Плотность природного газа

 Роль  природных и техногенных эмиссий газов в формировании парникового эффекта.  

Многие  специалисты полагают, что при  сохранении пагубных тенденций разрушения природных систем и игнорирования  законов устойчивого развития глобальная катастрофа на Земле неизбежна. Одной  из наиболее вероятных причин возможного глобального предела развития считается. так называемый парниковый эффект, “тепловая ловушка”, или глобальное потепление климата. 

Предприятия газовой промышленности является одним  из источников дополнительного выпуска  парниковых газов.  

Статистические  данные по оценке экологических последствий  при выработке электричества  и выбросам, например, углекислого  газа в атмосферу, свидетельствуют, что при использовании природного газа в качестве топлива на тепловых электростанциях выделяется почти в 1,5 раза меньше СО, чем при использовании в качестве топлива угля и в 2 раза меньше, чем при использовании кокса. Существует теоретическое предположение, что при утечках метана порядка 11-12% на протяжении всего производственного цикла от добычи приобретателя, эффект от использования природного газа в качестве экологически чистого топлива пропадает. С этой точки зрения необходимо определить вклад объектов газовой промышленности Российской Федерации в дополнительным выпуском парниковых газов на глобальном уровне с учетом сопоставления поступления в атмосферу техногенных газов и при естественной дегазации Земли. 

- Глобальная  дополнительный выпуск парниковых газов. 

Сложилось устойчивое представление, что причиной глобального потепления климата  является техногенная дополнительный выпуск парниковых газов - СО, CH, NO и хлорфторуглеводородов - фреон-11 CFCL и фреон -12 CFCL.  

Парниковые  газы поглощают тепло, вызывая повышение температуры на Земле подобно одеялу, или точнее, парнику, который позволяет солнечной энергии войти внутрь, но препятствует ее выходу обратно. Парниковый эффект является благоприятным явлением природы, сохраняющим тепло на Земле и делающим ее обитаемой. Парниковые газы поглощают тепло, которое иначе рассеялось бы в космическом пространстве, и вызывают глобальное потепление климата. Однако последствия резкого потепления климата имеют негативный характер. В целях защиты климатической системы от опасного антропогенного воздействия государства-члены ООН подписали в 1992 г. Рамочную Конвенцию ООН об изменении климата, которую Россия ратифицировала в 1994 г. 

В течении  продолжительного времени считалось, что основную роль в парниковом эффекте играет диоксид углерода. В последние 20 лет установлено, что в результате человеческой деятельности объемы выбросов в атмосферу других парниковых газов - метана, оксидов азота и все тех же хлорфторуглеводородов- тоже растут экспоненциально, многократно увеличивая парниковый эффект и угрожая озоновому слою.  

Диоксид углерода, метан, оксиды азота и хлорфторуглеводороды препятствуют отдаче земного тепла  в космическое пространство, что  приводит к повышению температуры  на планете. Концентрация этих газов  в атмосфере, кроме хлорфторуглеводородов, которые были синтезированы лишь недавно, растет с конца ХVIII в.  

Концентрация  диоксида углерода в атмосфере увеличилась  приблизительно с 290 частей на миллион (ppm) в прошлом столетии до более чем 350 ppm и продолжает экспоненциально возрастать.  

Второй  по вкладу в парниковый эффект газ-метан. Для одиночной молекулы его эффект в 20 раз больше, чем у диоксида углерода, благодаря широкому инфракрасному  спектру. По наблюдениям, концентрация метана увеличивается в атмосфере со значительно большим темпом, чем концентрация углекислого газа.  

Рост  концентрации парниковых газов в  атмосфере техногенная гипотеза связывает с мировым потреблением энергии, которое продолжает неравномерно, но неуклонно расти, несмотря на войны, спады в экономике, нестабильность цен и технический прогресс. Темпы потребления энергии и доля различных ее источников в общем потреблении отражают тенденции развития технологии и роста численности населения. Несмотря на то, что ископаемые виды топлива по-прежнему являются доминирующими среди источников первичной энергии, доля угля была максимальной приблизительно в 1920 г., когда он обеспечивал производство более 70% всего потребляемого топлива; доля черного золота достигла максимума в начале 70-х гг., составив немногим больше 40%. Предполагается, что природный газ, который загрязняет окружающую среду меньше, чем нефть или уголь, в будущем станет использоваться шире в мировом производстве энергии.  

В Российской Федерации большая часть электричества  вырабатывается на теплоэлектростанциях (порядка 69% с 1990 г.). Выработка электричества на теплоэлектростанциях с 1994 г. на 62% производится за счет природного газа. Сторонники развития атомной энергетики утверждают, что вредное воздействие в секторах угольной и теплоэнергетики, а также газовой энергетики довольно велико, и воздействие газовой промышленности обусловлено, главным образом, выбрасываемыми в атмосферу углекислого газа и метана. 

При составлении  глобальных прогнозов необходимо учитывать, что, помимо техногенного, существуют и природные, значительно более мощные источники парниковых газов - эндогенные флюиды: водород, метан, азот. Геологами показана их решающая роль в планетарном балансе. Главными каналами дегазации Земли, через которые растворенные во внешнем ядре газы выходят на дневную и морскую поверхность, являются рифовые зоны - грандиозные расколы, сливающиеся в единую мировую систему.  

С этой точки зрения, представляют интерес  фактические данные по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу газовой промышленностью, в первую очередь, по дополнительного выпуска парниковых газов в сравнении с глобальными патоками парниковых газов техногенной и естественной природы. 

Для изучения дополнительного выпуска нужны  количественные характеристики газовых  потоков. Однако в литературе они весьма малочисленны и противоречивы. Об этом свидетельствует два источника, характеризующие глобальный уровень проработки рассматриваемой проблем.  

Общее содержание метана в атмосфере Земли  около 5000 млн. т. Пребывание молекулы метана в атмосфере оцениваются продолжительностью от одного года до пяти лет, следовательно, ежегодное поступление метана в атмосферу составляет от 1000 до 5000 млн. т. Ежегодный поток биогенного метана составляет по различным оценкам от 375 до 980 млн. т/год. Величина потока эндогенного метана оценивается в 4500 млн. т/год. 

Валовые выбросы вредных веществ с 1994 г. возрастают. Рост обусловлен, в основном, выбросами метана и объясняется  не увеличением фактической массы  выбросов, а более жесткой инспекцией. По этой же причине несколько возрастают в последние три года выбросы оксидов углерода. Сокращение выбросов оксидов азота связано с реконструкцией и модернизацией ГПА компрессорных станций.  

Инвентаризация  антропогенных эмиссий парниковых газов Межведомственной комиссией РФ по проблемам изменения климата рассчитана исходя из объемов добычи, транспортировки и переработки газа и газоконденсата, а также коэффициентов удельной дополнительного выпуска, рекомендованных к использованию Межправительственной группой экспертов по изменениям климата (МГЭИК).  

Согласно  приведенным данным, дополнительный выпуск метана объектами газовой  промышленности, рассчитанная по методике МГЭИК, в 1990 г. составляла 16 млн. т и  на порядок превышала фактическую  массу выбросов метана в атмосферу, определенную по данным государственной статической отчетности в последующие годы. Следует отметить, что добыча газа за рассматриваемый период оставалась примерно на одном и том же уровне.  

Кроме того, существует так называемый балансовый метод определения эмиссий метана газовой промышленностью, основанный на учете разности меду объемом добычи газа и объемом потребления природного газа на конце магистрального трубопровода. Согласно расчетам А,Г, Бордюгова, потери из года в год колеблются от 1,03 до 1,54% и в среднем составляют 1,3% от добычи природного газа. При объеме добычи природного газа за последние три года приблизительно по 570 млрд. M3/год дополнительный выпуск метана составляет около 5,3 млн.т/год.  

Таким образом, дополнительный выпуск метана объектами газовой промышленности РФ в различных источниках оценивается от 1,5 до 1,6 млн. т/год.  

Доля  газовой промышленности в глобальной дополнительного выпуска метана составляет от 0,03 до 0,32%.  

В связи  с приведенными данными по дополнительного выпуска основных парниковых газов в атмосферу представляется несостоятельной появившаяся в печати точка зрения о вредном воздействии газовой промышленности на окружающую природную среду.  

Никто не знает, как многочисленные возможные  реакции на отрицательные и положительные обратные связи, вызывающие повышение концентрации парниковых газов, будут взаимодействовать между собой и какой тип обратной связи станет доминирующим. Ученым лишь известно, что на земле и ранее наблюдался рост температуры.  

Выбросы парниковых газов в результате деятельности человека не достигают в настоящее время и 10% эндогенной дополнительного выпуска вследствие дегазации Земли. Попытки объяснить техногенной гипотезой глобальное потепление климата на весьма коротком временном отрезке в сравнении с геологической историей Земли не должны обходить вниманием способность продувки атмосферы Земли газами, выделяющимися из активных участков современных рифтовых систем, и связанные с этим процессы повышения концентрации парниковых газов в атмосфере, разрушения озонового слоя и развития тем самым экологического кризиса.  

Таким образом, многочисленные эмпирические данные свидетельствуют о необходимости  переоценки места газовых эмиссий  промышленностью, в том числе  газовой, при подготовке глобальных прогнозов парникового эффекта и разработке моделей мирового развития. Анализ фактической ситуации по глобальной дополнительного выпуска парниковых газов, связанной с техногенным поступлением и от естественной дегазации Земли показывает, что вклад выбросов метана и окиси углерода объектами РАО “Газпром” в этом глобальном процессе является весьма малой величиной. Природный газ, по сравнению с другими ископаемыми топливами, имеет очевидные экологические преимущества. 

- Сценарий  дополнительного выпуска парниковых газов в газовой промышленности 

Мировая общественность ведет активный поиск  вариантов развития экономики в  условиях глобального изменения  природной Среды и климата  под воздействием возрастающих эмиссий  в атмосферу планеты парниковых газов.  

К “парниковым” относится большая группа газообразных веществ, включая оксиды углерода, метан, оксиды азота и др., которые различаются  потенциалом своего глобального  воздействия не только из-за химической природы, но и времени их жизненного цикла в атмосфере.  

Среди антропогенных источников дополнительного  выпуска этих газов основное место  занимают объекты энергетики, которые  в настоящее время примерно на 88% функционируют на базе использования  ископаемых видов топлива - угля, черного  золота и газа. Именно углеродный сектор энергетики является главным источником антропогенных эмиссий, прежде всего, диоксида углерода и метана. Ученные Межправительственной группы по климатическим изменениям пришли к выводу о том, что стабилизация содержания в атмосфере диоксида углерода на современном уровне требует сокращения ее дополнительного выпуска почти на 60%.  

Таким образом, стратегия развития углеродного  сектора энергетики, определяемая с  позиций экономики рационального  природопользования, может обеспечить решение триединой проблемы: устойчивое развитие- энергогазосбережение- экология.  

В связи  с проблемой глобального потепления климата возникла необходимость  учета выбросов (дополнительного  выпуска) метана и диоксида углерода, которые из-за нетоксичности до настоящего времени статистикой не учитывались. Показатель фактической дополнительного выпуска метана становится дополнительной составляющей в оценках его негативного воздействия на окружающую среду, по расчетам зарубежных исследователей, при определенных значениях лишает природный газ его экологической привлекательностью перед другими видами топлива. 

- Потенциал  воздействия основных парниковых  газов во времени. 

Однако  анализ результатов сравнительной  оценки ископаемых энергоносителей  показывает, что понятие “текущие потери”, используемое при этом, может быть учтено только в качестве “метановых эмиссий”, т.е. той части объема транспортируемого газа, которая по различным причинам мигрирует в атмосферу и составляет только часть транспортных потерь газа. Это очень важное замечание, поскольку не все транспортные потери газа, определяемые балансовой маржей между объемом поступившего в трубопровод и объемом проданного приобретателю, т.е. товарного газа, попадают в атмосферу без сжигания.