Emisión fugitiva
Liberación involuntaria de gases

Las emisiones fugitivas son fugas y otras liberaciones irregulares de gases o vapores de un contenedor presurizado (como electrodomésticos, tanques de almacenamiento, tuberías, pozos u otros equipos), principalmente de actividades industriales. Además del costo económico de las mercancías perdidas, las emisiones fugitivas contribuyen a la contaminación del aire local y pueden causar más daños ambientales. Los gases industriales comunes incluyen refrigerantes y gas natural , mientras que ejemplos menos comunes son perfluorocarbonos , hexafluoruro de azufre y trifluoruro de nitrógeno .

La mayoría de los casos de emisiones fugitivas son pequeños, no tienen un impacto inmediato y son difíciles de detectar. Sin embargo, debido a la rápida expansión de la actividad, incluso los gases más estrictamente regulados se han acumulado fuera de las instalaciones industriales hasta alcanzar niveles mensurables a nivel mundial. [1] Las emisiones fugitivas incluyen muchas vías poco conocidas por las que las sustancias más potentes y de larga duración que agotan la capa de ozono y los gases de efecto invernadero entran en la atmósfera de la Tierra. [2]

En particular, la acumulación de una variedad de gases halogenados artificiales durante las últimas décadas contribuye con más del 10% del forzamiento radiativo que impulsa el cambio climático global a partir del año 2020. [3] Además, la continua acumulación de pequeñas a grandes cantidades de estos gases en electrodomésticos, sistemas industriales y equipos abandonados en todo el mundo ha garantizado prácticamente sus futuras emisiones durante muchos años. [4] Las emisiones fugitivas de CFC y HCFC de equipos heredados y usos de procesos han seguido obstaculizando la recuperación de la capa de ozono estratosférico en los años transcurridos desde que se prohibió la mayor parte de la producción de conformidad con el Protocolo internacional de Montreal . [5]

Se siguen creando problemas hereditarios similares a una escala cada vez mayor con la minería de hidrocarburos fósiles , incluidos los gases de escape y las emisiones fugitivas de gases de las minas de carbón, los pozos de petróleo y los pozos de gas. [6] Las minas y los pozos económicamente agotados pueden estar abandonados o mal sellados, mientras que las instalaciones debidamente desmanteladas pueden experimentar aumentos de emisiones tras fallos de los equipos o perturbaciones de la tierra. Se están empezando a desarrollar e implementar sistemas de seguimiento por satélite para ayudar a identificar a los mayores emisores, a veces conocidos como superemisores. [7] [8]

Inventario de emisiones

Un inventario detallado de las emisiones de gases de efecto invernadero de las actividades upstream de petróleo y gas en Canadá para el año 2000 estimó que las fugas de equipos fugitivos tenían un potencial de calentamiento global equivalente a la liberación de 17 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono , o el 12 por ciento de todos los gases de efecto invernadero emitidos por el sector, [9] mientras que otro informe estimó las emisiones fugitivas en el 5,2% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero en 2013. [10] La ventilación de gas natural, la quema , las liberaciones accidentales y las pérdidas de almacenamiento representaron un 38 por ciento adicional. [ cita requerida ]

Las emisiones fugitivas presentan otros riesgos y peligros. Las emisiones de compuestos orgánicos volátiles , como el benceno, de las refinerías de petróleo y las plantas químicas plantean un riesgo a largo plazo para la salud de los trabajadores y las comunidades locales. En situaciones en las que se contienen bajo presión grandes cantidades de líquidos y gases inflamables, las fugas también aumentan el riesgo de incendio y explosión.

Equipo presurizado

Las fugas de los equipos de proceso presurizados generalmente se producen a través de válvulas , conexiones de tuberías , sellos mecánicos o equipos relacionados. Las emisiones fugitivas también se producen en fuentes de evaporación, como estanques de tratamiento de aguas residuales y tanques de almacenamiento . Debido a la enorme cantidad de posibles fuentes de fugas en las grandes instalaciones industriales y las dificultades para detectar y reparar algunas fugas, las emisiones fugitivas pueden representar una proporción significativa de las emisiones totales. Aunque las cantidades de gases filtrados pueden ser pequeñas, los gases que tienen graves impactos en la salud o el medio ambiente pueden causar un problema importante.

Monitoreo de cercas

Las técnicas de monitoreo de cercas implican el uso de muestreadores y detectores ubicados en las cercas de una instalación. Se utilizan varios tipos de dispositivos para proporcionar datos sobre las emisiones fugitivas de una instalación, incluidos muestreadores pasivos con tubos absorbentes y sensores "SPod" que brindan datos en tiempo real. [11]

Detección y reparación

Para minimizar y controlar las fugas en las instalaciones de proceso, los operadores realizan actividades periódicas de detección y reparación de fugas. Las inspecciones de rutina de los equipos de proceso con detectores de gas se pueden utilizar para identificar fugas y estimar la tasa de fugas para decidir las medidas correctivas adecuadas. El mantenimiento de rutina adecuado de los equipos reduce la probabilidad de fugas.

Debido a las dificultades técnicas y los costos de detectar y cuantificar las emisiones fugitivas reales en un sitio o instalación, y la variabilidad y la naturaleza intermitente de los caudales de emisión, generalmente se utilizan estimaciones de abajo hacia arriba basadas en factores de emisión estándar para fines de informes anuales.

Nuevas tecnologías

Se están desarrollando nuevas tecnologías que podrían revolucionar la detección y el monitoreo de emisiones fugitivas. Una tecnología, conocida como lidar de absorción diferencial (DIAL), se puede utilizar para medir de forma remota los perfiles de concentración de hidrocarburos en la atmósfera a varios cientos de metros de una instalación. DIAL se ha utilizado para estudios de refinerías en Europa durante más de 15 años. Un estudio piloto realizado en 2005 utilizando DIAL encontró que las emisiones reales en una refinería eran quince veces superiores a las informadas anteriormente utilizando el enfoque del factor de emisión. Las emisiones fugitivas fueron equivalentes al 0,17% de la producción de la refinería. [12]

Las cámaras portátiles para detectar fugas de gas también son una nueva tecnología que se puede utilizar para mejorar la detección y reparación de fugas, lo que reduce las emisiones fugitivas. Las cámaras utilizan tecnología de imágenes infrarrojas para producir imágenes de vídeo en las que se pueden identificar claramente los gases invisibles que escapan de las fuentes de fuga.

Tipos

Gas natural

Las emisiones fugitivas de gases son emisiones de gas (normalmente gas natural , que contiene metano ) a la atmósfera o al agua subterránea [13] que resultan de la actividad minera de petróleo y gas o de carbón . [14] En 2016, estas emisiones, cuando se convierten a su impacto equivalente de dióxido de carbono , representaron el 5,8% de todas las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero . [14]

La mayoría de las emisiones fugitivas son el resultado de la pérdida de integridad del pozo a través de revestimientos de pozos mal sellados debido a un cemento geoquímicamente inestable . [15] Esto permite que el gas escape a través del propio pozo (conocido como flujo de ventilación de la carcasa de superficie) o mediante migración lateral a lo largo de formaciones geológicas adyacentes (conocida como migración de gas). [15] Aproximadamente el 1-3% de los casos de fugas de metano en pozos de petróleo y gas no convencionales son causados ​​por sellos imperfectos y cemento deteriorado en los pozos. [15] Algunas fugas también son el resultado de fugas en el equipo, prácticas intencionales de liberación de presión o liberaciones accidentales durante las actividades normales de transporte, almacenamiento y distribución. [16] [17] [18]

Las emisiones se pueden medir utilizando técnicas terrestres o aéreas. [15] [16] [19] En Canadá , se cree que la industria del petróleo y el gas es la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero y metano , [20] y aproximadamente el 40% de las emisiones de Canadá se originan en Alberta . [17] Las emisiones son en gran parte auto-reportadas por las empresas. El Regulador de Energía de Alberta mantiene una base de datos sobre pozos que liberan emisiones de gas fugitivo en Alberta, [21] y la Comisión de Petróleo y Gas de Columbia Británica mantiene una base de datos de pozos con fugas en Columbia Británica . La prueba de pozos en el momento de la perforación no fue requerida en Columbia Británica hasta 2010, y desde entonces el 19% de los pozos nuevos han reportado problemas de fugas. Este número puede ser una estimación baja, como lo sugiere el trabajo de campo realizado por la Fundación David Suzuki . [13] Algunos estudios han demostrado que un rango de 6-30% de los pozos sufren fugas de gas. [19] [21] [22] [23]

Canadá y Alberta tienen planes para políticas de reducción de emisiones, que pueden ayudar a combatir el cambio climático . [24] [25] Los costos relacionados con la reducción de emisiones dependen mucho de la ubicación y pueden variar ampliamente. [26] El metano tiene un mayor impacto en el calentamiento global que el dióxido de carbono , ya que su fuerza radiativa es 120, 86 y 34 veces la del dióxido de carbono, cuando se considera un marco de tiempo de 1, 20 y 100 años (incluyendo Climate Carbon Feedback [27] [28] [21] Además, conduce a aumentos en la concentración de dióxido de carbono a través de su oxidación por vapor de agua . [29]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Indicadores del cambio climático: concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero". Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). 2021-07-21.
  2. ^ Thibault Laconde (2018). «Emisiones fugitivas: un punto ciego en la lucha contra el cambio climático». www.climate-chance.org . Consultado el 24 de febrero de 2021 .
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Obras citadas

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  • Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (véase la sección 4.2).
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