Biogás e o biometano vazam até duas vezes mais metano do que se pensava

O metano retém cerca de 27 vezes a quantidade de calor na atmosfera do que o dióxido de carbono (CO2 ) e é responsável por pelo menos um quarto do aquecimento global, de acordo com o relatório AR6 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC).

O novo estudo do Imperial College London, publicado na revista One Earth,  descobriu que as cadeias de suprimentos de biometano e biogás liberam até duas vezes mais metano do que a estimativa anterior mais alta da Agência Internacional de Energia (AIE).

O estudo da IEA, no entanto, apenas analisou a combustão incompleta de biomassa, contabilizando apenas ineficiências no processo, e não vazamentos na cadeia de suprimentos.

No novo estudo, o número de emissões da cadeia de suprimentos é semelhante em magnitude à estimativa de ineficiência, sugerindo que as emissões gerais de metano da indústria podem ser até duas vezes maiores.

O novo estudo também revela que 62% dos vazamentos estavam concentrados em um pequeno número de instalações e equipamentos dentro da cadeia, que eles chamam de ‘superemissores’, embora o metano tenha sido liberado em todas as etapas.

Os pesquisadores dizem que é necessária atenção urgente para corrigir os vazamentos de metano, e saber exatamente onde a maioria deles está acontecendo ajudará as plantas de produção a fazê-lo.

O principal autor do estudo, Dr. Semra Bakkaloglu, do Departamento de Engenharia Química e Instituto de Gás Sustentável do Imperial, disse:

“O biometano e o biogás são grandes candidatos a fontes de energia renovável e limpa, mas também podem emitir metano. Para que eles realmente ajudem a mitigar os efeitos de aquecimento do uso de energia, devemos agir com urgência para reduzir suas emissões.  Queremos incentivar o uso contínuo de biogás e biometano como recurso renovável, tomando as ações necessárias para combater as emissões de metano.”

Os pesquisadores observam que, em comparação com a indústria de petróleo e gás, a indústria de biometano sofre de instalações de produção mal projetadas e gerenciadas, bem como falta de investimento para modernização, operação e monitoramento.

Como as cadeias de fornecimento de petróleo e gás natural são operadas principalmente por grandes empresas com enormes recursos há décadas, elas puderam investir mais na detecção e reparo de vazamentos.

O que é biometano e biogás?

Em resposta à crise climática, muitos países estão substituindo fontes de energia altamente emissoras de carbono, como gás natural, carvão e petróleo, por biometano e biogás.

Embora sejam feitos de uma mistura de CO2 e metano, o biometano e o biogás liberam menos de ambos os gases, tornando-os alternativas energéticas mais ecológicas.

No entanto, esses combustíveis de substituição ainda liberam metano ao longo de suas cadeias de suprimentos, como em instalações de processamento e em dutos longos.

Esta nova análise nos dá uma compreensão mais completa de onde, quando e quanto metano é liberado do fornecimento de biometano e biogás.

Resumo gráfico mostrando vazamentos de metano ao longo da cadeia de suprimentos (Bakkaloglu et al.)

Análise de emissões

Os pesquisadores analisaram 51 estudos publicados anteriormente sobre medições móveis de metano e dados locais obtidos de fontes de emissão ao longo da cadeia de fornecimento de biometano e biogás.

Eles analisaram os dados e calcularam as emissões totais de metano usando um modelo estatístico chamado Monte Carlo.

Isso permitiu que eles considerassem todas as medições das emissões totais da cadeia de suprimentos em cada estágio da cadeia, que eles então compararam com as emissões externas relatadas a partir de medições de todo o local em estudos publicados anteriormente.

Eles descobriram que as cadeias de suprimentos liberam até 343g de metano equivalente a CO2 por megajoule de maior poder calorífico, o que pode representar 18,5 megatoneladas de metano por ano.

As estimativas da IEA relataram emissões de apenas 9,1 megatoneladas em 2021.

Embora as emissões gerais de metano do biogás e do biometano sejam menores do que as do petróleo e do gás natural, a quantidade de metano liberada de suas cadeias de suprimentos em relação à produção total de gás é muito maior do que para o petróleo e o gás.

Os dados são relatados em ‘CO2 equivalentes’ – uma unidade de medida usada para comparar as emissões em toda a cadeia de fornecimento de petróleo e gás natural sem interferir nas operações a jusante.

Esta unidade também nos permite comparar o potencial de aquecimento global de várias emissões de gases de efeito estufa de diferentes estudos.

Os pesquisadores identificaram as razões por trás do vazamento das cadeias de suprimentos como padrões de emissões intermitentes, o que as torna mais difíceis de rastrear; uso insuficiente de equipamentos de processo; e estratégias inadequadas de operação e manutenção.

Como é improvável que os superemissores permaneçam constantes ao longo do tempo, os pesquisadores dizem que o monitoramento contínuo é necessário para detectar padrões de emissão intermitentes ou vazamentos imprevisíveis das cadeias de suprimentos.

Dr. Bakkaloglu disse: “Para evitar que as emissões de metano do biogás anulem os benefícios gerais do uso do biogás, é necessária atenção urgente, incluindo o monitoramento contínuo das cadeias de fornecimento de biogás.

Acreditamos que com as técnicas adequadas de detecção, medição e reparo, todas as emissões podem ser evitadas.

Precisamos de regulamentações melhores, medições contínuas de emissões e estreita colaboração com operadores de usinas de biogás para lidar com as emissões de metano e cumprir as metas do Acordo de Paris.”

“Dado o crescimento do biometano devido às estratégias nacionais de descarbonização, são necessários esforços urgentes para que a cadeia de fornecimento de biometano aborde não apenas as emissões de metano, mas também a sustentabilidade do biometano.”

A coautora Jasmin Cooper , também do Instituto de Gás Sustentável e do Departamento de Engenharia Química, disse:

“Abordar as questões fundamentais de design e problemas de investimento na indústria de biocombustíveis e metano seria um bom ponto de partida para interromper esses vazamentos e evitar que mais surgindo”.

Os pesquisadores agora estão se concentrando nos superemissores nas cadeias de suprimentos para entender melhor como reduzi-los usando as melhores tecnologias disponíveis.

Este estudo foi financiado pelo Instituto de Gás Sustentável do Imperial College London.

Referência:

“Methane emissions along biomethane and biogas supply chains are underestimated”
Semra Bakkaloglu, Jasmin Cooper and Adam Hawkes
One Earth DOI: https://doi.org/10.1016/j.oneear.2022.05.012