 1,26 млн т), смесь водорода с метаном будет стоить дороже, чем просто природный газ. По его мнению, под прокачку такой смеси придется модернизировать действующие экспортные газопроводы или перестраивать новые с затратами до половины выше текущей стоимости. «Все сварочные швы трубопроводов необходимо будет проверять рентгеном, чтобы не допустить даже возможности взрыва такой смеси. Для прокачки обычного газа достаточно испытаний с использованием химического раствора», — пояснил эксперт. Также должны быть построены более сложные и дорогостоящие газораспределительные и компрессорные станции. Он также добавил: «Получение водорода путем риформинга природного газа влечет за собой выбросы в атмосферу CO₂ в месте его производства, что делает использование такой смеси нелогичным в экологических целях. Кроме того, при ее изготовлении из газа не убираются такие примеси, как сера, которые при попадании в атмосферу тоже вредят экологии».

российские химики сумели очистить природный газ от примесей — РТ на русском

Российские химики разработали простой и экологичный способ очистки природного газа от вредных примесей с помощью двухслойного фильтра. Учёным удалось получить метан чистотой 99,998%. По оценкам исследователей, новый способ на 30—40% экономичнее применяемого в промышленности аналога. Причём газ будет очищаться в непрерывном режиме и практически без потери давления.

Коллектив российских химиков из РХТУ имени Менделеева, НГТУ имени Алексеева и ННГУ имени Лобачевского разработал технологию очистки природного газа, которая дешевле и экологичнее существующих промышленных аналогов. Об этом сообщается в журнале Separation and Purification Technology.

Новая технология представляет собой систему очистки природного газа с помощью двухслойного фильтра. Первый слой состоит из полимерной мембраны, второй — из абсорбента на основе ионной жидкости.

Система очищает газ от вредных примесей — сероводорода и углекислого газа. Результаты лабораторных исследований показали, что в итоге удаётся получить метан чистотой 99,998%.

В настоящее время для очистки газа от примесей чаще всего используют растворы аминов. В процессе очистки газ нагревают и охлаждают, применяя сложную установку из множества модулей. Такая технология является дорогой и не очень экологичной: химические растворы частично испаряются и загрязняют окружающую среду.

  • За счёт избавления природного газа от примесей увеличивается его теплотворная способность
  • РИА Новости
  • © Александр Вильф

Как пояснил в беседе с RT один из авторов работы, заведующий лабораторией SMART полимерных материалов и технологий РХТУ Илья Воротынцев, сероводород и углекислый газ в составе природного газа способствуют разрушению трубопроводов и снижению теплотворной способности газа.

«Изящность нашего решения — в отказе от постоянного нагревания газа», — отметил Воротынцев.

Также по теме

Виртуальный химзавод: математик — о цифровых предприятиях, дистанционном обучении и сценариях пандемии COVID-19

В России создан первый цифровой виртуальный завод химического производства, позволяющий испытать работу предприятия в различных…

По оценкам учёных, новый метод на 30—40% экономичнее применяемого сейчас промышленного аналога. При этом его ещё можно дополнительно оптимизировать за счёт подбора соотношений абсорбента и мембраны, а также других решений.

По словам Ильи Воротынцева, для применения новой технологии не требуется дорогостоящая замена оборудования, при этом газ будет очищаться в непрерывном режиме и практически без потери давления.

Специалист отметил, что нефтегазовые компании заинтересованы в подобной разработке. Он добавил, что практические испытания новой технологии ожидаются в течение двух-трёх лет.

В дальнейшем исследователи планируют провести аналогичные эксперименты для тройных смесей газов. 

О компании

Комплексные КПГ/СПГ решения для бизнеса по созданию парков автомобилей и газомоторной инфраструктуры (метан)

Компания РМ КПГ – отечественный производитель оборудования автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) для заправки транспорта, работающего на компримированном природном газе. РМ КПГ специализируется на выполнении следующих работ:

 

  • Производство высокотехнологичного оборудования АГНКС контейнерного и блочно-модульного типа
  • Шеф-монтажные и пусконаладочные работы 
  • Гарантийное и пост гарантийное сервисное обслуживание оборудования

Компания обладает собственным конструкторским бюро, современной производственной площадкой (г. Нижний Новгород) мощностью до 50 АГНКС и 300 газозаправочных колонок в год, высокотехнологичным испытательным оборудованием, складом запасных частей.

Преимущества газозаправочных решений РМ КПГ:

  • Комплексные автоматические системы
  • Современные безмасляные компрессоры
  • Высочайшая чистота сжатого газа
  • Быстрое время заправки – до 8 минут для грузовика или автобуса
  • Применение лучших мировых практик в области компримированного природного газа
  • Соответствие всем требованиям нормативных документов РФ
  • Установка оборудования РМ КПГ может осуществляться в сжатые сроки на земельном участке минимальной площади и не требует сложных строительно-монтажных работ

РМ КПГ содействует формированию в России современной газозаправочной сети, обеспечивающей быструю заправку транспорта качественным природным газом.

Природный газ (метан) – это наиболее экономичный и экологически чистый вид топлива, перевод транспорта на природный газ существенно снижает логистические расходы в перевозках и сокращает вредное воздействие на окружающую среду.

Продукция компании

РЕАЛИЗУЕМАЯ ПРОДУКЦИЯ

НОВАТЭК-АЗК — оператор ПАО «НОВАТЭК» по реализации сжиженного углеводородного газа (СУГ) и метана.
СУГ и Метан (СПГ и КПГ) являются широко распространенными видами экологичного и экономичного видов альтернативного топлива.

РЕАЛИЗАЦИЯ СУГ НА ВНУТРЕННЕМ РЫНКЕ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ:

Также компания имеет пункты наполнения бытовых баллонов

ХАРАКТЕРИСТИКА СУГ

Сжиженный углеводородный газ (СУГ) — сложная смесь углеводородов, которая в 2,5 раза тяжелее воздуха и при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, а при незначительном увеличении давления — переходит в жидкое состояние. Эта смесь сжиженных под давлением лёгких углеводородов предназначена для применения в качестве топлива.

Состав может существенно различаться, основные компоненты: пропан, пропилен, изобутан, изобутилен, н-бутан и бутилен. Производится в основном из попутного нефтяного газа.

Основные промышленные потребители СПБТ — предприятия химической, нефтехимической отраслей промышленности.

Каждый из компонентов СУГ имеет определенную температуру кипения, поэтому давление паровой фазы сжиженного газа СПБТ зависит как от температуры, так и от его компонентного состава.

Компонентный состав сжиженного газа СПБТ регламентируется ГОСТ 52087–2018 «Газы углеводородные сжиженные топливные. Технические условия». 

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА НА ВНУТРЕННЕМ РЫНКЕ

Природный газ в качестве топлива – газ, в основном состоящий из метана (92-98%), являющийся экологичной и экономичной альтернативой традиционным видам топлива, бензиновому и дизельному топливу. Метан в качестве моторного топлива может быть использован в двух состояниях: сжатый (компримированный) природный газ – КПГ и сжиженный природный газ – СПГ

НОВАТЭК-АЗК осуществляет реализацию компримированного природного газа (КПГ) и сжиженного природного газа (СПГ).

Сжиженный природный газ поставляется на криогенные заправочные станции НОВАТЭК-АЗК непосредственно с заводов по сжижению природного газа, входящих в группу компаний НОВАТЭК. КПГ газифицируется из СПГ непосредственно на криогенных автозаправочных станциях..

Производство СПГ

КРИОГАЗ-ВЫСОЦК

НОВАТЭК-Челябинск

Малотоннажный завод по сжижению газа

Локация

порт Высоцк,

Ленинградская область

г. Магнитогорск,

Челябинская область

Мощность

660 тыс. тонн в год

45 тыс. тонн в год

Статус

Действующий

Действующий

Компонентный состав сжиженного природного газа регламентируется ГОСТ Р 56021-2014 «Газ горючий природный сжиженный. Топливо для двигателей внутреннего сгорания и энергетических установок. Технические условия».


Сжиженный природный газ — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое СПГ?

Сжиженный природный газ (СПГ) — это природный газ, охлажденный до жидкого состояния ( сжиженный ) при температуре около -260° по Фаренгейту для транспортировки и хранения. Объем природного газа в жидком состоянии примерно в 600 раз меньше его объема в газообразном состоянии в трубопроводе природного газа. Этот процесс сжижения , разработанный в 19 веке, позволяет транспортировать природный газ в места, недоступные для газопроводов, и использовать природный газ в качестве транспортного топлива.

СПГ расширяет рынки сбыта природного газа

В тех случаях, когда трубопроводы природного газа невозможны или не существуют, сжижение природного газа является способом перемещения природного газа из регионов добычи на рынки, например, в Соединенные Штаты и другие страны и из них. На азиатские страны в совокупности приходится наибольшая доля мирового импорта СПГ.

Предприятия по экспорту СПГ получают природный газ по трубопроводу и сжижают его для транспортировки на специальных океанских судах СПГ или танкерах .Большая часть СПГ перевозится танкерами, называемыми СПГ-танкерами , в больших бортовых переохлаждаемых (криогенных) резервуарах. СПГ также перевозится в меньших контейнерах, соответствующих требованиям Международной организации по стандартизации (ISO), которые можно размещать на кораблях и грузовиках.

На импортных терминалах СПГ выгружается с судов и хранится в криогенных резервуарах для хранения, прежде чем он будет возвращен в газообразное состояние или регазифицирован . После регазификации природный газ транспортируется по газопроводам к электростанциям, работающим на природном газе, к промышленным объектам, а также к бытовым и коммерческим потребителям.

Природный газ перевозится на специально спроектированных судах в виде сжиженного природного газа (СПГ). СПГ — это природный газ, охлажденный до -260° по Фаренгейту, температуры, при которой природный газ становится жидким. Объем жидкости в 600 раз меньше газообразной формы.

Морской газовоз

Источник: Стоковая фотография (авторское право)

В Соединенных Штатах некоторые электростанции производят и хранят СПГ на месте для выработки электроэнергии, когда потребность в электроэнергии высока, например, в холодную и жаркую погоду, или когда пропускная способность трубопровода ограничена или недостаточна для удовлетворения возросшего спроса на природный газ со стороны других потребителей. .Этот процесс называется пиковым срезанием . Электростанции берут природный газ из газопроводов, сжижают его на малых установках по сжижению и хранят в криогенных резервуарах. При необходимости СПГ регазифицируется и сжигается на электростанциях. Некоторые суда, грузовики и автобусы имеют специально разработанные резервуары для СПГ для использования СПГ в качестве топлива.

Пик импорта СПГ в США пришелся на 2007 г.

Соединенные Штаты импортировали очень небольшие объемы СПГ до 1995 года, а затем импорт СПГ, как правило, увеличивался каждый год, пока не достиг своего пика в 2007 году и составил около 771 миллиарда кубических футов (млрд кубических футов), что составляет около 17% от общего объема импорта природного газа.С 2007 года импорт СПГ снижался в большинстве лет, поскольку увеличение добычи природного газа в США и расширение сети газопроводов снизили потребность в импорте природного газа.

В 2020 году Соединенные Штаты импортировали около 49,2 млрд куб. футов СПГ всего из четырех стран. Это был самый низкий показатель с 1996 года, равный примерно 2% от общего объема импорта природного газа в США.

  • Тринидад и Тобаго 39,23 миллиарда кубических футов 79,7%
  • Нигерия 6.91 млрд куб. футов 14,0%
  • Норвегия 3,03 миллиарда кубических футов 6,2%
  • Канада 0,04 миллиарда кубических футов 0,1%

Регазификационный терминал Everett недалеко от Бостона, штат Массачусетс, получает большую часть импорта СПГ в США, а в 2020 году на него поступило 60% от общего объема импорта СПГ в США; 95% из Тринидада и Тобаго и 5% из Нигерии. В штатах Новой Англии: Коннектикуте, Мэне, Массачусетсе, Нью-Гемпшире, Род-Айленде и Вермонте могут быть значительные ограничения на трубопроводы, когда потребность в отоплении существенно возрастает в периоды очень холодной погоды.Импорт СПГ помогает удовлетворить спрос на природный газ в Новой Англии, поскольку в настоящее время этот регион имеет ограниченные трубопроводные соединения с северо-востоком и другими регионами добычи природного газа в США.

В период с 2016 по 2020 год экспортные мощности и экспорт СПГ в США значительно выросли

Соединенные Штаты были нетто-экспортером СПГ в 2017–2020 годах (экспорт превышал импорт), в основном из-за увеличения добычи природного газа в США, сокращения импорта природного газа по трубопроводам и в виде СПГ, а также увеличения мощностей экспортных терминалов СПГ. .

Экспортная мощность СПГ США увеличилась с менее чем 1 миллиарда кубических футов в день (млрд. кубических футов в сутки) в 2015 году до 10,8 млрд. кубических футов в сутки в конце 2020 года. В 2015 году общий объем экспорта СПГ из США составил около 28 миллиардов кубических футов в сутки в семь стран. В 2020 году экспорт СПГ из США достиг рекордного уровня — около 2390 миллиардов кубических футов в 40 стран, а экспорт СПГ составил 45% от общего объема экспорта природного газа США. В 2020 году около половины экспорта СПГ пришлось на пять стран.

  • Южная Корея 316,2 млрд куб. футов 13.3%
  • Япония 287,7 млрд куб. футов 12,1%
  • Китай 214,4 млрд куб. футов 9,0%
  • Испания 200,0 млрд куб. футов 8,4%
  • Великобритания 160,2 млрд куб. футов 6,7%

В 2020 году газовозы перевезли почти весь экспорт СПГ из США. Около 0,8 млрд куб. футов экспорта СПГ из США было отправлено грузовиками в контейнерах ISO в Канаду и Мексику, причем 99% приходилось на Мексику.

Иногда, когда цены на природный газ благоприятны для этого, Соединенные Штаты реэкспортируют часть первоначально импортированного СПГ.В 2020 году Соединенные Штаты реэкспортировали около 3 миллиардов кубических футов в Аргентину, Бразилию и Южную Корею.

Терминалы отгрузки СПГ

потребляют часть поставляемого на объект природного газа для работы оборудования по сжижению газа. По оценкам Управления энергетической информации США (EIA), от 15% до 18% объема природного газа, поставляемого на объекты экспорта СПГ, используется для сжижения. 1

Экспорт СПГ из США, как ожидается, увеличится в ближайшие годы, так как новый U.S. Экспортные мощности по СПГ вступают в строй. См. подробную информацию о существующих и строящихся крупных объектах по сжижению газа в США (xls).

Последнее обновление: 20 июля 2021 г.

Сколько природного газа осталось

Подземные резервуары содержат нефть и природный газ

Резервуар природного газа — это место, где большие объемы природного газа находятся в недрах земли.Эти резервуары состоят из пористых и проницаемых пород, которые могут содержать значительные объемы природного газа, ограниченные непроницаемыми породами или водными преградами.

Что такое доказанные запасы?

Доказанные запасы природного газа – это объемы природного газа, которые, согласно анализу геологических и инженерных данных, могут быть извлечены при существующих экономических и эксплуатационных условиях. Доказанные запасы могут увеличиваться каждый год за счет дополнительных успешных разведочных скважин и по мере того, как будет узнаваться больше о месторождениях, где существующие скважины добывают природный газ.Новые технологии и рост цен на природный газ могут превратить ранее нерентабельные ресурсы природного газа в доказанные запасы. Поскольку доказанные запасы зависят от экономических факторов, они уменьшаются или увеличиваются при изменении оптовых (спотовых) цен на природный газ и себестоимости добычи. Управление энергетической информации США (EIA) основывает свои оценки доказанных запасов на ежегодном опросе отечественных операторов нефтяных и газовых скважин.

Насколько велики доказанные запасы природного газа в США?

У. S. доказанные запасы природного газа увеличивались почти каждый год с 2000 года. Значительные достижения в технологиях разведки и добычи природного газа, такие как горизонтальное бурение и гидравлический разрыв в сланцах, песчаниках, карбонатах и ​​других плотных геологических формациях, способствовали увеличению добычи природного газа. производство и запасы.

Согласно данным Доказанные запасы сырой нефти и природного газа в США на конец 2020 года , по состоянию на 31 декабря 2020 года общие доказанные запасы природного газа в США — оцениваются как влажного газа (включая сжиженные углеводородные газы [HGL])— составил около 473 человек.3 триллиона кубических футов (Tcf). Это на 4 % меньше по сравнению с оценкой доказанных запасов в 495,4 трлн куб. доля сухого природного газа в этих запасах (после удаления HGL) составляет около 445,3 трлн куб. футов, что примерно на 4 % меньше, чем 465,4 трлн куб.

Что такое необнаруженные технически извлекаемые ресурсы?

Помимо доказанных запасов природного газа, большие объемы природного газа классифицируются как неразведанные — или недоказанные — технически извлекаемые ресурсы (ТРР). Ожидается, что неоткрытые TRR будут существовать, потому что геологические условия благоприятны, несмотря на неопределенность их конкретного местоположения. Также предполагается, что неоткрытые TRR могут быть получены в течение определенного периода времени с использованием существующей технологии извлечения. По оценкам EIA в Annual Energy Outlook 2021 , по состоянию на 1 января 2019 года в Соединенных Штатах было около 2 867 триллионов кубических футов (Tcf) TRR сухого природного газа.

Последнее обновление: 20 января 2022 г.

Использование природного газа – У.S. Управление энергетической информации (EIA)

В 2020 году Соединенные Штаты использовали около 30,5 трлн кубических футов (трлн кубических футов) природного газа, что эквивалентно примерно 31,5 квадриллионам британских тепловых единиц (БТЕ) ​​и 34% общего потребления энергии в США.

  • электроэнергия 11,62 Tcf38%
  • промышленный 10,09 Tcf33%
  • Жилой 4,65 Tcf15%
  • коммерческий 3. 15 ткф10%
  • транспорт 0,98 Tcf3%

Использование природного газа в США

Большая часть природного газа в США используется для отопления и производства электроэнергии, но в некоторых секторах потребления природный газ используется и в других целях.

Электроэнергетический сектор использует природный газ для выработки электроэнергии и производства полезной тепловой энергии. В 2020 году на сектор электроэнергетики приходилось около 38% всего U.Потребление природного газа S., и природный газ был источником около 33% потребления первичной энергии электроэнергетическим сектором США. Большая часть электроэнергии, производимой электроэнергетическим сектором, продается и используется другими потребляющими секторами США, и это потребление электроэнергии включается в общее потребление энергии каждым сектором. (Промышленный и коммерческий секторы также используют природный газ для выработки электроэнергии, и они сами используют почти всю эту электроэнергию. ) На долю природного газа приходилось 40% общего U коммунального масштаба.S. Производство электроэнергии всеми отраслями в 2020 г.

Промышленный сектор использует природный газ в качестве топлива для технологического отопления, в системах комбинированного производства тепла и электроэнергии, в качестве сырья (исходного сырья) для производства химикатов, удобрений и водорода, а также в качестве арендного и растительного топлива. В 2020 году на промышленный сектор приходилось около 33% общего потребления природного газа в США, а природный газ был источником около 34% общего потребления энергии промышленным сектором США. 2

Жилой сектор использует природный газ для отопления зданий и водоснабжения, приготовления пищи и сушки одежды.Около половины домов в США используют природный газ для отопления помещений и нагрева воды. В 2020 году на жилой сектор приходилось около 15% от общего потребления природного газа в США, а природный газ был источником около 23% от общего потребления энергии в жилом секторе США.

Коммерческий сектор использует природный газ для обогрева зданий и воды, для работы холодильного и охлаждающего оборудования, для приготовления пищи, сушки одежды и для обеспечения наружного освещения.Некоторые потребители в коммерческом секторе также используют природный газ в качестве топлива в системах комбинированного производства тепла и электроэнергии. В 2020 году на коммерческий сектор приходилось около 10% от общего потребления природного газа в США, а природный газ был источником около 19% от общего потребления энергии в коммерческом секторе США.

Транспортный сектор использует природный газ в качестве топлива для работы компрессоров, которые перемещают природный газ по трубопроводам, а также в качестве автомобильного топлива в виде сжатого природного газа и сжиженного природного газа.Почти все транспортные средства, использующие природный газ в качестве топлива, находятся в государственных и частных автопарках. В 2020 году на транспортный сектор приходилось около 3% от общего потребления природного газа в США. В 2020 году природный газ был источником около 4% общего потребления энергии транспортным сектором США, из которых 94% приходилось на трубопроводы и распределительные сети природного газа.

При использовании природного газа

Природный газ используется на всей территории Соединенных Штатов, но на долю пяти штатов приходится около 39% от общего количества U.С. потребление природного газа в 2020 г.

  • Техас 15,2%
  • Калифорния 6,8%
  • Луизиана 6,0%
  • Пенсильвания 5,6%
  • Флорида 5,2%

1 Источник: Управление энергетической информации США, Monthly Energy Review , таблица 4.3, апрель 2021 г., предварительные данные. Сумма долей может не равняться 100% из-за независимого округления.
2 Общее потребление энергии представляет собой потребление первичной энергии в секторах конечного потребления плюс розничная продажа электроэнергии секторам и потери энергии в электрических системах. Также включает другие потери энергии во всей энергосистеме.
3 Источник: Управление энергетической информации США, Natural Gas Annual , сентябрь 2021 г.

Последнее обновление: 7 декабря 2021 г.

Природный газ является гораздо более «грязным» источником энергии с точки зрения углерода, чем мы думали

В разгар полевых работ в Гренландии в 2015 г. кусок кристаллического льда размером с двигатель мотоцикла.Лед содержал часть ответа на вопрос, который беспокоил ученых в течение многих лет: какая часть метана в атмосфере, одного из самых мощных источников глобального потепления, поступает из нефтегазовой промышленности?

Ранее считалось, что геологические источники, такие как вулканические выходы и газовые грязевые котлы, ежегодно выбрасывают около 10 процентов метана, попадающего в атмосферу. Но новое исследование, опубликованное на этой неделе в Nature , , предполагает, что естественные геологические источники составляют гораздо меньшую долю метана в сегодняшней атмосфере. Вместо этого исследователи говорят, что метан, скорее всего, связан с промышленностью. В сумме результаты показывают, что мы недооценили воздействие метана при добыче ископаемого топлива на 40 процентов.

Это одновременно и плохие новости для изменения климата, и хорошие, говорит Хмиэль, ведущий автор исследования и исследователь из Рочестерского университета. Плохо, потому что это означает, что добыча нефти и газа оказала более беспорядочное и большее влияние на баланс парниковых газов, чем предполагали ученые. Но Хмиэль находит результат обнадеживающим почти по той же причине: чем больше выбросов метана можно связать с деятельностью человека, такой как добыча нефти и газа, тем больше контроля это означает, что политики, предприятия и регулирующие органы должны решить проблему.

«Если представить общее количество метана в атмосфере как кусочки пирога — один кусок от жвачных животных, другой — от водно-болотных угодий. Мы привыкли думать, что кусок из геологического метана был слишком большим», — говорит Хмиэль. «Итак, мы говорим о том, что кусок пирога с ископаемым топливом больше, чем мы думали, и мы можем иметь большее влияние на размер этого куска, потому что это то, что мы можем контролировать».

Метан, «мостовое» топливо — но мост к чему?

Мощный парниковый газ, углеродное ядро ​​метана и водородные рукава расположены в такой конфигурации, которая делает его исключительным по поглощению тепла.В 20-летнем масштабе молекула метана примерно в 90 раз эффективнее удерживает тепло в атмосфере, чем молекула углекислого газа, парникового газа, который в долгосрочной перспективе в наибольшей степени контролирует будущее потепление Земли.

Концентрация метана в атмосфере увеличилась как минимум на 150 процентов со времен промышленной революции. Из-за его силы, чем больше его будет в воздухе, тем сложнее будет удержать температуру планеты от превышения глобальных климатических целей.

Метан также является главным героем общепланетарной научной загадки, длящейся десятилетиями: откуда именно берется весь лишний метан, нагревающий атмосферу сегодня? Это коровья отрыжка или рисовые поля? Утечки при добыче нефти и газа? Бурлящие газообразные грязевые вулканы или просачивание по зыбучим пластам Земли?

За последние несколько десятилетий по мере того, как призывы к сокращению выбросов углекислого газа становились все громче, а технологии сбора природного газа, такие как гидроразрыв пласта, становились дешевле, многие угольные электростанции в Соединенных Штатах и ​​за рубежом были выведены из эксплуатации. В США более 500 угольных электростанций были закрыты с 2010 года. Во многих случаях они заменены электростанциями, работающими на природном газе (который состоит в основном из метана), которые в настоящее время производят почти 40 процентов потребностей США в энергии.

Метан сгорает более эффективно, чем уголь, что делает его лучшим вариантом с точки зрения затрат на углерод и загрязнения воздуха, чем уголь. Кроме того, он находится в атмосфере гораздо меньшее время, чем CO2 — в среднем девять лет по сравнению с сотнями CO 2 .

Из-за своих характеристик природный газ часто рекламируется как «переходное топливо», помогающее плавно перейти к углеродно-нейтральному энергетическому будущему. Сегодня заводы, работающие на природном газе, удовлетворяют потребности в энергии, пока развиваются возобновляемые или углеродно-отрицательные технологии.

«Вопрос в том, является ли это топливом для моста, или оно будет существовать еще очень долго?» — говорит Шейла Олмстед, экономист-эколог из Техасского университета в Остине. «Рынок говорит нам, что это, вероятно, будет существовать еще долгое время.”

Тем не менее, климатическая стоимость природного газа основывалась на основном предположении: общие выбросы углерода от природного газа меньше, чем от других источников. Но в последние годы флотилия научных исследований поставила это предположение под сомнение, прежде всего изучив, сколько газа теряется в процессе производства.

Если утечек или потерь по пути очень мало — менее нескольких процентов от общего количества извлеченного газа — математика безубыточна или выходит вперед.Но если эта «скорость утечки» превысит 1 процент от общего количества добытого газа, бюджет станет нечетким, говорит климатолог из Корнелла Роберт Ховарт.

Одно недавнее исследование показало, что широко используемая «скорость утечки» газа в процессе добычи природного газа в США может превышать 2 процента. Другие, изучая конкретные «суперэмиттеры» в крупных буровых регионах США, обнаружили еще большую утечку.

«За последние несколько лет исследований я бы сказал, что все аргументы в пользу использования метана в качестве топлива для мостов действительно исчезли», — говорит Ховарт. «Но если мы вернемся назад и скажем, что на какое-то время нам действительно нужен природный газ, этот расчет будет зависеть от точки безубыточности метана. И мы не уверены, что близки к этому».

Крайне важно постепенно сокращать выбросы CO2, подчеркивает Джессика Транчик, эксперт по энергетике из Массачусетского технологического института, потому что это то, что удержит планету в условиях длительного потепления. Но для климатических целей, которые мир изо всех сил пытается достичь прямо сейчас — не допустить повышения температуры воздуха до 3,6 градусов по Фаренгейту (2 градуса по Цельсию) температурных целей, установленных Парижским соглашением 2015 года, — также важно предотвратить утечку любого дополнительного метана в атмосферу.

«Невозможно достичь этих климатических целей с метаном в смеси», — говорит Лена Хёглунд Исакссон, эксперт по парниковым газам из Австрийского международного института прикладного системного анализа.

(см. метан, вытекающий из утечки на месторождении природного газа недалеко от Лос-Анджелеса).

У льда есть ответы

Удивительно сложно определить, какая часть метана в атмосфере поступает из антропогенных источников, таких как бурение или сжигание нефти и газа, а какая из других источников, на которые влияет человек, таких как сельское хозяйство, и сколько поступает из естественных источников, таких как вулканические просачивания.

То, откуда оно появилось, определяет, что люди могут с этим сделать. Если это нефть и газ, мы можем настроить системы, чтобы они производили меньше. Если это вулканы, у нас может быть меньше возможностей управлять выбросами.

«Это как детектив», — говорит Хёглунд Исакссон.

В прошлом ученые делали оценки того, сколько так называемого природного метана поступает из геологических источников, отправляясь к определенному просачиванию или грязному вулкану и очень тщательно измеряя его выбросы. Затем ученые расширили бы эти наблюдения, чтобы сделать оценку для всей планеты.Используя эту стратегию, согласно большинству оценок, ежегодный вклад метана природного геологического происхождения составляет около 50 тераграммов в год, что составляет около 10 процентов от общего годового количества выбрасываемого метана. По последним оценкам, общий ежегодный вклад метана от приобретения и сжигания ископаемого топлива составляет чуть менее 200 тераграммов.

Команда Хмиэля подозревала, что геологические источники на самом деле могут быть еще меньше, и у них было место, чтобы проверить это подозрение: широкий плоский ледяной щит Гренландии. Лед там, погребенный более чем на 100 метров ниже поверхности, датируется до начала промышленной революции в 1800-х годах, поэтому доиндустриальный метан был заперт внутри крошечных пузырьков воздуха в его замерзшей решетке.

Они выкопали более 2000 фунтов льда. Затем из пузырьков, застрявших во льду, высосали метансодержащий воздух.

Метан из природных геологических источников имеет несколько иной химический состав, чем метан из других источников, таких как водно-болотные угодья. Метан, высосанный из 250-летнего льда, содержал лишь незначительное количество геологического метана. А поскольку образцы были сделаны до начала промышленной революции и одновременного увеличения содержания метана из угля и нефти, следов метана из ископаемого топлива не было.

Напротив, образцы, полученные после начала промышленной революции, показали характерный отпечаток ископаемого топлива.

Но главное открытие заключалось в том, как мало метана из геологических источников было во льду: эквивалент не более 5 тераграммов метана, выбрасываемого в атмосферу в год, в те времена, когда еще не существовало ископаемого топлива. Маловероятно, что геология изменилась за это короткое время, так что эта оценка, по словам Хмиля, является хорошим предположением о том, какой вклад геология вносит и сегодня.

Важно отметить, что этот вклад в 10 раз меньше, чем другие оценки, в том числе те, которые используются Агентством по охране окружающей среды США и Межправительственной группой экспертов по изменению климата, используемые для научных оценок и политических решений.

В общем, ученым давно точно известно, сколько метана содержится в атмосфере. Это число не изменилось: ежегодно в атмосфере по-прежнему собирается около 570 тераграммов метана. Но если из естественных геологических источников поступает намного меньше, то какой-то другой источник должен компенсировать разницу.Группа также может продемонстрировать, что наиболее вероятным источником являются нефтегазовые операции.

Если нефтегазовые операции оказали гораздо большее влияние на выбросы метана, чем считалось ранее, подумал Хмиэль, это также означает, что они могут очистить эти выбросы — как за счет сокращения количества используемого газа, так и за счет очистки утечек, факелов, и другой отработанный газ от процесса.

«Энергетические компании, которые в настоящее время решают, сосредоточиться ли на ветровой и солнечной энергии или на газе, — если они выберут газ, крайне важно понимать, что эта электростанция будет работать десятилетиями», — говорит Олмстед.

«Они обладают реальной стойкостью намного дольше, чем указано на паспортной табличке. Зная это, меняет ли это решения, которые мы принимаем сегодня? Что мы повлияем на выбросы метана через 10, 20, 30, 40 лет?»

Значение метана | Агентство по охране окружающей среды США

Метан (CH 4 ) представляет собой углеводород, который является основным компонентом природного газа. Метан также является парниковым газом (ПГ), поэтому его присутствие в атмосфере влияет на температуру Земли и климатическую систему.Метан выбрасывается из различных антропогенных (антропогенных) и природных источников. Источники антропогенных выбросов включают мусорные свалки, нефтяные и газовые системы, сельскохозяйственную деятельность, добычу угля, стационарное и мобильное сжигание, очистку сточных вод и некоторые промышленные процессы.

Метан является вторым по распространенности антропогенным парниковым газом после двуокиси углерода (CO 2 ), на его долю приходится около 20 процентов глобальных выбросов. Метан более чем в 25 раз эффективнее углекислого газа удерживает тепло в атмосфере.За последние два столетия концентрация метана в атмосфере увеличилась более чем вдвое, в основном из-за деятельности человека. Поскольку метан является одновременно мощным парниковым газом и недолговечным по сравнению с двуокисью углерода, достижение значительных сокращений окажет быстрое и существенное влияние на потенциал потепления атмосферы.

Что еще нужно знать о выбросах метана

Кто является крупнейшим источником выбросов метана?

На Китай, США, Россию, Индию, Бразилию, Индонезию, Нигерию и Мексику, по оценкам, приходится почти половина всех антропогенных выбросов метана.Основные источники выбросов метана в этих странах сильно различаются. Например, основным источником выбросов метана в Китае является добыча угля, в то время как в России большая часть метана выбрасывается из газовых и нефтяных систем. Крупнейшими источниками выбросов метана в результате деятельности человека в Соединенных Штатах являются нефтегазовые системы, кишечная ферментация скота и свалки.

Почему усилия по улавливанию и прибыльному использованию выбросов метана не получают более широкого распространения?

Несмотря на множество преимуществ, утилизация метана не получила широкого распространения по нескольким причинам.

  1. Метан обычно является вторичным побочным продуктом промышленных процессов, в результате которых он выбрасывается. Угольные шахты, например, стремятся выпустить метан из шахтных выработок, потому что он может вызвать взрывы. Исторически горнодобывающие компании не рассматривали попутный метан как самостоятельный энергетический ресурс.
  2. Лица, ответственные за выбросы, могут быть не знакомы с технологиями, доступными для извлечения метана, или потенциалом прибыльных проектов восстановления.Это особенно актуально для развивающихся стран, где улучшенный доступ к информации и техническому обучению был бы полезен для обеспечения поддержки проектов по извлечению метана.
  3. Плохо функционирующие энергетические рынки и финансово неплатежеспособные коммунальные предприятия и муниципалитеты во многих странах не могут создать для частного сектора климат, который привлечет его инвестиции в проекты по улавливанию и утилизации метана.

Называть его «природный газ» или «метан»?

Мы рады объявить о новом исследовании восприятия американцами природного газа.Природный газ на 70-90% состоит из метана, мощного парникового газа и основного фактора глобального потепления. Американская общественность воспринимает «природный газ» гораздо более благосклонно (76 %), чем другие ископаемые виды топлива, такие как нефть (51 %) или уголь (39 %). Они также считают, что природный газ гораздо менее вреден для здоровья человека, чем уголь или нефть.

Насколько выгоден природный газ от его названия, в котором есть слово «природный»? Чтобы ответить на этот вопрос, мы провели эксперимент по изучению эмоций и ассоциаций населения в отношении терминов «природный газ» и «метан».Мы случайным образом распределяли респондентов по одному из четырех условий, в которых каждого респондента просили оценить свои положительные и отрицательные чувства (аффект) по поводу одного из следующих четырех терминов: «природный газ», «природный метановый газ», «метан» или «газ метан».

Мы обнаружили, что термин «природный газ» вызывает гораздо больше положительных эмоций, чем любой из трех терминов, связанных с метаном. И наоборот, термины «метан» и «метановый газ» вызывают гораздо больше негативных чувств, чем «природный газ».

Гибридный термин «природный газ метан» находится посередине — он воспринимается более позитивно, чем «метан» или «метановый газ», но более негативно, чем «природный газ».То есть добавление слова натуральный существенно увеличивает положительные чувства респондентов по поводу метана , указывая на то, что положительные чувства, порожденные словом «натуральный», частично компенсируют отрицательные чувства, порожденные словом «метан».

Наконец, модель отношения к четырем различным терминам одинакова как для демократов, так и для республиканцев, хотя в целом демократы относительно более негативно относятся ко всем четырем терминам.

Затем мы спросили респондентов: «Когда вы думаете о [природном газе/природном газе-метане/метане/газе-метане], какое первое [затем второе, затем третье] слово или фраза приходит вам на ум?» Каждый участник мог указать до трех таких ассоциаций.

В целом, «природный газ» вызывал наибольшее количество ассоциаций с такими темами, как энергия , чистота , топливо и приготовление пищи.

Напротив, «метан», «метановый газ» и «природный метановый газ» вызывали наибольшее количество ассоциаций с такими темами, как газ , коровы , теплица , глобальное потепление и изменение климата .

Этот эксперимент показал, что у американской публики очень разные чувства и ассоциации к «природному газу», чем к «метану», хотя природный газ состоит в основном из метана. «Метан» и «метановый газ» вызывают гораздо более сильные негативные чувства и ассоциации с загрязнением, чем «природный газ», и этот эффект одинаков для всех политических партий. Эти результаты показывают, что термины, используемые для сообщения об этом ископаемом топливе, могут иметь совершенно разные последствия.

Метан: важная возможность в борьбе с изменением климата

Как решить проблему метана?

До недавнего времени мало что было известно о том, где происходят утечки и как лучше всего их устранять. В 2012 году мы начали серию исследований, чтобы лучше выявлять утечки и находить решения. Это самый большой объем рецензируемых исследований по этому вопросу.

Синтез исследования показал, что U.Нефтегазовая промышленность С. выбрасывала не менее 13 миллионов метрических тонн метана в год — примерно на 60% больше, чем в то время оценивало Агентство по охране окружающей среды. Объем представляет собой достаточно природного газа для топлива 10 миллионов домов.

Сегодня у нас гораздо больше данных о том, откуда берется метан и как его предотвратить. Наземные средства измерения наряду с растущим числом спутников, включая один, запускаемый нашей дочерней компанией MethaneSAT, позволяют быстрее и дешевле, чем когда-либо, обнаруживать, измерять и сокращать выбросы.

На самом деле, по оценкам Международного энергетического агентства, нефтегазовая промышленность во всем мире может достичь 75-процентного сокращения выбросов с использованием доступных сегодня технологий, причем две трети этого сокращения будут бесплатными.

Видение руководства из Белого дома

Являясь крупнейшим в мире производителем нефти и газа, Соединенные Штаты имеют возможность и обязаны возглавить процесс сокращения выбросов метана.