WVU 연구원들은 석유 및 가스 현장의 메탄 배출을 조사하기 위해 550만 달러를 받습니다.

May 25, 2023

배출 흐름과 활동을 기록하기 위해 WVU 학생 연구원들은 천연가스 생산 현장의 물 저장 탱크에 장비를 부착합니다. 미국 에너지부의 자금 지원은 WVU 대체 연료, 엔진 및 배출 센터의 프로젝트인 향후 3년 동안 3개 주의 현장에서 메탄 배출 모니터링을 지원할 것입니다. (제출된 사진)

향후 3년 동안 웨스트버지니아 대학교 대체 연료, 엔진 및 배기가스 센터의 연구원들은 메탄 및 기타 가스 누출이 발생하는 위치와 이유, 그리고 이것이 지역 대기 질과 지구 기후에 미치는 영향에 대한 확실한 이해를 얻으려고 노력할 것입니다.

미국 에너지부 자금 550만 달러의 지원을 받아 Benjamin M. Statler 공학 및 광물자원 대학의 부교수인 Derek Johnson이 이끄는 이 프로젝트는 지구 온난화 온실가스인 메탄 배출에 초점을 맞췄습니다. 웨스트버지니아, 펜실베이니아, 오하이오 전역의 액체 저장 탱크.

과학적으로 새로운 지식을 얻기 위한 Marcellus의 저장 탱크 배출 평가인 STEAM TANKS라는 이 연구는 추출 현장의 '상류'와 '중류'에 위치한 액체 저장 탱크에서 배출되는 메탄 및 기타 휘발성 유기 화합물과 유해 대기 오염 물질을 측정합니다. 석유와 가스가 정제 및 가공 시설로 이동하는 경로를 따라 다양한 장소에 있습니다.

존슨은 “메탄은 미국에서 이산화탄소 다음으로 많이 배출되는 온실가스”라며 대기 중 열을 가두는 능력이 이산화탄소보다 28배 더 강력하다고 덧붙였다. 대기 중 메탄 농도는 지난 200년 동안 두 배 이상 증가했으며, 가스 및 석유 시스템은 농업 부문에 이어 미국 메탄 배출의 두 번째로 큰 배출원을 구성합니다.

천연가스는 주로 메탄으로 구성되어 있으며 가스와 원유가 모두 생산, 처리, 운송 및 저장될 때 메탄 배출이 대기 중으로 누출되어 천연가스의 저탄소 이점 중 일부를 상쇄할 수 있습니다.

Johnson은 특히 액체 저장 탱크를 "복잡한 시스템"으로 지적했습니다. 탱크는 대기 또는 배출 제어 장치로 배출될 수 있습니다. 그는 탱크 온도와 압력의 시간 경과에 따른 자연적인 변화로 인해 배수되거나 채워질 때, 그리고 단순히 매일 "호흡"할 때 가스가 손실될 수 있다고 설명했습니다. 그리고 제어 장치를 사용하는 탱크에는 누출을 일으키는 씰, 통풍구 또는 도둑 해치가 있을 수 있습니다.

Johnson은 "메탄 및 기타 휘발성 유기 화합물에 대한 탱크 배출 및 누출률은 매우 다양하므로 이들의 활동을 더 잘 이해해야 합니다. 그러면 배출 예측 모델을 개선하고 궁극적으로 이를 완화하는 솔루션을 개발할 수 있습니다."라고 말했습니다.

"우리는 현장 운영자와 협력하여 온도 및 압력, 생산 및 처리량, 액체 및 증기상의 내부 화학적 조성은 물론 열려 있거나 손상된 밸브, 경첩 또는 씰과 같은 요소 등 메탄 배출에 기여할 수 있는 요소를 문서화할 것입니다. "

CAFEE가 석유 및 가스 저장 탱크의 초기 지역 목록을 완료하면 팀은 공기 샘플링을 위한 모바일 실험실부터 시간 경과에 따른 메탄 및 기타 배출을 정확하게 예측하기 위한 고급 기계 학습 방법에 이르는 도구와 기술을 배포할 것입니다. 연구진은 선택된 주요 탱크에서 1년간의 배출 측정을 수집하는 것 외에도 최소 100개 현장에서 단기 배출 모니터링을 수행할 예정이며 각 현장에는 여러 개의 저장 탱크가 있을 수 있습니다.

대부분은 새로운 비전통적 가스 생산 작업과 관련된 위치이지만 최소 30개 사이트는 기존 작업에 중점을 두고 있습니다. 수집된 데이터는 현재 예측 도구 및 배출 계수가 정확하거나 대표적인지 여부와 같은 질문에 답합니다.

여러 현장에서 상태 및 배출에 대한 데이터를 수집한 후 Johnson과 그의 동료들은 배출 예측을 위한 수십 년 된 소프트웨어 모델을 업데이트하기 시작하고 누출 보고를 위한 새로운 도구 개발을 시작할 것입니다.