Vệ tinh theo dõi lượng khí thải mêtan khổng lồ từ các cơ sở dầu khí
2 cuộc khảo sát—một toàn cầu, một khảo sát tập trung vào Turkmenistan—cho thấy mức độ phát thải khí nhà kính đáng kinh ngạc có thể tránh được
Cạnh tranh tiêu hủy 'hóa chất vĩnh viễn' nóng lên
Dự án pin BASF bị trì hoãn vì lo ngại về môi trường
Làm thế nào các công ty có thể tái chế cánh tuabin gió?
Khi chất thải hạt nhân ngày càng chồng chất, các nhà khoa học tìm kiếm giải pháp lưu trữ lâu dài tốt nhất
Sản xuất amoniac công nghiệp thải ra nhiều CO2 hơn bất kỳ phản ứng tạo hóa chất nào khác. Các nhà hóa học muốn thay đổi điều đó
Ảnh chụp từ trên cao của một cánh đồng đất có thiết bị khoan dầu trên đó. Một ngọn lửa lớn phát ra từ một tòa tháp ở giữa cánh đồng.
Tín dụng: Shutterstock
Các cơ sở sản xuất dầu, như cơ sở này ở Nga, thường đốt sản phẩm phụ của khí tự nhiên hoặc thậm chí thải trực tiếp vào khí quyển, thải ra một lượng lớn khí nhà kính.
Các cơ sở sản xuất dầu khí cùng nhau thải một lượng lớn khí mê-tan vào khí quyển, nhưng các nhà khoa học thường gặp khó khăn trong việc tìm ra thủ phạm tồi tệ nhất. Hai cuộc khảo sát mới dựa trên vệ tinh hiện đã xác định được một số nguồn khí mêtan lớn nhất trong ngành và nhận thấy chúng thải ra nhiều khí hơn so với suy nghĩ trước đây. Vì khí mê-tan là một loại khí nhà kính mạnh nên việc ngăn chặn lượng khí thải này có thể là cách giúp giảm nhanh tác động của ngành đến khí hậu.
Cuộc khảo sát đầu tiên cho thấy lượng khí thải mêtan từ hàng chục địa điểm sản xuất dầu thô ở Turkmenistan tăng mạnh vào năm 2020 (Environ. Sci. Technol. 2022, DOI: 10.1021/acs.est.1c04873), trong khi cuộc khảo sát thứ hai cho thấy lượng khí thải tương tự là phổ biến tại nhiều địa điểm công nghiệp dầu khí khác trên thế giới (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abj4351).
“Chúng tôi đã nghĩ chúng là ngẫu nhiên và hiếm gặp. Và chúng tôi phát hiện ra rằng chúng không hiếm như chúng tôi nghĩ và chúng không phải ngẫu nhiên,” Thomas Lauvaux tại Phòng thí nghiệm Khoa học Khí hậu và Môi trường tại Đại học Paris-Saclay, người đứng đầu nghiên cứu thứ hai, cho biết. Ông nói thêm rằng cần phải có quy định chặt chẽ hơn về lượng khí thải của các công ty và thực thi tốt hơn. Ông nói: “Mọi thứ đều có thể thực hiện được, vấn đề chỉ là ý chí chính trị mà thôi”.
Turkmenistan vốn được biết đến là một trong những nước phát thải khí mê-tan hàng đầu thế giới, nhưng vẫn chưa rõ chính xác lượng khí này đến từ đâu. Itziar Irakulis-Loitxate, một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Bách khoa Valencia, người đứng đầu cuộc khảo sát Turkmenistan, cho biết: “Điều này đang xảy ra ở một quốc gia mà việc truy cập dữ liệu từ bên ngoài là rất khó khăn”. “Nếu không có vệ tinh, sẽ rất khó để xác minh nguồn gốc của khí thải.”
Nhóm của Irakulis-Loitxate đã kết hợp dữ liệu từ máy quang phổ và camera trên nhiều vệ tinh khác nhau để vẽ nên một bức tranh chi tiết về lượng khí thải của Turkmenistan. Một số thiết bị—chẳng hạn như cảm biến TROPOMI (Công cụ giám sát Ozone TROPospheric)—cung cấp thông tin tổng quan hàng ngày về khu vực, trong khi các thiết bị khác—vệ tinh Prisma, ZY 1 02D, Landsat và Sentinel-2—cung cấp ít thường xuyên hơn nhưng mang tính không gian hơn phép đo khí mêtan chính xác. Sự kết hợp này cho phép các nhà nghiên cứu xác định chính xác các luồng khí mêtan ở độ phân giải 20–30 m và xem chúng thay đổi như thế nào theo thời gian.
Nhóm nghiên cứu đã xác định được 29 luồng khí mêtan thỉnh thoảng bơm tới 20 tấn (t) khí mêtan mỗi giờ vào không khí từ tháng 1 năm 2017 đến tháng 11 năm 2020. 24 địa điểm trong số đó là các cơ sở sản xuất do các công ty nhà nước Turkmenoil và Turkmengaz quản lý . Hầu hết các nguồn còn lại là đường ống bị rò rỉ. Tính đến thời hạn cuối cùng của C&EN, cả hai công ty đều không trả lời yêu cầu phỏng vấn.
Nhìn chung, lượng khí thải mêtan ở khu vực khảo sát Turkmenistan đã tăng gần gấp đôi từ năm 2018 đến năm 2020, một phần là do nhiều địa điểm trong số này đã chuyển từ đốt lượng khí mêtan dư thừa—một phương pháp được gọi là đốt cháy—sang thông gió không bị cản trở. Khí mê-tan có khả năng làm nóng lên toàn cầu gấp 80 lần so với CO2 trong 20 năm đầu tiên sau khi nó được thải ra, do đó, việc chuyển đổi khí mê-tan thành CO2 bằng cách đốt sẽ làm giảm tác động đến khí hậu, mặc dù nó gây ô nhiễm không khí theo những cách khác.
Trong nghiên cứu thứ hai, một nhóm do Lauvaux dẫn đầu đã sử dụng dữ liệu vệ tinh tương tự để lập bản đồ lượng phát thải khí mê-tan chính trên toàn cầu trong năm 2019 và 2020. Mặc dù họ chỉ có thể thu hẹp các nguồn trong phạm vi vài km bằng cách sử dụng dữ liệu TROPOMI, nhưng khoảng 2/3 lượng khí thải rõ ràng có liên quan đến ngành dầu khí, phần còn lại là từ khai thác than, nông nghiệp hoặc quản lý chất thải.
Ngành công nghiệp dầu khí thải ra tổng cộng khoảng 8 triệu tấn khí mê-tan mỗi năm, chiếm khoảng 10% lượng khí thải toàn cầu ước tính của ngành. Turkmenistan chịu trách nhiệm về lượng khí thải nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác, tiếp theo là Nga, Mỹ, Iran, Kazakhstan và Algeria.
Lauvaux cho biết ông bị sốc trước mức độ phát thải khí mê-tan. “Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy ngay cả Mỹ cũng không làm tốt công việc đó,” ông nói.
Ông nói thêm rằng những vụ thải khí có lẽ không phải do tai nạn bất ngờ gây ra. Các lỗi thiết bị giải phóng khí mê-tan có thể mất hàng tuần hoặc hàng tháng để khắc phục, nhưng nhiều đám khói mà họ thấy chỉ xuất hiện trong một ngày hoặc lâu hơn mỗi lần, ngụ ý việc cố tình xả khí.
“Nói chung, kết luận của họ phù hợp với những gì chúng tôi đã tìm thấy,” Irakulis-Loitxate nói. Lauvaux cho biết thêm rằng hai nghiên cứu này cũng bổ sung cho nhau: trong khi công trình của ông cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn cầu thì nghiên cứu ở Turkmenistan đưa ra “một cái nhìn chính xác hơn nhiều về các chùm khói”. Ông nói, cả hai cách tiếp cận đều có thể cung cấp cho các nhà hoạch định chính sách một phương pháp hiệu quả để giám sát lượng khí thải mêtan.
Vào tháng 11 năm 2021, hơn 100 quốc gia đã ký Cam kết khí mê-tan toàn cầu nhằm giảm ít nhất 30% lượng khí thải mê-tan trong khoảng thời gian từ năm 2020 đến năm 2030. Khảo sát vệ tinh sẽ là một cách thiết yếu để đánh giá liệu các quốc gia có thực sự tuân thủ cam kết đó hay không. Irakulis-Loitxate cho biết: “Các chính trị gia nên sử dụng bất kỳ công cụ nào có thể để cố gắng hạn chế lượng khí thải này càng sớm càng tốt”.
