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漏洩排出とは、加圧された容器（機器、貯蔵タンク、パイプライン、井戸、その他の設備など）からのガスや蒸気の漏洩、その他の不規則な放出のことで、主に産業活動から発生します。漏洩排出は、商品の損失による経済的損失に加え、地域の大気汚染の原因となり、さらなる環境被害を引き起こす可能性があります。一般的な産業ガスには冷媒や天然ガスがあり、あまり一般的ではない例としては、パーフルオロカーボン、六フッ化硫黄、三フッ化窒素などがあります。
漏洩排出のほとんどは小規模で、直ちに影響はなく、検出が困難です。しかし、活動が急速に拡大しているため、最も厳しく規制されているガスでさえ、工業活動の外で蓄積され、世界的に測定可能なレベルに達しています。[ 1 ]漏洩排出には、最も強力で寿命の長いオゾン層破壊物質や温室効果ガスが地球の大気に入る、よく理解されていない多くの経路が含まれます。[ 2 ]
特に、過去数十年にわたるさまざまな人工ハロゲン化ガスの蓄積は、2020年時点で地球規模の気候変動を引き起こす放射強制力の10%以上を占めています。 [ 3 ] さらに、世界中の家電製品、産業システム、および放棄された機器内にこれらのガスが少量から大量に蓄積され続けているため、今後何年にもわたってこれらのガスの排出がほぼ確実になっています。[ 4 ]モントリオール議定書に従ってほとんどの生産が禁止されて以来、旧式の機器やプロセス使用からのCFCとHCFC の漏洩排出は成層圏オゾン層の回復を妨げ続けています。[ 5 ]
化石炭化水素の採掘に伴い、炭鉱、油井、ガス井からのガス噴出や漏洩ガス排出など、同様のレガシー問題がますます大規模に発生し続けている。 [ 6 ] 経済的に枯渇した鉱山や油井は 放棄されたり、密閉が不十分な場合があり、適切に廃止された施設でも、機器の故障や地盤の乱れにより排出量が増加する可能性がある。 最大の排出源（スーパーエミッターと呼ばれることもある）の特定を支援するために、衛星監視システムが開発され、配備され始めている。[ 7 ] [ 8 ]
2000 年におけるカナダの上流石油・ガス活動からの温室効果ガス排出量の詳細な目録では、機器からの漏洩による地球温暖化係数は 1,700 万メトリックトンの二酸化炭素の放出に相当し、これは同部門から排出される温室効果ガス全体の 12 ％に相当すると推定されている[ 9 ]。一方、別の報告書では、2013 年の世界の温室効果ガス排出量の 5.2％が漏洩によるものだとされている[ 10 ] 。天然ガスのベント、フレアリング、偶発的な放出、貯蔵損失がさらに 38 ％を占めている。
漏洩排出物は、その他のリスクや危険をもたらします。石油精製所や化学工場からのベンゼンなどの揮発性有機化合物の排出は、作業員や地域社会に長期的な健康リスクをもたらします。また、大量の可燃性液体やガスが加圧状態で貯蔵されている状況では、漏洩によって火災や爆発のリスクも高まります。
加圧式プロセス機器からの漏洩は、一般的にバルブ、配管接続部、メカニカルシール、または関連機器から発生します。また、廃水処理池や貯蔵タンクなどの蒸発源からも漏洩が発生します。大規模な工業施設では潜在的な漏洩源が膨大であり、一部の漏洩の検出と修復が困難であるため、漏洩ガスは総排出量のかなりの割合を占める可能性があります。漏洩ガスの量は少量であっても、健康や環境に深刻な影響を与えるガスは重大な問題を引き起こす可能性があります。
フェンスライン監視技術では、施設のフェンスラインに設置されたサンプラーと検出器を使用します。施設の漏洩排出に関するデータを提供するために、吸着管を備えた受動サンプラーや、リアルタイムデータを提供する「SPod」センサーなど、いくつかの種類のデバイスが使用されます。[ 11 ]これらのシステムは、コンプライアンスを確保し、コミュニティの空気の質を管理するために、より広範な漏洩検知および修復プログラムに統合されることがよくあります。[ 12 ] [ 13 ]
プロセス設備における漏洩を最小限に抑え、制御するために、運転者は定期的な漏洩検知および修理活動を実施します。ガス検知器を用いたプロセス機器の定期点検は、漏洩箇所を特定し、漏洩率を推定して適切な是正措置を決定するために有効です。機器の適切な定期メンテナンスは、漏洩の可能性を低減します。
現場や施設における実際の漏洩排出量を検出・定量化するには技術的な困難とコストが伴い、また排出流量は変動しやすく断続的であるため、年次報告の目的では、一般的に標準排出係数に基づくボトムアップ推定値が用いられる。
漏洩排出物の検出と監視に革命をもたらす可能性のある新技術が開発されている。差分吸収ライダー（DIAL）と呼ばれる技術は、施設から数百メートル離れた大気中の炭化水素の濃度プロファイルを遠隔で測定するために使用できる。DIALは15年以上にわたりヨーロッパの製油所調査に使用されてきた。2005年にDIALを使用して実施されたパイロット研究では、製油所の実際の排出量が、排出係数アプローチを使用して以前に報告されたものの15倍高いことが判明した。漏洩排出量は、製油所の処理量の0.17%に相当する。[ 14 ]
携帯型ガス漏れ画像カメラもまた、漏洩検知と修理を改善し、漏洩ガスの排出量を削減するために使用できる新しい技術です。これらのカメラは赤外線画像技術を使用してビデオ画像を生成し、漏洩源から漏れ出る目に見えないガスを明確に識別できます。
ガス漏洩とは、石油・ガスや石炭の採掘活動によって大気や地下水に放出されるガス（通常はメタンを含む天然ガス）のことです[ 15 ] 。 [ 16 ] 2016年には、これらの排出量を二酸化炭素換算すると、世界の温室効果ガス排出量全体の5.8%を占めました[ 16 ]。
ほとんどの漏洩ガスは、地化学的に不安定なセメントによるシール不良の井戸ケーシングによる井戸の完全性の喪失が原因です。[ 17 ]これにより、ガスは井戸自体から（表面ケーシングベントフローとして知られています）または隣接する地質構造に沿った横方向の移動（ガス移動として知られています）によって漏れ出します。[ 17 ]非在来型石油・ガス井戸におけるメタン漏洩事例の約1～3%は、不完全なシールと井戸内のセメントの劣化が原因です。[ 17 ]また、一部の漏洩は、機器の漏洩、意図的な圧力解放操作、または通常の輸送、保管、流通活動中の偶発的な放出の結果でもあります。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
排出量は、地上または空中のいずれかの手法を使用して測定できます。[ 17 ] [ 18 ] [ 21 ]カナダでは、石油およびガス産業が温室効果ガスとメタンの排出量の最大の発生源であると考えられており、[ 22 ]カナダの排出量の約40%はアルバータ州から発生しています。[ 19 ]排出量は主に企業によって自己申告されています。アルバータ州エネルギー規制当局は、アルバータ州でガス漏洩を放出している井戸のデータベースを保持しており、[ 23 ]ブリティッシュコロンビア州石油ガス委員会は、ブリティッシュコロンビア州の漏洩井戸のデータベースを保持しています。掘削時に井戸をテストすることは、2010年までブリティッシュコロンビア州では義務付けられておらず、それ以降、新しい井戸の19%が漏洩問題を報告しています。この数字は、David Suzuki Foundationによって完了したフィールドワークによって示唆されているように、低い推定値である可能性があります。[ 15 ]いくつかの研究では、井戸の6～30%がガス漏洩に苦しんでいることが示されています。[ 21 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
カナダとアルバータ州は、気候変動対策に役立つ可能性のある排出量削減政策を計画している。[ 26 ] [ 27 ]排出量削減に関連するコストは場所によって大きく異なり、大きく変動する可能性がある。[ 28 ]メタンは二酸化炭素よりも地球温暖化への影響が大きく、1年、20年、100年の時間枠（気候炭素フィードバックを含む）を考慮すると、その放射力は二酸化炭素の120倍、86倍、 34倍である。 [ 29 ] [ 30 ] [ 23 ]さらに、水蒸気による酸化によって二酸化炭素濃度の上昇につながる。[ 31 ]
{{citation}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)。気候変動2013ワーキンググループ1のウェブサイト。