Un nuevo "simulador virtual de campo de gas" desarrollado por científicos de Stanford tiene como objetivo ayudar a las empresas y agencias gubernamentales a sopesar los costos y beneficios económicos de las diferentes tecnologías de detección de fugas de metano y elegir el mejor para una situación dada.
La herramienta, detallada en línea en la revista Ciencia y tecnología ambiental , examina el costo asociado con la implementación de cuatro tecnologías de detección diferentes y calcula el beneficio económico de la venta de gas adicional ahorrado.
"Esta herramienta ayudará a las empresas y al gobierno a comparar diversas tecnologías para mitigar las fugas y detectar fugas desde un punto de vista muy común", dijo el coautor del estudio Arvind Ravikumar, investigador postdoctoral en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford.
En los últimos años, ha habido un creciente interés en monitorear y detener las fugas en los pozos de gas natural debido al potencial de metano para acelerar el cambio climático. El componente principal del gas natural, el metano es un potente gas de efecto invernadero que es hasta 80 veces máseficaz para absorber calor que el dióxido de carbono.
La fuga masiva de gas natural cerca de Los Ángeles a principios de este año, que lanzó más de 97,000 toneladas de metano al aire, atrajo la atención nacional y provocó que el gobernador de California, Jerry Brown, emitiera un estado de emergencia. Las fugas de metano también pueden representar un peligro.peligro para la seguridad humana, como lo demuestran múltiples explosiones recientes en la ciudad de Nueva York como resultado de fugas de gas natural en tuberías viejas.
En la actualidad, no se requiere que las compañías encuentren y reparen pozos de gas con fugas, pero la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. EPA está desarrollando pautas federales para abordar las emisiones de la nación.
Ravikumar y sus colegas esperan que su herramienta ayude a las compañías de energía a determinar caso por caso si un programa de detección y reparación de fugas tiene sentido económico o no. Por ejemplo, una compañía que tiene una instalación muy grande podría optar poruna técnica que es rápida pero menos sensible ". En este momento, la única forma en que una empresa puede descubrir si algo funciona es probarlo en sus instalaciones, y este problema se ve agravado por el hecho de que las empresas no suelen compartir su pruebaresultados ", dijo Ravikumar." Nuestra herramienta tiene como objetivo racionalizar y estandarizar el proceso de selección de tecnología ".
FIESTA
Apodado el Kit de herramientas de simulación de reducción de emisiones fugitivas, o FEAST, la herramienta analiza cuatro tecnologías de detección que varían ampliamente en sus costos de equipo y mano de obra: detectores distribuidos DD, detección manual de infrarrojos MIR y detección de ionización de llama FID y detección automática de infrarrojos AIR, que es esencialmente una cámara infrarroja montada en drones.
"Estamos tomando estas cuatro tecnologías y simulando cuánto costarán operar y cuánto gas ahorrarán en el transcurso de 10 años", dijo el coautor del estudio Adam Brandt, profesor asistente de Ingeniería de Recursos Energéticos en Stanford.
Utilizando la herramienta, el equipo demostró que tres de las tecnologías AIR, MIR y DD ahorran suficiente gas para que una compañía aún pueda obtener una ganancia de hasta $ 12,000 por pozo en promedio. Sin embargo, FID, el método más tradicionalde detección y muy intensivo en tiempo, resultó en un costo neto para una empresa, a pesar de que tiene el potencial de ahorrar la mayor cantidad de gas.
El estudio también encontró que atacar selectivamente la pequeña fracción de los llamados "súper emisores" podría ayudar a mitigar las fugas de metano a costos mucho más bajos que reparar cada fuga. Los súper emisores, que generalmente arrojan de 10 a 100 veces más metano que el promedio, solo representan menos del 1 por ciento del número total de fugas en un campo.
"Descubrimos que al ajustar sus métodos para detectar solo las fugas más grandes, puede eliminar más del 80 por ciento del metano que se emite independientemente de la tecnología que esté utilizando", dijo Ravikumar.
Costoso, pero efectivo
Otro hallazgo importante del estudio es que hay una distinción entre la tecnología de bajo costo y la detección de bajo costo. Por ejemplo, una cámara infrarroja montada en drones puede costar hasta $ 200,000 para comenzar a funcionar, pero FEAST muestra quees la forma más rentable de detectar fugas. "Una sola cámara montada en drones puede cubrir grandes áreas de campos de gas de manera muy eficiente en poco tiempo", dijo Brandt, quien también es miembro del Centro de Precourt Institute for Energy de Stanford.y un afiliado en el Stanford Woods Institute for the Environment.
En contraste, el costo del equipo para FID es de solo $ 35,000, pero emplear la tecnología es un proceso extremadamente lento que requiere cientos de horas de trabajo por cada campo de gas.
"Nuestro estudio muestra que está bien usar instrumentos caros siempre que la detección de fugas se pueda realizar rápidamente", dijo Ravikumar.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford . Original escrito por Ker Than. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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