펜실베이니아는 수십만 개의 버려진 천연 가스 우물을 가지고 있습니다. (제공 : 롭 잭슨)
과학자들에 따르면, 펜실베이니아의 버려진 석유 및 가스 우물 가운데 일부가 메탄 배출의 대부분을 차지하고 있다고한다.
미국에서 가장 긴 석유 및 가스 개발 역사를 가진 펜실베니아에서의 작업은 과학자들이 전국적으로 고배출 유정을 식별하고 수리하는 방법을 배우는 데 도움이 될 수 있습니다.
에 발표 된 연구 결과, 과학 국립 아카데미의 절차, 1859년으로 거슬러 올라가는 석유 및 가스 인프라가 있는 주에서 메탄을 많이 배출하는 버려진 석유 및 가스정에 대한 가장 큰 연구에서 나온 것입니다. 메탄은 강력한 온실 가스로 30년 동안 태양열을 가두는 데 이산화탄소보다 약 100배 더 효과적입니다.
"우리의 발견은 주정부가 돈을 어디에 쓸지 우선순위를 정하고 더 쉽게 가장 많이 방출하는 우물을 찾는 데 도움이 될 것입니다. "기후 변화를 빨리 줄이고 싶다면 메탄이 좋은 기회를 제공합니다."
최대 700,000개의 폐정
잭슨 연구실의 박사 후 연구원이자 새 연구의 첫 번째 저자인 Mary Kang이 프린스턴 대학에서 수행한 이전 연구는 펜실베니아의 버려진 우물이 상당한 양의 메탄을 대기에 배출하므로 주 및 국가 온실 가스 배출 인벤토리에 포함되어야 한다고 결정했습니다.
"이 강화된 복구 우물의 대부분은 19세기까지 거슬러 올라가며 문서화되지 않았지만 지금은 재발견되었습니다."
그러나 빈약한 문서화 및 기록 보관과 결합된 버려진 우물의 수는 얼마나 많은 우물이 존재했는지조차 알기 어렵게 만들었고 완화를 위한 합리적인 전략을 개발하는 것은 훨씬 더 어려웠습니다.
Kang, Jackson 및 동료들은 펜실베니아의 88개 유정에서 얻은 새로운 현장 측정값을 오래된 책, 출판된 문헌, 역사적 국가 문서 및 현대 데이터베이스에서 수집한 정보와 결합하여 버려진 유정의 수와 가장 높은 방사체의 특성을 보다 정확하게 파악했습니다.
이 연구의 주요 결과 중 하나는 펜실베니아에 버려진 우물이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 많을 가능성이 있다는 것입니다. 총 475,000에서 700,000개로 이전 추정치인 300,000에서 500,000에서 증가한 것입니다.
"이러한 강화 복구 우물의 대부분은 19세기까지 거슬러 올라가며 문서화되지 않았지만 지금은 재발견되었습니다."라고 Kang은 말합니다.
배출량 합산
연구원들은 펜실베이니아에 있는 모든 버려진 우물의 총 배출량이 연간 약 50,000톤의 메탄을 추가했다고 계산했습니다. 이는 펜실베이니아 연간 온실 가스 배출량의 약 5~8%에 해당합니다.
"펜실베이니아에서 메탄의 주요 공급원은 아니지만 이 우물은 수년, 심지어 수십 년 동안 계속 방출합니다."라고 Stanford Woods 환경 연구소와 Precourt 에너지 연구소의 선임 연구원이기도 한 Jackson은 말합니다.
조사된 버려진 우물 중 일부는 특히 높은 비율로 메탄을 배출하는 것으로 나타났습니다. 또 다른 최근 스탠포드 연구 그것은 적은 수의 우물이 국가의 메탄 배출의 대부분을 담당한다는 것을 보여주었습니다. 펜실베니아에서 최악의 범인은 열려 있고 플러그가 뽑혀 있는 천연 가스 우물의 하위 집합인 것으로 보이며, 탄광을 통과하고 압력을 방출하기 위해 통풍구가 필요한 막힌 가스 우물도 있습니다.
지난 5년 동안 천연가스 생산의 엄청난 성장과 관련된 문제를 해결하고 프로젝트에 자금을 지원하는 데 전념하고 있는 Stanford의 캠퍼스 전체 NGI(Natural Gas Initiative)에 소속되어 있는 Jackson은 "정의 10~XNUMX%를 처리하는 것만으로도 대부분의 배출을 봉인할 수 있습니다."라고 말합니다.
연구원들은 또한 "슈퍼 방출기" 우물에서 나오는 메탄 배출물이 종종 독특한 화학적 구성을 가지고 있음을 발견했습니다. 여기에는 특정 헬륨 동위 원소를 포함하여 더 많은 양의 비활성 가스와 더 높은 농도의 열 발생 가스가 포함되어 있는 경향이 있습니다. 이 가스는 미생물에 의해 생성된 생물 가스가 아니라 높은 온도와 압력에서 땅 깊숙이 생성됩니다.
"이 정보는 메탄 소스와 누출 경로를 결정하는 데 유용하며 누출을 가장 잘 막을 수 있는 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 Kang은 말합니다. 예를 들어, 그녀는 우물 배출의 화학적 특성이 비용이 많이 드는 우물의 전체 길이를 막는 대신 우물의 특정 부분만 수리가 필요함을 나타낼 수 있다고 지적했습니다.
우물을 막는 것은 저렴하지 않습니다
우물을 막는 표준 방법은 시멘트를 부어 깊고 얕은 플러그의 조합을 만드는 것입니다. 하나는 각 석유, 가스, 석탄 또는 물 함유 층 전체에 하나씩, 다른 하나는 식수를 격리하기 위해 표면에 있습니다. "기술적으로 우리는 문제를 해결하는 방법을 정확히 알고 있습니다."라고 Kang은 말합니다. "문제는 그렇게 하는 것이 싸지 않다는 것입니다."
새로운 발견은 손상된 우물의 가장 문제가 되는 부분을 다루기 위해 우물 자체에서 더 효과적인 완화 전략을 개발할 필요성을 강조한다고 저자들은 말합니다.
"좋은 소식입니다. 슈퍼 이미 터를 빠르고 저렴하게 식별할 수 있다면 대부분의 문제를 해결할 수 있습니다."라고 Jackson은 말합니다.
연구원들은 이 최신 연구에서 개발한 새로운 데이터 마이닝 및 현장 측정 기술을 사용하여 국내 및 해외의 높은 방사체를 식별하기를 희망합니다. "더 많은 위치에서 더 많은 데이터가 필요합니다."라고 Jackson은 말합니다. "이것은 미국 전역의 문제이며 세계의 다른 지역에서도 마찬가지입니다."
이 연구의 다른 공동 저자는 Princeton, Lawrence Berkeley National Laboratory 및 Ohio State University 출신입니다.
자금은 국립해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration)과 Vulcan Inc.에서 제공했습니다.
관련 서적
at 이너셀프 마켓과 아마존
