Колумбийские учёные выяснили, почему Нью-Йорк теряет $300 млн на утечках газа ежегодно

Учёные из Lamont-Doherty Earth Observatory при Columbia Climate School опубликовали исследование в журнале Atmospheric Chemistry and Physics, которое переворачивает представление о причинах выбросов метана в крупных городах. Вместо того чтобы искать виноватых в подземных утечках, исследователи сосредоточились на том, как природный газ используется внутри зданий.

Как учёные считали потери

Команда под руководством Yuwei Zhao анализировала данные с башни Mineola Tower на Лонг-Айленде с января 2023 по декабрь 2024 года. Башня — часть мониторинговой сети Национального института стандартов и технологий — позволяет отслеживать воздух, выходящий из Манхэттена и западного Лонг-Айленда. Исследователи измеряли метан, этан и оксид углерода почасово, что позволило им химически разделить сырые утечки газа от неполного сгорания в системах отопления и охлаждения.

Главный виновник — неполное сгорание

Выяснилось, что метан, связанный с природным газом, составляет примерно 1,7% всего газа, доставленного через систему. Это огромное количество топлива, за которое потребители платят, но не получают пользу. На основе розничных цен 2023 и 2024 годов это эквивалентно почти $300 млн природного газа в год.

Неполное сгорание газа в зданиях оказалось доминирующим источником выбросов как в отопительный, так и в охлаждающий сезоны. Исследователи определили это, обнаружив корреляцию между метаном и оксидом углерода — газом, который образуется, когда природный газ сгорает неправильно. В отличие от этого, утечки из подземных труб не имели бы признаков сгорания. Только 6% выявленных газовых выбросов зимой и 7% летом показали отсутствие признаков сгорания, что указывает на редкое обнаружение утечек из труб на башне.

Сезонные колебания выбросов

Исследование выявило чёткий сезонный цикл. Выбросы метана достигали пика зимой во время отопительного сезона, снижались весной и снова возрастали летом во время охлаждающего сезона. Природный газ составлял 99% всех выбросов метана в феврале, 98% в мае и 85–88% в летние месяцы охлаждения. Летний сигнал был неожиданностью для исследователей — оказалось, что некоторые крупные здания используют системы охлаждения, работающие на природном газе.

Почему метан так опасен

Метан — мощный парниковый газ с потенциалом глобального потепления более чем в 80 раз выше, чем у углекислого газа, на 20-летнем временном горизонте. Однако метан остаётся в атмосфере около десяти лет, поэтому сокращение его выбросов может быть быстрым способом замедлить глобальное потепление в ближайшей перспективе.

Почему прежние оценки были неправильными

Находки объясняют, почему выбросы метана в Нью-Йорке, оценённые по наблюдениям, превышали национальные и глобальные инвентарные оценки в два-пять раз. Несмотря на усилия по устранению утечек в трубопроводах, выбросы в городах оставались выше ожидаемых, что указывало на упущенные источники. Авторы исследования утверждают, что неэффективное использование природного газа, включая неполное сгорание, объясняет большую часть «пропавшего» метана и должно быть учтено в будущих расчётах.

Климатические перспективы

Исследование имеет значение для меняющегося климата. Ожидается, что рост температур и более частые экстремальные погодные явления увеличат спрос на отопление и охлаждение. Без перехода на более чистые источники энергии увеличение использования природного газа может привести к более высоким выбросам метана в городских районах. Сокращение этих выбросов могло бы предоставить значительную возможность для климатического смягчения в ближайшей перспективе.

Это данные исследования, опубликованного в Atmospheric Chemistry and Physics, а не медицинский или экологический совет.