Des pays du monde entier ont proposé de nouvelles réglementations qui augmenteraient considérablement les exigences de l’industrie en matière de mesure, de calcul et de déclaration du méthane. Dans le même temps, les entreprises recherchent de meilleurs outils pour améliorer la prise de décision fondée sur les données.
Matti Irjala, directeur de la recherche et du développement chez Aeromon, titulaire d’un doctorat en physique appliquée, recommande aux entreprises d’utiliser une combinaison de méthodes de mesure des émissions atmosphériques pour obtenir les meilleurs résultats. Selon lui, chaque méthode de mesure a ses points forts.
La télédétection est idéale pour les grandes zones
Auparavant, il était difficile de détecter les émissions de méthane à distance à l’aide de systèmes satellitaires multispectraux. Aujourd’hui, cependant, la nouvelle technologie satellitaire peut aider à identifier les principales zones d’émission.
Les analystes peuvent utiliser les bandes spectrales de l’ultraviolet et du visible (270-500 nm), du proche infrarouge (675-775 nm) et de l’infrarouge à ondes courtes (2 305-2 385 nm) des spectromètres satellitaires.
Ils peuvent également utiliser des caméras optiques. L’imagerie optique des gaz (OGI) utilise des caméras thermiques infrarouges pour visualiser les gaz, y compris le méthane. Ces appareils permettent de visualiser à l’écran des panaches de gaz qui sont autrement invisibles à l’œil nu.
Tout comme les spectromètres, les caméras OGI peuvent être utilisées non seulement à partir de satellites, mais aussi d’avions, de drones, de véhicules et même d’appareils portatifs.
La télédétection présente plusieurs avantages. Les analystes peuvent rapidement balayer de larges sections d’équipement et étudier des zones difficiles à atteindre avec les outils de mesure traditionnels. Par exemple, une grande partie des émissions de méthane en grande quantité provient des sites de pipelines qui fuient ou libèrent délibérément du méthane. Les satellites ont permis de les repérer aux niveaux mondial, national et régional.
Le défi de la télédétection est la précision, note Irjala.
Le reniflage est précis
Les renifleurs offrent aux entreprises la technique la plus précise pour mesurer les émissions atmosphériques. Il s’agit d’analyseurs classiques dans lesquels des échantillons d’air sont amenés à un capteur et les résultats sont ensuite analysés à l’aide de modèles soigneusement élaborés.
Dans le cas du reniflage du méthane, les capteurs détectent le méthane en mesurant les émissions in situ, principalement dans des contextes où de faibles concentrations de méthane doivent être mesurées de manière fiable et très précise. Plus la concentration de méthane à l’émission est élevée, plus la perte de méthane est importante. La méthode convient également à la détection des composés organiques volatils (COV) et d’autres composés chimiques.
La miniaturisation des capteurs et d’autres équipements connexes a rendu possible un reniflage efficace du méthane sur site et à grande échelle. La miniaturisation a permis d’utiliser la technologie dans des appareils mobiles et de détecter les émissions à l’aide de drones, de voitures et d’appareils portatifs.
Les renifleurs installés de manière permanente peuvent surveiller des vannes individuelles ou d’autres points à risque. Les renifleurs mobiles peuvent être déployés sur des sites industriels entiers ou, par exemple, sur des plates-formes pétrolières et des infrastructures de transfert de gaz, telles que des sites de compression et autres, explique M. Irjala.
Une fois qu’une fuite est détectée et analysée par un renifleur mobile dans l’atmosphère, des appareils portables peuvent être utilisés pendant l’opération de maintenance sur le site de la fuite.
L’OGMP 2.0 niveau 5 est la nouvelle norme de référence pour la déclaration des émissions de méthane
Près de 80 entreprises, représentant 30 % de la production mondiale de pétrole et de gaz, ont rejoint le Partenariat pour le méthane dans l’industrie pétrolière et gazière 2.0 (OGMP). L’OGMP 2.0 est le seul cadre de déclaration complet, fondé sur des mesures, destiné à l’industrie pétrolière et gazière, qui améliore la précision et la transparence de la déclaration des émissions de méthane dans le secteur. L’OGMP 2.0 a été lancé par le PNUE et la Coalition pour le climat et l’air pur.
Selon Irjala, l’OGMP 2.0 a incité les entreprises à améliorer leur approche MRV (mesure, rapport, vérification).
Les niveaux 3 et 4 de l’OGMP 2.0 se rapportent à la déclaration des émissions au niveau de la source, tandis que le niveau 5 se rapporte à la déclaration au niveau du site.
Le niveau 3 comprend des facteurs d’émission génériques par type de source. Le niveau 4 concerne les mesures au niveau de la source (ascendantes) sur des échantillons représentatifs de dispositifs, à partir desquels des mesures de facteurs d’émission et d’activité spécifiques à l’entreprise sont créées. Le niveau 5 comprend en outre la quantification des émissions au niveau du site (descendante).
De nombreuses entreprises ont trouvé les drones très utiles, notamment pour répondre aux exigences de l’OGMP 2.0 Level 5. En quelques heures seulement, elles obtiennent une carte thermique des fuites aériennes sur l’ensemble d’un site. C’est essentiel, en particulier sur les grands sites industriels.
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Les mesures descendantes soutiennent la prise de décision fondée sur des données
Un nombre croissant d’entreprises ont bénéficié de la méthode descendante ajoutée à l’approche ascendante traditionnelle pour estimer les émissions des sites.
Les estimations ascendantes quantifient les émissions d’un échantillon représentatif de dispositifs, ainsi que des modèles d’ingénierie couramment utilisés, tandis que les mesures descendantes sont effectuées à l’échelle d’un site ou d’une région à l’aide d’avions ou de drones. Les rapports descendants comprennent des mesures et des échantillonnages au niveau de la source, ainsi que d’autres méthodes de quantification spécifiques au type de source, telles que des outils de simulation et des études techniques détaillées.
Une estimation ascendante peut prendre en compte les conditions et les variations à long terme. Toutefois, une estimation descendante peut donner des indications sur des fuites inattendues. Une méthode descendante fournit un instantané précis des émissions qu’une approche ascendante pourrait manquer.
La méthode descendante, avec des données d’émission visualisées en temps réel, peut contribuer de manière significative à une prise de décision efficace au sein de l’entreprise. Une fois les fuites potentielles identifiées, les entreprises peuvent améliorer leur planification et établir un ordre de priorité pour les travaux de maintenance. La méthode descendante offre également aux entreprises des possibilités rentables de couvrir plus souvent de vastes zones avec des mesures et d’évaluer si la maintenance effectuée a eu l’effet désiré. Cette approche permet donc de réduire plus rapidement les pertes de produits et la pollution de l’air. En outre, la méthode descendante favorise le développement et l’optimisation des processus.
Utiliser correctement les drones
Nettoyer et combiner les données et les analyser à l’aide de modèles appropriés est tout aussi important que de les collecter. Par exemple, note Irjala, les données collectées par les drones doivent être combinées avec les données météorologiques.
En général, plusieurs règles doivent être respectées pour renifler le méthane à l’aide de drones. L’une d’entre elles est que les échantillons doivent être prélevés lorsque le vent n’interfère pas avec le flux de produits chimiques dans l’air. D’autre part, les mesures ne doivent être effectuées que lorsque les conditions de vent restent stables pendant toute la durée des mesures. Il est évident que les données collectées par drone sont toujours échantillonnées en dehors des turbulences causées par le drone.
Il existe également des zones dans lesquelles les drones ne sont pas envoyés. En particulier, les drones doivent éviter les atmosphères potentiellement explosives (ATEX).
Dans ce cas, le reniflage des drones est effectué en dehors de la zone ATEX. D’autres techniques de mesure permettant de collecter des données relatives à la zone ATEX sont également utilisées, explique M. Irjala.
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