מדוע מתקנים להפקה וזיקוק של גז ונפט שורפים גז באופן מכוון? מה התועלת בתהליך ומה המחיר הסביבתי?
מדי פעם בפעם התקשורת מדווחת על הפעלת הלפיד במפעלים הפטרוכימיים במפרץ חיפה, באסדת הגז בים התיכון. בלי להיכנס לאירועים מסוימים, להבה בוערת בראש אסדת קידוח היא מראה די שכיח כיום בעולם. אם נפקח את העיניים, נראה תמונה דומה גם בראש מתקנים תעשייתיים אחרים שעוסקים בשאיבה, בזיקוק ובטיפול בדלקי מאובנים, כמו נפט או גז טבעי.
מה בכלל שורפים שם?
שריפת גז באופן מכוון (gas flaring), במתקנים תעשייתיים בכלל ובמתקנים שקשורים לשאיבה והפקה של נפט או גז טבעי בפרט, היא תהליך מקובל ברוב העולם. במתקנים כאלו מתבצעת שריפה מבוקרת של גז טבעי בגלל שתי סיבות עיקריות.
הסיבה הראשונה הכרחית, חשובה והגיונית לחלוטין: שריפת הגז המבוקרת נעשית כדי להשמיד בצורה בטיחותית ויעילה עודפי גז שנוצרים במתקן במהלך פעילות תקינה או בשעת חירום. בגלל שהמתקנים האלו מטפלים בחומרים דליקים ונדיפים, לעיתים בכמויות עצומות, חייבים לייצר מנגנון שמאפשר לווסת את רמות הלחץ של גזים דליקים במהלך פעילות רגילה או במצב חירום. פליטת הגז ושריפתו משחררות לחצים שמצטברים תוך כדי פעילות. לחץ לא מווסת עלול לגרום לפיצוץ או שריפה עם השלכות הרות אסון לעובדים, למתקן ולסביבה כפי שקרה במפרץ מקסיקו ב-2010.
הסיבה השניה מורכבת יותר: שריפת הגזים נעשית במטרה להשמיד בצורה מבוקרת גז טבעי שאי אפשר למכור או להשתמש בו, בשל סיבות טכניות או כלכליות. בניסוח קצת פחות משפטי, אם מסיבה כלשהי לא כלכלי למפעילי המתקן להפיק את הגז כדי למכור אותו או להשתמש בו לצרכי האנרגיה של המתקן עצמו, ברוב העולם הם רשאים פשוט לשרוף אותו בצורה מבוקרת.
צילום: lastdjedai, Shutterstock
מדוע לשרוף?
הרכב הגז ששורפים תלוי בפעילות הספציפית של המתקן. הרכב הגזים העודפים באסדת קידוח נפט שונה מזה של מפעל כימיקלים המטפל בפחמימנים אחרים. במתקני קידוח נפט מדובר בעיקר בגז מתאן (CH4) ובכמויות פחותות של שרשראות פחמן (ומימן) ארוכות יותר, בעיקר אֶתָאן (C2H6) פְּרוֹפַּאן (C3H8) ובּוּטָאן (C4H10). לעיתים קרובות נוכחות של תרכובות גופרית, כמו מימן גופרתי (SH2) יוצרות תערובת גזים רעילה, מסריחה ונפיצה למדי.
באתרים גיאולוגיים עם מרבצי נפט גדולים שמצדיקים קידוח ושאיבה יש כמויות שונות של גז טבעי. במהלך הקידוח והשאיבה הגזים האלו עולים עם הנפט מבטן האדמה אל מתקן הקידוח. זהו דלק פחמימני לכל דבר וברמה העקרונית אפשר לעבד, לשנע ולנצל אותו כדלק כפי שנעשה במקרה של מרבצי גז טבעי גדולים כמו תמר ולוויתן בארץ.
הבעיה היא שלעיתים אין הצדקה כלכלית להפקת הגז הזה. הפקת גז דורשת השקעה כלכלית גדולה, כמו למשל בצנרת להובלתו או תשתית אחרת לשנע אותו, ואם אין כמויות גז גדולות מספיק בקידוח מסוים, אין טעם להשקיע בתשתית כזו. במקרה כזה מפעילי המתקן לרוב מחפשים את הדרך הקלה והזולה ביותר להיפטר מעודפי הגז הדליק.
הפתרון הפשוט ביותר הוא לשחרר את הגזים ישירות לאטמוספרה. אבל משום שמתאן הוא גז חממה חזק במיוחד, לפחות פי 25 מפחמן דו-חמצני (CO2), מבחינה סביבתית עדיף לשרוף אותו ולפלוט במקומו את תוצרי השריפה: פחמן דו-חמצני ואדי מים.
עם זאת, שריפה מלאה של מתאן היא התרחיש האידיאלי. בפועל השריפה לרוב אינה מלאה, בגלל שתערובת הגזים מכילה עוד חומרים, לא רק מתאן נקי. לעיתים תכופות תוצרי השריפה כוללים לא רק גזי חממה, אלא גם גזים נוספים וחלקיקים שעלולים להיות מזהמים או רעילים.
המחיר הסביבתי
יכול להיות שעולה הרושם שכמויות הגז העודף שנשרפות הן זניחות, אבל לא זה המצב. ב-2012 כ-3.5 אחוז מצריכת הגז העולמית נשרפה כגזים עודפים. כ-143 מיליון מטרים מעוקבים של גז שנשרפו שחררו כ-350 מיליון טונות של פחמן דו-חמצני לאטמוספירה. הכמות הזו שקולה לכ-10 אחוז מפליטת הפחמן הדו-חמצני של האיחוד האירופי כולו.
לפי מגזין העסקים האמריקאי בלומברג, ב-2018 הבנק העולמי העריך שנשרפו בצורה הזו כ-145 מיליון מטרים מעוקבים של גז טבעי ברחבי העולם. הכמות הזו דומה לצריכה השנתית של גז טבעי כדלק בדרום אמריקה ומרכזה. בתוך תעשיית הנפט והגז האמריקאית, שריפת גזים עודפים אחראית לכ-9 אחוז מכל פליטת גזי החממה.
תהליך השריפה של גזים עודפים הכרחי וחשוב כדי לשמור על בטיחות מתקנים שעוסקים בהפקה ובטיפול בדלקי מאובנים. אך המרחק בין שריפה הכרחית כדי לווסת את הלחץ במתקנים לבין הכמויות האדירות של האנרגיה הכימית שנשרפת לשווא והנזק הסביבתי האדיר כתוצאה מכך הוא עצום. שריפת גזים עודפים היא בעיה סביבתית עם השלכות נרחבות. לצערנו ולצער הכדור, משום שלכל הפתרונות המוצעים יש מחיר כלכלי לא מבוטל, קשה לראות שינוי משמעותי כרגע באופק.
מחבר הפריט – ד"ר איתן אוקסנברג
מקור הפריט – אתר האינטרנט של מכון דוידסון, davidson.weizmann.ac.il
