متان؛ گازی که ندید گرفتیم

چطور می‌توان انتشارات متان را کاهش داد؟
متان؛ گازی که ندید گرفتیم

فاطمه لطفی دنیای انرژی

 

یکی از موثرترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه‌های مقابله با تغییرات اقلیم، کاهش انتشارات متان از عملیات‌های نفت و گاز است. کشورهای‌ مختلف بسته به نوع تاسیسات نفت و گازی که دارند فرصت‌های بسیاری را برای توسعه سیاست‌ها و قوانین مربوط به این حوزه می‌توانند در اختیار داشته باشند. در این میان بهبود و گزارش دهی داده‌های انتشارات، نقش مهمی در عملیات کاهش انتشارات خواهد داشت. البته اجرای سیاست‌های مربوط به انتشارات سه فاز جداگانه دارد: اول فهم شرایط محلی، دوم طراحی و توسعه قوانین و سوم اجرای قوانین. در این گزارش برآن هستیم که به صورتی کاملا خلاصه اثرات انتشارات متان، راه‌های جلوگیری از آن و وضعیت دنیا و ایران را در تولید این انتشارات بررسی کنیم.

چرا متان مهم است؟

متان قوی‌ترین گاز گلخانه‌ای است که در تغییرات اقلیم دخیل است. و نیز انتشار متان دومین عامل گرمایش جهانی است. محققان بر این باورند که غلظت فعلی متان در اتمسفر 2.5 برابر غلظت این گاز در زمان قبل از صنعتی شدن است و این غلظت به طور ثابتی در حال افزایش است. طیف وسیعی از عوامل و بخش‌ها منشاء این انتشارات هستند: از منابع طبیعی گرفته تا بخش‌ انرژی، تا استخراج نفت و گاز و معادن زغال سنگ تا بیوانرژی. متان با اینکه نسبت به دی‌اکسید کربن عمر کوتاه‌تری در اتمسفر دارد، (طول عمری برابر با 12 سال در مقایسه با طول عمر چند قرنی دی‌اکسید کربن)، اما انرژی که متان در اتمسفر جذب می‌کند بسیار بیشتر از دی‌اکسید کربن است. با این حال این گاز قوی کمتر از دی‌اکسید کربن در اتمسفر مورد توجه قرار گرفته است درحالی که کاهش انتشار متان در اتمسفر تاثیرات بسیار به‌القوه‌ای در کاهش اثرات تغییرات اقلیم خواهد داشت. تخمین میزان متان اتمسفر عدم قطعیت بالایی به همراه دارد. اما آخرین تخمین‌های انجام شده می‌گوید که انتشار جهانی سالانه متان در حدود 570 میلیون تن است. 40 درصد از این انتشارات مربوط به منابع طبیعی است و بقیه مربوط به فعالیت‌های انسانی. بزرگ‌ترین منبع انسان‌ساز انتشار متان کشاورزی است که یک چهارم از کل انتشارات متان را به خود اختصاص داده است. پس از کشاورزی بخش انرژی قرار دارد.

بر اساس مطالعه‌ای که در نیمه‌های سال 2020 منتشر شد میزان انتشار گاز متان در فاصله بین سال‌های 2007 تا 2017 به بالاترین رکورد ممکن رسید. در این میان بخش انرژی و تولید غذا 9 درصد از کل این انتشارات را از آن خود کرده بودند. این مطالعه تاکید کرده بود که افزایش حفاری‌های نفت و گاز در ایالات متحده در این یک دهه به افزایش انتشارات متان در دنیا انجامیده است. دانشمندانی که این تحقیق را به سرانجام رساندند معتقدند تا سال 2000 میلادی، عمده منبع تولید متان حفاری زغال سنگ بود. اما از 2007 تا 2017 نفت و گاز جای زغال سنگ را گرفته است.

متان و صنایع نفت و گاز

هر چند معدنکاری زغال سنگ و احتراق بیوانرژی‌ها مقادیر زیادی متان تولید می‌کند اما عملیات‌های نفت و گاز بزرگ‌ترین منبع انتشار متان در بخش انرژی هستند. آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید بخش نفت و گاز دنیا در سال 2020 حدود 70 میلیون تن متان (تقریبا معادل 2.1 گیگاتن دی‌اکسید کربن) وارد اتمسفر کرده است، یعنی چیزی حدود 5 درصد از انتشارات گازهای گلخانه‌ای مربوط به بخش انرژی. در سال 2019 هم انتشارات متان بخش نفت و گاز به 82 میلیون تن (معادل 2.5 گیگاتن دی‌اکسید کربن) رسید. داده‌های ماهواره‌ای هم نشان می‌دهد که نشت اتفاقی در مقیاس بزرگ در سال 2020 کاهش یافته است هرچند شاید بتوان این موضوع را هم مربوط به کاهش تولید در نتیجه شیوع ویروس کرونا درنظر گرفت. بر اساس تخمین‌های آژانس بین المللی انرژی، برای اینکه بتوانیم به اهداف انتشارات دست یابیم، انتشارات متان بخش انرژی باید تا سال 2030 سالانه 20 میلیون تن کاهش یابد، یعنی چیزی بیشتر از 70 درصد کل مقدار انتشارات در سال 2020.

مقدار قابل توجهی از کاهش انتشارات متان بخش انرژی چندان هزینه‌ای هم برای بهره‌برداران نخواهد داشت و متان بازیافتی می‌تواند هزینه‌های خود را جبران کند. برعکس دی‌اکسید کربن، متان ماده اصلی گاز طبیعی، ارزش تجاری دارد به این معنی که کاهش انتشارات متان در نهایت صرفه اقتصادی هم دارد. اما از آن جایی که قیمت گاز در سال 2020 به دلیل شیوع پاندمی کرونا کاهش یافت، سهم بازیافت گاز نشتی هم به شدت کاهش یافت. بنابراین می‌توان امیدوار بود با افزایش قیمت گاز دوباره اقدامات بازیافت گاز نشتی در اولویت قرار گیرند. در این میان سیاست‌گذاری دولت‌ها و تنظیم قوانین مربوط به آن در برداشتن موانع بر سر راه کاهش انتشارات متان بسیار مهم است.

موانع بر سر راه اقدامات کاهش انتشارات متان

از نظر آژانس بین المللی انرژی سه مانع عمده بر سر راه شرکت‌های بهره‌بردار تاسیسات نفت و گاز وجود دارد که باعث می‌شود این شرکت‌ها از فرصت‌های موجود برای کاهش انتشارات استفاده نکنند. این موانع عبارتند از: اطلاعات، زیرساخت‌ها و محرک‌های سرمایه‌گذاری.

اطلاعات : شرکت‌های بزرگ نفتی هم درباره اثرات محیط زیستی انتشارات متان و هم به ویژه درباره میزان و منابع انتشارات متان از عملیات‌هایی که با آن سر و کار دارند اطلاعات کمی دارند. از طرفی این شرکت‌ها اغلب درباره تکنولوژی‌های موجود کاهش انتشارات و هزینه‌های آنها و نیز مزایایی که کاهش انتشارات برایشان خواهد داشت، چه از نظر مصرف گاز و چه درباب فروش گاز جذب شده، آگاهی کافی ندارند. حتی درصورتی که روسای شرکت‌ها در این باره تا حدی اطلاعات داشته باشند باز هم در فضای کلی حاکم بر شرکت تاثیر چندانی نخواهد داشت. شرکت‌ها اغلب بر این باورند اگر منبع جدید متان در تاسیسات خود بیابند، هزینه‌هایی که این منبع بر آنها تحمیل خواهد کرد مشکلی بر مشکلاتشان می‌افزاید.

زیرساخت‌ها : اغلب گاز جذب شده را می‌توان به راحتی در بازار فروخت. البته در حالتی که گاز منتشر شده، گاز همراه نفت باشد، شاید روشی که شرکت‌ها برای تولید و فروش محصولات خود در پیش گرفته‌اند امکان استفاده راحت از این گاز را برایشان فراهم نکند. در این حالت شاید ایجاد زیرساخت‌های جدید ضروری باشد.

محرک‌های سرمایه‌گذاری : بسیاری از شرکت‌ها سرمایه‌گذاری در این زمینه را بسیار محدود کرده‌اند. بنابراین سرمایه‌گذاری روی کاهش انتشارات متان باید آنقدر قدرت داشته باشد تا بتواند با سرمایه‌گذاری در دیگر زمینه‌ها هم رقابت کند. حتی در مواقعی که کاهش انتشارات متان مقرون به صرفه است، باز هم شرکت‌ها سرمایه‌گذاری در این بخش را چندان در اولویت قرار نمی‌دهند. از سویی از آن جایی که در اکثر مواقع هزینه‌های آلودگی در محاسبات سرمایه‌گذاری دخالت داده نمی‌شوند، در نتیجه این نوع سرمایه‌گذاری هم معمولا چندان مقرون به صرفه به نظر نمی‌آید. و مهم‌تر اینکه از آن جایی که شرکت‌های دولتی از این اقدامات مربوط به درآمد حاصل از تقلیل هزینه‌ها متنفع نمی‌شوند، در نتیجه چندان توجهی هم به این نوع اقدامات نخواهند داشت.

نقش دولت‌ها

دولت‌ها می‌توانند با سیاست‌گذاری‌های درست در جهت رفع موانع فوق، راه سرمایه‌گذاری در این بخش را هموار کنند. دولت‌ها می‌توانند با استراتژی‌های آموزشی، برنامه‌های اهدای گواهی‌نامه برای کارگران، نظارت، گزارش دهی و ممیزی انتشارات، و ... موانع اطلاعاتی بر سر راه این اقدامات را رفع کنند. در زمینه زیرساخت‌ها هم دولت‌ها باید قوانینی برای مرحله طراحی پروژه‌ها و سرمایه‌گذاری مستقیم در ایجاد زیرساخت‌های جدید داشته باشند. دولت‌ها قادرند بر اثرات زیست محیطی این انتشارات قیمت‌ تعیین کنند و یا محرک‌‌های مالی برای مصرف درجای گاز جذب شده در نظر بگیرد، یا مشوق‌هایی برای تکنولوژی‌های کاهش انتشارات درنظر بگیرد. هدف از این اقدامات این است که اولا دولت‌ها قادر هستند اقدامات مربوط به کاهش آلودگی‌ها را اجباری کنند، اقداماتی که مزایای اقتصادی هم دارد. و دوم اینکه قادر هستند این اقدامات را تسهیل کنند.

ردیابی و اندازه‌گیری و تکولوژی

از آنجایی که متان ماده‌ای باارزش است امروزه باور بر این است که می‌توان بدون هزینه خاصی  جلوی انتشار حدود 45 درصد از 82 میلیون تن متان را به اتمسفر گرفت. تکنولوژی‌های شناخته شده بسیاری برای کاهش انتشارات متان در عملیات‌های نفت و گاز وجود دارد. می‌توان از واحدهایی چون بازیافت بخار استفاده کرد، یا تجهیزات فعلی را با تجهیزاتی جایگزین کرد که میزان انتشارات آنها کم است. نشت از کمپرسورها در عملیات‌های بالادستی و میان‌دستی منبع مهم انتشارات متان است. بهبود کار عملیات، تعمیرات، آبندی، استفاده از کمپرسورهای سانتریفیوژ با کاسه نمد خشک و... از جمله راه‌حل‌های پیشنهادی است. اما مهمترین گزینه کاهش انتشارات متان، شناسایی نشت متان و تعمیر نشتی‌هاست. این بخش یکی از پویاترین بخش‌ها برای تکنولوژی‌های ابتکاری است و از سویی هزینه‌های برخی از این تکنولوژی‌های نشت‌یابی به شدت در حال کاهش است. با این حال هنوز هم نشت متان از عملیات‌های نفت و گاز بسیار بالاست.

اقدامات کشورها و شرکت‌های پیش‌رو

کانادا اعلام کرده است که تا سال 2025 قرار است 40 تا 45 درصد انتشارات بر پایه سال 2012 را کاهش دهد. استان‌های آلبرتا، بریتیش کلمبیا و ساسکاچوان اقدامات قانونی بیشتری هم مد نظر دارند تا جلوی نشت و فلرینگ متان را از عملیات‌های بالادستی نفت و گاز بگیرند. کمیسیون اروپا برنامه‌ای استراتژیکی برای کاهش انتشارات متان از بخش انرژی دارد که تمرکز آن بر بهبود اندازه‌گیری‌ها، گزارش‌دهی‌ها و ممیزی‌هاست. با کمک و همراهی برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد، نیجریه و ساحل عاج هم به برنامه «پیمان جهانی متان» پیوستند. این دو کشور متعهد شده‌اند که تلاش برای کاهش انتشارات متان را از عملیات‌های نفت و گاز خود در اولویت قرار دهند.

مشارکت نفت و گاز متان (OGMP) یک ائتلاف اقلیم و هوای پاک (CCAC) است که برنامه محیط زیست سازمان ملل، کمیسیون اروپا و صندوق دفاع محیط زیست آن را رهبری می‌کنند. 65 شرکت از جمله رویال داچ شل، توتال، بریتیش پترولیوم، آدنوک، ایکواینر، انی، رپسول و یونیپر در این ائتلاف عضو هستند. این 65 شرکت در هر 5 قاره جهان دارایی‌هایی در زمینه نفت و گاز دارند و 30 درصد از تولید نفت و گاز جهان بر عهده این شرکت‌هاست.

وضعیت ایران

گازهای مشعل یا همان فلرینگ یکی از منابع انتشار متان در ایران هستند. بر اساس مقاله‌ «بررسی آثار محیط‌زیستی گاز مشعل در ایران و اهمیت آن در راستای تعهدات کشور در توافق پاریس» که امیر وهاب‌پور و همکاران در سال 1397 در فصلنامه مطالعات راهبردی سیاستگذاری عمومی چاپ کردند؛ سالانه حدود 47 میلیون تن دی‌اکسید کربن  و 211 هزار تن متان در کشور از طریق گاز مشعل منتشر می‌شود که مجموعا از لحاظ قابلیت گرمایش زمین معادل حدود 53 میلیون تن کربن دی‌اکسید است. با در نظر داشتن کل میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای کشور که حدود ۷۰۰ میلیون تن در سال برآورد می‌شود، انتشار آلاینده‌های ناشی از گاز مشعل بالغ بر حدود 7.6 درصد از کل میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای کشور خواهد بود. علاوه بر این، حدود 198 هزار تن کربن مونواکسید، 878 هزار تن سولفور دی‌اکسید، 41 هزار تن دوده، 23 هزار تن اکسیدهای نیتروژن، و 88 هزار تن هیدروکربن‌های فرار غیر متان، از طریق گاز مشعل منتشر می‌شود. همین مقاله می‌گوید که میزان متان رهاشده در اتمسفر توسط ایران حدود ‌400‌ هزار تن در سال تخمین زده می‌شود. با فرض اینکه GWP‌ برای گاز متان برابر با ‌۲۱‌ باشد، رقمی برابر با ‌8.5 میلیون تن معادل دی‌اکسید کربن حاصل خواهد شد.

بر اساس آمارهای بانک جهانی، حجم گاز فلر شده جهان در سال 2018حدود 145میلیارد مترمکعب بوده که نسبت به سال 2017 نزدیک به 3درصد رشد داشته  است.  ایران  به  لحاظ  حجم  گاز  فلر،  سومین کشور جهان پس  از  کشورهای روسیه  و  عراق  است. در  سال 2018 حجم گاز فلر ایران 17.3 میلیارد مترمکعب بود. شاخص شدت فلرسوزی در ایران هم طی سال‌های اخیر رشد داشته در حالی که همین موضوع در کشور عراق روند نزولی داشته و یا در کشور روسیه کمتر از نصف ایران است. نشت متان از خطوط انتقال گاز ایران نیز یکی دیگر از منابع بزرگ انتشار گاز متان است. کاظم کاشفی در سال 97 در مقاله‌ای در نشریه مهندسی گاز ایران می‌گوید که بالاترین اولویت در بین راهکارهای کاهش نشر در خطوط لوله گاز، اجرای روش بازرسی و تعمیرات مستقیم شیرهای بین راهی است.

در نهایت

گاز متان یکی از قوی‌ترین گازهای گلخانه‌ای است اما برعکس دی‌اکسید کربن، توجه چندانی به کاهش انتشارات این گاز نشده است. علاوه بر صنایع غذایی و معدن‌کاری زغال سنگ، صنایع نفت و گاز یکی از بزرگ‌ترین منابع انتشار گاز متان در جو هستند. آمارها می‌گویند صنایع نفت و گاز دنیا در سال 2020 حدود 70 میلیون تن متان وارد اتمسفر کرده است.

اقلیم شناسان بر این باور هستند که تنها راه مقابله با گرمایش جهانی و جلوگیری از افزایش دمای کره زمین به بیشتر از 1.5 درجه سانتی‌گراد، گذار از انرژی‌های فسیلی به انرژی‌های پاک است. سوخت‌های فسیلی هم در مرحله تولید و هم در بخش حمل و نقل، و مصرف باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شوند.

 

۲۱ فروردین ۱۴۰۰ ۱۵:۳۰