Le emissioni di metano derivanti dalle attività di estrazione e produzione di petrolio e gas sono state al centro di numerosi studi scientifici negli ultimi anni. Gli sforzi per monitorare e ridurre tali emissioni si sono tradizionalmente concentrati sulle grandi fonti altamente concentrate.
Le emissioni nascoste: l’impatto sottovalutato delle fonti di metano più piccole
Tuttavia, un nuovo studio pubblicato sulla rivista Atmospheric Chemistry and Physics e guidato da scienziati dell'Environmental Defense Fund (EDF) evidenzia un aspetto spesso trascurato: il ruolo significativo delle fonti di emissione più piccole e disperse. Secondo questa ricerca, negli Stati Uniti continentali circa 15 milioni di tonnellate di metano vengono rilasciate ogni anno dalle attività petrolifere e del gas onshore. Di queste, ben il 70% proviene da fonti che emettono meno di 100 chilogrammi di metano all'ora.
Ancora più sorprendente è il fatto che il 30% delle emissioni totali provenga da siti che rilasciano meno di 10 chilogrammi all'ora. Questo significa che milioni di tonnellate di metano sfuggono ai metodi di misurazione attuali, che non sono stati progettati per individuare queste fonti più ridotte e sparse.
Un dato particolarmente significativo dello studio riguarda i siti di estrazione petrolifera, responsabili del 70% delle emissioni totali di metano del settore petrolifero e del gas su scala regionale. Tra questi, dal 67% al 90% delle emissioni proviene da pozzi a bassa produttività, che contribuiscono solo al 10% della produzione totale di petrolio e gas. Questo squilibrio tra produzione e impatto ambientale mette in evidenza l'urgenza di affrontare il problema con strategie più mirate ed efficaci.
Fortunatamente, l'innovazione tecnologica sta fornendo nuovi strumenti per affrontare questa sfida. Un esempio emblematico è MethaneSAT, un satellite sviluppato da una controllata di EDF con il supporto del Bezos Earth Fund e altri finanziatori, lanciato nel marzo 2024.
Questo strumento è stato progettato per quantificare le emissioni totali a livello regionale, offrendo la capacità di individuare sia le grandi fonti puntuali sia quelle più piccole e disperse. L'uso combinato di satelliti, aerei e metodi di misurazione a terra rappresenta un passo avanti cruciale per una comprensione più accurata delle emissioni complessive di metano.
Numerosi studi si sono concentrati sui siti con alte emissioni (i cosiddetti “super-emettitori”), ritenendoli responsabili di una grande frazione delle emissioni totali di metano. Tuttavia, le strutture che emettono a livelli inferiori e il loro contributo complessivo alle emissioni totali sono meno comprese, soprattutto quando si valutano le emissioni a livello nazionale e regionale. Per approfondire il contributo delle fonti più piccole e disperse, i ricercatori hanno analizzato oltre 1.900 tassi di emissione a livello di impianto, raccolti attraverso misurazioni dettagliate da 16 studi precedenti.
Questi dati empirici sono stati combinati con informazioni dettagliate sulle infrastrutture per stimare i tassi di emissione di ogni singola struttura petrolifera e del gas negli Stati Uniti, determinando così le emissioni a livello di bacino e nazionale. I metodi di misurazione a terra possono rilevare emissioni di 1 kg all’ora o meno, ma hanno una copertura geografica limitata rispetto ai satelliti o agli aerei.
Il nuovo studio ha analizzato 673.940 strutture totali, tra cui: 541.970 siti di pozzi a bassa produttività, 121.824 siti di pozzi non a bassa produttività, 4.431 stazioni di compressione per raccolta e potenziamento, 2.093 stazioni di compressione per trasmissione e stoccaggio, 919 impianti di lavorazione, 3.153 focolai di combustione rilevati dal database satellitare VIIRS.
La stragrande maggioranza di queste strutture emette meno di 100 kg di metano all’ora, ma nel loro insieme contribuiscono al 70% delle emissioni totali di metano. Per una gestione efficace delle emissioni di metano, è essenziale tenere conto di queste fonti.
Nella maggior parte delle nove principali aree di produzione petrolifera e di gas negli Stati Uniti, la quota di emissioni provenienti da strutture con emissioni inferiori ai 100 kg all'ora è ancora più alta rispetto alla media nazionale del 70%. Nel Permian, Appalachian e Eagle Ford, questa percentuale sale a circa 80%, nel San Joaquin Basin, dominato dalla produzione petrolifera, si avvicina al 90%, mentre i bacini di Anadarko e Bakken mostrano percentuali inferiori alla media nazionale, ma le strutture con basse emissioni rappresentano comunque circa il 60% delle emissioni totali.
Le emissioni totali stimate per tutti i bacini degli Stati Uniti continentali indicano un tasso di perdita del 2,4% rispetto alla produzione totale di gas naturale, più del doppio rispetto ai dati riportati dall'Inventario dei gas serra dell’EPA per i sistemi di gas naturale e petrolio nel 2021.
Le nostre stime sono in gran parte in linea con i risultati di sei studi precedenti su sette, che hanno utilizzato dati satellitari (GOSAT e TROPOMI) per stimare le emissioni nazionali di metano dal settore petrolifero e del gas statunitense, con una media combinata di 13 milioni di tonnellate all'anno.
A livello regionale, i nostri risultati concordano con dati raccolti da campagne indipendenti di telerilevamento aereo, tra cui MethaneAIR e altre piattaforme aeree, nei principali bacini petroliferi e del gas statunitensi.
Sebbene il nuovo studio si concentri sugli Stati Uniti, ulteriori ricerche suggeriscono schemi simili in altre regioni di produzione di petrolio e gas a livello internazionale. Comprendere il totale delle emissioni dei bacini petroliferi e del gas, la loro distribuzione a livello di sito e il contributo di fonti grandi e piccole ha implicazioni dirette per le politiche di quantificazione e mitigazione del metano. Piattaforme aeree o satellitari focalizzate sulla rilevazione di grandi fonti puntuali possono localizzare rapidamente le fonti più concentrate, fornendo dati preziosi per una mitigazione immediata.
Tuttavia, lo studio evidenzia l’urgente necessità di approcci complementari, per costruire un quadro più completo delle emissioni totali. Se l’obiettivo è una riduzione significativa delle emissioni, in linea con gli impegni del settore e le politiche ufficiali, è fondamentale che le strategie di monitoraggio tengano conto del contributo sostanziale delle fonti di piccole dimensioni. Le nuove tecnologie oggi disponibili consentono di quantificare con maggiore precisione le emissioni totali e di monitorare le variazioni nel tempo, garantendo così un’azione più efficace nella lotta contro il cambiamento climatico.