Gás natural não utilizado por trás do desperdício de US$ 300 milhões de um potente gás de efeito estufa em Nova York – Estado do Planeta

As emissões de metano da área metropolitana da cidade de Nova York são em grande parte impulsionadas pelo uso de gás natural, de acordo com um novo estudo publicado hoje em Química e Física Atmosférica por pesquisadores do Observatório Terrestre Lamont-Dohertyparte da Escola Climática de Columbia. As descobertas podem oferecer às cidades um caminho negligenciado para reduzir as emissões de metano, ao mesmo tempo que poupam potencialmente aos consumidores milhões de dólares perdidos com o desperdício de gás natural.

Os pesquisadores estimam que as emissões de metano associadas ao gás natural foram de aproximadamente 1,7% de todo o gás entregue através do sistema. Estas emissões representam uma quantidade substancial de combustível que os consumidores de Nova Iorque pagam, mas não utilizam totalmente, equivalente a quase 300 milhões de dólares em gás natural, com base nos preços de retalho de 2023 e 2024.

O metano é um poderoso gás com efeito de estufa, com mais de 80 vezes o potencial de aquecimento global do dióxido de carbono num período de 20 anos. Dado que o metano permanece na atmosfera apenas cerca de uma década, a redução das suas emissões pode ser uma forma rápida de abrandar o aquecimento global a curto prazo.

“Este estudo muda o foco dos vazamentos de tubulações subterrâneas como fonte de emissões de metano para a forma como o gás natural é usado nos edifícios, particularmente a eficiência com que os aparelhos o queimam”, disse o autor principal. Yu Wei Zhaoestudante de doutorado no Departamento de Ciências da Terra e Ambientais de Columbia.

Uma nova imagem das emissões de metano da cidade de Nova Iorque

O estudo fornece a primeira análise mensal que rastreia as emissões de metano antes e depois do gás natural chegar aos clientes na área metropolitana de Nova York. Os métodos dos investigadores permitiram-lhes distinguir entre o gás natural libertado sem combustão – quer a partir de fugas em tubagens subterrâneas ou de eletrodomésticos – e o gás queimado de forma ineficiente a partir de sistemas de aquecimento e arrefecimento.

Para rastrear essas emissões, os pesquisadores analisaram dois anos de observações horárias de metano na Torre Mineola, um local de monitoramento do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia em Long Island. A torre está posicionada para coletar amostras de ar que sai de Manhattan e do oeste de Long Island durante os ventos de oeste. A equipa de estudo utilizou dados de janeiro de 2023 a dezembro de 2024 para capturar padrões sazonais.

Zhao e seus colegas também conduziram campanhas intensivas de medição na torre no verão de 2023 e no inverno de 2024, medindo metano, etano e monóxido de carbono em alta frequência. Isto permitiu-lhes identificar quimicamente e separar as fugas de gás natural bruto da combustão incompleta que ocorre nos edifícios.

As medições revelaram um ciclo sazonal distinto: as emissões de metano atingiram o pico durante a estação de aquecimento no inverno, diminuíram durante a primavera e aumentaram novamente durante a estação de arrefecimento do verão, antes de aumentarem ainda mais durante a estação de aquecimento seguinte. O gás natural foi responsável por 99% das emissões totais de metano em Fevereiro e 98% em Maio, e 85% a 88% durante os meses mais frescos do Verão.

“Esperávamos que o aquecimento no inverno dominasse as emissões de metano, mas o sinal do verão nos mostrou que precisamos monitorar essas emissões durante todo o ano”, disse o coautor. Roisin Commanéprofessor associado do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais de Columbia e pesquisador do Observatório Terrestre Lamont-Doherty. Alguns grandes edifícios utilizam sistemas de refrigeração alimentados a gás natural, o que pode ajudar a explicar porque é que as emissões de metano aumentaram novamente durante os meses de verão.

Embora os investigadores tenham detectado metano em zonas húmidas, estações de tratamento de águas residuais e aterros sanitários, estas fontes biogénicas desempenharam um papel menor na região. Entre o metano atribuído ao gás natural, a combustão incompleta foi o sinal dominante detectado na Torre Mineola nas estações de aquecimento e resfriamento. Os pesquisadores identificaram a combustão incompleta procurando uma correlação entre o metano e o monóxido de carbono, que é produzido quando o gás natural não queima completamente. Por outro lado, os vazamentos de gás natural que ocorrem antes de o gás chegar aos clientes não teriam uma assinatura de combustão. Apenas 6% das plumas de gás natural identificadas no inverno e 7% no verão não apresentaram assinatura de combustão, indicando que vazamentos na tubulação foram detectados com menos frequência na torre do que o metano associado à combustão incompleta.

As emissões de metano também acompanharam de perto as entregas de gás natural em tempo real em toda a área de estudo, apoiando ainda mais a conclusão de que as emissões foram impulsionadas principalmente pela utilização do gás natural depois de chegar aos clientes.

Repensando as emissões urbanas de metano

As descobertas podem ajudar a explicar porque é que as emissões de metano estimadas a partir de observações na área metropolitana de Nova Iorque excederam as estimativas dos inventários nacionais e globais. Estudos anteriores estimaram duas a cinco vezes mais emissões de metano na área do que os inventários contabilizados. Apesar dos esforços para corrigir fugas nos gasodutos, as emissões de metano nas cidades permaneceram superiores ao esperado, sugerindo que fontes importantes estavam a ser negligenciadas. Os autores dizem que o uso ineficiente do gás natural, incluindo a combustão incompleta, é responsável por grande parte da falta de metano e deve ser incorporado em cálculos futuros.

As descobertas também têm implicações para um clima mais quente. Prevê-se que o aumento das temperaturas e condições meteorológicas extremas mais frequentes e intensas aumentem a procura de aquecimento e arrefecimento. Sem uma transição para fontes de energia mais limpas, uma maior utilização do gás natural para satisfazer essa procura poderia levar a maiores emissões de metano nas zonas urbanas. A redução destas emissões poderia oferecer uma oportunidade significativa a curto prazo para a mitigação climática.

O estudo foi coautor de Andrew Hallward-Driemeier, Departamento de Ciências da Terra e Ambientais; Luke D. Schiferl, Observatório Terrestre Lamont-Doherty; Trey Maddaleno, Universidade de Minnesota; Michael P. Vermeuel, Universidade Purdue; Dylan B. Millet, Universidade de Minnesota; e Delphine Farmer, Universidade Estadual do Colorado.

A pesquisa foi apoiada pela Autoridade de Pesquisa e Desenvolvimento Energético do Estado de Nova York.