نشت متان؛ چالش پنهان صنعت نفت و گاز و فرصت میلیاردی بازیابی انرژی

متان؛ منبع ارزشمند انرژی و چالش زیست‌محیطی

متان (CH₄) اصلی‌ترین جزء گاز طبیعی و یکی از مهم‌ترین منابع تأمین انرژی در جهان است. این گاز علاوه بر نقش گسترده در تولید برق، گرمایش و صنایع پتروشیمی، در فرایندهای استخراج و انتقال نفت و گاز نیز حضور دارد.

بااین‌حال، انتشار کنترل‌نشده متان یکی از چالش‌های مهم زیست‌محیطی صنعت انرژی محسوب می‌شود. متان در بازه زمانی ۲۰ ساله، اثر گرمایش جهانی بسیار بیشتری نسبت به دی‌اکسیدکربن دارد؛ بنابراین کاهش انتشار آن می‌تواند در محدودکردن سرعت گرمایش زمین در کوتاه‌مدت مؤثر باشد.

از سوی دیگر، متان منتشرشده از تأسیسات نفت و گاز در بسیاری از موارد همان گاز طبیعی قابل‌استفاده‌ای است که می‌توانست به‌عنوان سوخت مصرف یا به بازار عرضه شود. به همین دلیل، جلوگیری از نشت متان علاوه بر یک اقدام زیست‌محیطی، راهکاری برای افزایش بهره‌وری منابع انرژی به شمار می‌رود.

هشدار گزارش ۲۰۲۶ آژانس بین‌المللی انرژی

بر اساس گزارش «ردیاب جهانی متان ۲۰۲۶» آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، انتشار متان ناشی از فعالیت‌های مرتبط با سوخت‌های فسیلی در سال ۲۰۲۵ همچنان در سطح بالایی قرار داشته است.

مطابق برآوردهای این گزارش، فعالیت‌های نفت، گاز و زغال‌سنگ در مجموع سالانه حدود ۱۲۴ میلیون تن متان منتشر کرده‌اند. سهم فعالیت‌های نفتی حدود ۴۵ میلیون تن، زغال‌سنگ ۴۳ میلیون تن و گاز طبیعی ۳۶ میلیون تن برآورد شده است.

این آمار نشان می‌دهد که با وجود توسعه فناوری‌های کنترل انتشار، کاهش جهانی متان در بخش سوخت‌های فسیلی هنوز به سطح مورد انتظار نرسیده است.

نکته قابل‌توجه آن است که حدود ۷۰ درصد انتشار متان ناشی از فعالیت‌های سوخت‌های فسیلی با فناوری‌های موجود قابل کاهش است. همچنین بر اساس قیمت‌های متوسط انرژی در سال ۲۰۲۵، کاهش بیش از ۳۵ میلیون تن از این انتشار می‌توانست بدون هزینه خالص انجام شود؛ زیرا ارزش اقتصادی گاز بازیابی‌شده، هزینه اجرای اقدامات را جبران می‌کرد.

ظرفیت بازیابی گاز طبیعی از طریق کاهش انتشار متان

یکی از مهم‌ترین یافته‌های گزارش سال ۲۰۲۶ آژانس بین‌المللی انرژی، ظرفیت قابل‌توجه بازیابی گاز طبیعی از طریق کاهش نشت و تخلیه متان است.

برآوردها نشان می‌دهد که با اجرای گسترده اقدامات کاهش انتشار متان در فعالیت‌های نفت و گاز، امکان بازیابی نزدیک به ۱۰۰ میلیارد مترمکعب گاز طبیعی در سال وجود دارد.

علاوه بر این، حذف مشعل‌سوزی غیراضطراری در سطح جهان می‌تواند ظرفیت بالقوه آزادسازی حدود ۱۰۰ میلیارد مترمکعب گاز دیگر را فراهم کند.

البته تحقق این ظرفیت‌ها به سرمایه‌گذاری، توسعه زیرساخت‌های جمع‌آوری و انتقال گاز و شرایط فنی و اقتصادی پروژه‌ها وابسته است.

این یافته‌ها نشان می‌دهند که مدیریت انتشار متان می‌تواند به یکی از ابزارهای مهم تقویت امنیت انرژی و کاهش اتلاف منابع تبدیل شود.

نقش هوش مصنوعی و ماهواره‌ها در شناسایی نشت گاز

تا چند سال پیش، شناسایی نشت متان عمدتاً به بازرسی‌های میدانی، تجهیزات اندازه‌گیری و بررسی دوره‌ای تأسیسات وابسته بود. امروزه فناوری‌های ماهواره‌ای و هوش مصنوعی امکان شناسایی سریع‌تر منابع بزرگ انتشار را فراهم کرده‌اند.

برنامه محیط‌زیست سازمان ملل متحد (UNEP) در گزارش منتشرشده در ژوئیه ۲۰۲۶ اعلام کرد که استفاده از هوش مصنوعی در سامانه هشدار و پاسخ متان (MARS) توانسته است ظرفیت پردازش داده‌های ماهواره‌ای را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهد.

این سامانه با استفاده از داده‌های بیش از ۳۰ ماهواره و ابزار ماهواره‌ای، انتشارهای بزرگ متان را شناسایی کرده و اطلاعات لازم را برای پیگیری در اختیار دولت‌ها و شرکت‌ها قرار می‌دهد.

بر اساس گزارش UNEP، استفاده از روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی ظرفیت پردازش داده‌ها را حدود ۱۲ تا ۱۵ برابر افزایش داده و به شناسایی سریع‌تر منابع انتشار کمک کرده است.

بااین‌حال، شناسایی ماهواره‌ای تنها نخستین مرحله کنترل انتشار محسوب می‌شود و برای کاهش واقعی نشت، انجام بررسی‌های میدانی و اقدامات اصلاحی ضروری است.

مهم‌ترین فناوری‌های کاهش انتشار متان در صنعت نفت و گاز

کاهش انتشار متان نیازمند ترکیبی از فناوری‌های پایش، تجهیزات کنترلی و اصلاح فرایندهای عملیاتی است.

۱. سامانه‌های تشخیص و تعمیر نشت (LDAR)

این سامانه‌ها با استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری و دوربین‌های تصویربرداری گاز، نقاط نشت در خطوط لوله، شیرآلات، اتصالات و تجهیزات فرایندی را شناسایی می‌کنند. اجرای برنامه منظم تشخیص و تعمیر نشت می‌تواند از انتشار مستمر گاز جلوگیری کند.

۲. واحدهای بازیافت بخارات (VRU)

واحدهای بازیافت بخارات برای جمع‌آوری گازهای کم‌فشار و بخارات هیدروکربنی استفاده می‌شوند. این تجهیزات امکان بازگرداندن بخشی از گازهای قابل‌بازیابی به فرایند تولید یا شبکه مصرف را فراهم می‌کنند.

۳. بهینه‌سازی تجهیزات کمپرسور و پمپ‌ها

اصلاح آب‌بندهای کمپرسورها، جایگزینی تجهیزات پنوماتیکی پرانتشار و استفاده از سامانه‌های الکتریکی مناسب می‌تواند انتشار متان ناشی از عملکرد تجهیزات را کاهش دهد.

۴. سامانه‌های پایش هوشمند

ترکیب حسگرهای صنعتی، اینترنت اشیا و تحلیل داده امکان شناسایی تغییرات غیرعادی در فشار، جریان و غلظت گاز را فراهم می‌کند. این اطلاعات می‌تواند برای اولویت‌بندی تعمیرات و پیشگیری از اتلاف انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

چرا کاهش انتشار متان برای صنعت نفت و گاز ایران اهمیت دارد؟

ایران با برخورداری از منابع گسترده نفت و گاز، ظرفیت قابل‌توجهی برای توسعه برنامه‌های مدیریت انتشار متان دارد.

وجود شبکه‌های گسترده انتقال گاز، تأسیسات فرآورش، پالایشگاه‌ها و واحدهای بهره‌برداری، ضرورت پایش دقیق و مستمر انتشار گاز را افزایش می‌دهد.

در این زمینه، اجرای برنامه‌های تشخیص و تعمیر نشت، نوسازی تجهیزات فرسوده و توسعه سامانه‌های اندازه‌گیری می‌تواند به کاهش اتلاف گاز و افزایش کارایی عملیاتی کمک کند.

همچنین استفاده از فناوری‌های پایش ماهواره‌ای در کنار داده‌های عملیاتی تأسیسات می‌تواند زمینه شناسایی منابع بزرگ انتشار و اولویت‌بندی سرمایه‌گذاری‌ها را فراهم سازد.

بااین‌حال، تعیین میزان واقعی انتشار متان در تأسیسات کشور نیازمند داده‌های اندازه‌گیری‌شده، مطالعات میدانی و روش‌های معتبر محاسبه و گزارش‌دهی است.

استانداردهای جدید و آینده تجارت گاز طبیعی

موضوع انتشار متان به‌تدریج در حال تبدیل‌شدن به یکی از معیارهای مهم ارزیابی عملکرد زیست‌محیطی تولیدکنندگان نفت و گاز است.

بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، مقررات متان اتحادیه اروپا از سال ۲۰۳۰ الزاماتی مرتبط با شدت انتشار متان برای نفت، گاز و زغال‌سنگ وارداتی در نظر گرفته است.

این تحول می‌تواند اهمیت اندازه‌گیری، گزارش‌دهی و راستی‌آزمایی انتشار متان را در تجارت بین‌المللی انرژی افزایش دهد.

در همین راستا، گزارش اکتبر ۲۰۲۶ مشارکت نفت و گاز متان ۲.۰ (OGMP 2.0) بر اهمیت داده‌های مبتنی بر اندازه‌گیری و تبدیل اطلاعات انتشار به اقدامات عملی تأکید کرده است.

این گزارش اطلاعات ۱۶۳ شرکت فعال در ۹۰ کشور را پوشش می‌دهد که در مجموع نماینده حدود ۴۳ درصد تولید جهانی نفت و گاز هستند.

جمع‌بندی

کاهش انتشار متان در صنعت نفت و گاز دیگر صرفاً یک اقدام زیست‌محیطی نیست، بلکه فرصتی مهم برای افزایش بهره‌وری انرژی، جلوگیری از اتلاف منابع و تقویت امنیت تأمین گاز طبیعی محسوب می‌شود.

گزارش‌های سال ۲۰۲۶ نشان می‌دهند که بخش قابل‌توجهی از انتشار متان با فناوری‌های موجود قابل کاهش است و بازیابی گاز می‌تواند در بسیاری از پروژه‌ها منافع اقتصادی نیز ایجاد کند.

در این مسیر، توسعه سامانه‌های پایش هوشمند، استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، اجرای برنامه‌های تشخیص و تعمیر نشت و سرمایه‌گذاری در تجهیزات بازیافت گاز از مهم‌ترین اقدامات مورد نیاز به شمار می‌روند.

در نهایت، آینده صنعت نفت و گاز به میزان توانایی شرکت‌ها در مدیریت منابع، کاهش اتلاف انرژی و دستیابی به عملکرد عملیاتی و زیست‌محیطی بهتر وابسته خواهد بود.