伊利诺斯州推动建设更多的二氧化碳管道并将大量天然气储存在地下,这引发了对安全法规的担忧
2024-11-10 01:47

伊利诺斯州推动建设更多的二氧化碳管道并将大量天然气储存在地下,这引发了对安全法规的担忧

  

  

  多年来,二氧化碳管道蜿蜒穿过密西西比州亚祖县的田野和森林,基本上没有被注意到。

  但在2020年的一个冬天的晚上,这种情况永远改变了。

  在暴雨和山体滑坡的压力下,管道裂成两半,像喷气发动机一样轰鸣,在地面上刻出一个40英尺高的大坑,并向萨塔蒂亚这个小村庄发射了一团看不见的危险的二氧化碳蒸汽云。

  救援人员后来将这一幕比作僵尸电影:汽车死在路中间,发动机缺氧。司机们逃之夭夭,留下危险灯在尘土和黑暗中闪烁。

  据沃伦县消防协调员杰里·布里格斯说,一名没有戴氧气面罩的副警长越来越不稳定,呼吸急促,直到他自己不得不被救出。

  在离震耳欲聋的汽油声更近的地方,布里格斯和他的团队发现了一辆熄火的汽车,它还在行驶中,司机的脚踩在刹车上,窗户关着。里面的三个人都失去了知觉。

  布里格斯说:“他们能活下来真是奇迹。”

  尽管这类事故很少见,而且到目前为止还没有造成人员伤亡,但随着中西部地区考虑到建设大规模二氧化碳管道项目的提议所带来的健康和安全问题,像萨塔蒂亚那晚发生的事故变得越来越严重。这些项目包括总部位于奥巴马的Navigator CO2公司横跨伊利诺伊州、爱荷华州、明尼苏达州、内布拉斯加州和南达科他州的1350英里管网。

  这些项目旨在通过在工业过程中捕获导致地球变暖的二氧化碳,将其压缩成流体,用钢铁管道输送,然后将其注入地下深处的自然形成的岩层中,在那里它将被困住——理想情况下,这种情况将持续数千年。

  Navigator公司表示,这是可以安全完成的,并指出美国已经有数千英里的二氧化碳管道在使用,主要是石油工业,他们使用二氧化碳来提高产量。

  但是反对者,包括环保主义者和土地所有者,说新一代大规模的,以气候为导向的二氧化碳管道项目,如Navigator的项目,应该暂停,直到政府官员能够解决健康和安全法规中“令人担忧的”差距。

  差距包括:

  对于输送可能令人窒息的气体的管道距离家庭、学校或医院有多近,州或联邦政府都没有限制。

  没有要求在二氧化碳中添加气味剂让公众面对泄漏,就像对待天然气一样。

  二氧化碳中允许的杂质没有限制,尽管在泄漏的情况下可能对管道造成腐蚀和健康危害。

  虽然有一种标准方法没有考虑复杂的地形,但并没有要求管道公司使用一种特定的方法来绘制潜在事故危险区的地图,这种方法在密西西比州失败了。

  “这就像狂野的西部,”帕姆·理查特(Pam Richart)说,她是总部位于香槟的环保组织生态正义合作组织(Eco-Justice Collaborative)的联合主任,也是“停止二氧化碳管道联盟”(Coalition to Stop CO2 Pipelines)的主要组织者。“(管道公司)说什么就会怎么做。”

  伊利诺斯州人对健康和安全的担忧是未知的:从来没有人像Navigator计划的那样在地下储存如此多的二氧化碳——在伊利诺斯州中部每年多达1500万公吨——虽然理论上风险很低,但反对者说风险很高。

  他们担心由于二氧化碳泄漏导致的饮用水污染,以及随着地下压力上升而发生微小微地震的可能性。

  今年5月,150多个环境和倡导组织——包括生物多样性中心、生态正义合作组织和食品与水观察组织——联名致信美国总统拜登,呼吁在联邦监管机构完成新的安全标准制定工作之前,暂停新建二氧化碳管道。

  非营利组织管道安全信托基金会(Pipeline Safety Trust) 2022年的一份报告显示,在旨在应对气候变化的数十亿美元联邦激励措施的推动下,美国正面临着一场潜在的二氧化碳新管道“海啸”,各州和联邦政府呼吁暂停建设。

  在中西部地区,其他公司提出的项目包括伊利诺伊州和爱荷华州260英里的Wolf碳解决方案管道,以及爱荷华州、明尼苏达州、北达科他州、南达科他州和内布拉斯加州2000英里的Summit碳解决方案管道。

  根据普林斯顿大学的一份报告,美国目前拥有约5300英里的二氧化碳管道,到2050年可能会超过68,000英里。

  Navigator拒绝接受电话采访,但以书面形式表示,目前的州和联邦管道法规已经足够。

  该公司写道:“美国有数千英里的受监管的液态二氧化碳管道,多年来一直安全运行。”“在很多情况下,Navigator都超出了(二氧化碳管道)法规中概述的联邦安全规定。”

  凯伦·桑德斯(Karen Sanders)在她位于芝加哥西南200英里的诺科米斯(Nokomis)农村的三居室住宅的宽阔门廊上迎接了一位来访者。

  牵牛花悬挂在花篮上,偶尔引来蜂鸟。前门的牌子上写着“感恩、感谢、祝福”。

  这是桑德斯和她的农民丈夫埃里克25年前在5英亩的家庭土地上建造的“永远的家”。她已故的父亲是一名木匠,帮助建造房屋,她的公公是一名退休的农民,他用铲式拖拉机把瓦片搬到屋顶上。

  她和丈夫在这里抚养了两个成年的孩子。

  但54岁的社区大学副校长桑德斯说,如果领航公司在她家拥有的一块农场里,在距离她家约400码的地方铺设一条高压二氧化碳管道的计划成功,她就不会留下来。

  桑德斯说:“这是一个重大的决定。“但我们拒绝住在我们认为可能有炸弹的地方旁边。”

  在伊利诺斯州土地所有者所面临的所有管道问题中,没有什么比管道破裂的前景更让人痛苦的了。

  “我家99%的人都住在离我们只有几英里远的地方,”35岁的萨布丽娜·琼斯(Sabrina Jones)说。她和丈夫拉尔夫(Ralph)一起帮助组织了当地反对修建管道的活动。“如果管道破裂,我们所有人都会窒息。”

  如果Navigator公司的征用权申请得到伊利诺斯州商务委员会的批准,反对者可能会被迫允许管道在他们的财产下运行。在征用权制度下,私有财产可以违背所有者的意愿被征用为公共用途,但必须给予适当的补偿。

  至少,土地所有者想要退步——或者要求与家庭、学校和其他人们聚集的地方保持最小的距离。但联邦管道和危险材料安全管理局并不要求对二氧化碳管道进行挫折。

  管道安全顾问Richard Kuprewicz说:“没有什么能阻止他们把(管道)建在你的房子旁边。”Kuprewicz撰写了一份颇具影响力的管道安全信托(pipeline safety Trust)关于监管缺口的报告。

  输油管道的提议还需要得到伊利诺斯州商务委员会的批准,以及美国陆军工程兵团和环境保护局的许可。此外,该项目将需要更多拟议路线沿线的土地所有者的支持;根据商务委员会的证词,6月份只有13%的人同意让领航公司在他们的土地上运行地下管道。

  州长普利兹克(J.B. Pritzker)的发言人发表了一份书面声明,称州长不会对伊利诺斯州商务委员会(Illinois Commerce Commission)悬而未决的提案发表评论。

  声明说:“州长已经任命了合格的个人加入委员会,并相信他们的工作能够确保充足、高效、可靠、安全和成本最低的公用事业服务,保护伊利诺伊州的消费者和居民,并根据现行法律为州做出最好的决定。”

  在上次会议上,伊利诺斯州立法机关审议了一项法案,该法案得到了航海家批评者的支持,该法案要求二氧化碳管道距离家庭至少1英里,距离医院和学校至少2英里。对于那些使用更复杂(也更昂贵)的计算机建模来确定潜在危险区域,然后相应地规划管道的公司来说,有一个例外。

  另一项由行业支持的法案不包括管道方面的挫折。

  这两项法案都没有进入全院投票。

  对美国现有二氧化碳管道的研究发现,导致大量二氧化碳排放的事故并不常见。

  根据《过程工业损失预防杂志》(Journal of Loss Prevention in Process Industries) 2022年的一项研究,每年每1600英里的管道发生1起意外泄漏事件,其中许多事故是由管道孔泄漏和安全阀意外释放造成的。这项基于美国政府数据的研究发现,只有3%的泄漏严重到足以被归类为破裂。

  但2020年密西西比州的管道破裂提醒人们,当更大的事故发生时,它们可能会很严重。

  “人们像苍蝇一样到处乱飞,”库普雷维奇说,他指的是那些昏倒的人。“我不是来吓唬人的。这就是现实。我不害怕这些东西,但它需要极大的尊重。”

  据一份政府报告称,由于暴雨后山体滑坡导致山体破裂,200人被疏散,其中包括那些无法驾车通过该地区的人。土壤向下坡的管道移动,产生压力,导致焊缝失效。

  联邦监管机构对管道运营商、总部位于德克萨斯州的Denbury Gulf Coast Pipelines处以近290万美元的罚款。在3月份的一份同意协议中列出的涉嫌违规行为包括:Denbury未能审查其监测和应对地质灾害风险的程序,以确定其有效性,该公司未能纠正其地质灾害计划中的缺陷。地质灾害包括山体滑坡。

  登伯里不承认有任何违规行为,但同意支付罚款,并解决涉嫌违规行为和风险。

  最近被埃克森美孚(ExxonMobil)收购的Denbury没有回应记者的置评请求。

  联邦数据库显示,密西西比河管道破裂没有造成人员伤亡,但这是基于需要住院治疗的伤害定义。

  休斯顿韦伯斯特律师事务所(Webster Law Firm)的律师拉塞尔·塞拉芬(Russell Serafin)说:“过去和现在都有伤害。”塞拉芬代表104名密西西比州居民对管道运营商的母公司登伯里公司(Denbury Inc.)提起诉讼,指控他们遭受身体和精神上的痛苦,并造成收入损失。

  最近,在得梅因举行的一次由联邦管道监管机构主持的公开会议上,原告迪默里斯·伯恩斯(Deemmeris Burns)谈到了自己的健康状况。

  伯恩斯在二氧化碳释放过程中被发现昏迷不醒,他说他暴露在气体中大约三个小时。

  他说:“直到今天,我仍然受到它的折磨:头痛、记忆力减退、呼吸困难、思考困难、注意力不集中。”“这对你影响很大。”

  萨提亚应该是安全的。

  在事故发生的几年前,当Denbury用计算机建模来预测如果泄漏发生在离Satartia一英里的地方,可能会受到影响的区域时,这个消息是好的。这种无色无味的气体预计不会到达这个50人的村庄。

  一份政府报告中包含的公司地图显示,二氧化碳危险区预计将在距离管道半英里左右的范围内。

  但在现实中,气体在逃逸时会走一条完全不同的路径。比空气重的二氧化碳向下流动,停留在火山口的碗状区域,然后随着排放量的增加,到达山顶,进入萨塔迪亚。

  据《赫芬顿邮报》的详细报道,燃气从晚上7点06分开始泄漏,似乎在晚上7点18分到达了萨塔蒂亚的郊区。

  登伯里的预测怎么会错得这么离谱呢?

  与天然气不同,二氧化碳的迁移方式相当不可预测,取决于天气和地形。管道安全信托执行董事比尔·卡拉姆说,在危险甚至致命的浓度下,它可以持续数英里。

  根据该公司发给联邦监管机构的一封信,Denbury使用了一种标准方法来计算对Satartia的潜在影响。但这种建模方法通常不能考虑复杂的地形,比如丘陵地形。

  一些管道的批评者希望政府要求一种更复杂的方法来处理复杂的地形。但这种方法较新,从某些方面来说也昂贵得多,而且仍在进行一些测试。

  这在知识和监管方面都留下了空白。

  “我们没有一个简单的公式,我们也没有最佳实践,”卡拉姆说。

  另一个差距是,没有任何要求在二氧化碳中添加气味剂,就像在天然气中添加臭鸡蛋味一样。

  “这是至关重要的,”Caram说,寻找合适的候选材料——一种与泄漏的气体保持在一起,不会与二氧化碳发生反应并腐蚀管道的材料——正在进行中。

  其他担忧集中在二氧化碳中潜在的杂质。新的以气候为导向的管道将主要从多个工业工厂吸收二氧化碳,而不像石油工业使用的管道往往依赖于单一的自然二氧化碳来源。

  根据Caram的说法,多种工业来源可能会增加硫化氢等杂质的风险,这可能会使泄漏对人体健康更加有害。杂质——包括水——也会腐蚀二氧化碳管道。

  当新的以气候为导向的管道准备迅速扩张时,它们所能携带的杂质数量仍然没有最大限制。

  卡拉姆说:“目前的安全法规存在很多令人担忧的漏洞。”

  管道和危险材料安全管理局正在制定新的二氧化碳管道安全法规,副局长特里斯坦·布朗表示,目标是在2024年完成并实施更新。

  布朗说:“我们正在以光速运作,因为这一点很重要。”

  在新规则公布之前,官员们不允许对其内容发表评论,但布朗表示,将通过仔细研究萨提亚的问题来了解最新情况。

  布朗说:“我们同意公众的看法,我们不会指望我们的规定被简单地遵守,如果不遵守,我们就采取执法行动。”“我们正在努力使这个过程万无一失。”

  2011年,一个公私合营的研究团队开始向位于迪凯特的阿彻丹尼尔斯米德兰(Archer Daniels Midland)乙醇工厂地下一英里多的多孔岩石中注入数千吨二氧化碳。

  起初,下面的地球很安静。但在注射开始两个月后,监测设备检测到一场强度极低的地震,震级为负值。

  两天后,又发生了一次微地震,10天后,又发生了一次。在接下来的三年里,将探测和定位4700次微震,平均震级为-0.9。

  二氧化碳注入引起的地震往往很小,迪凯特也不例外。根据《国际温室气体控制杂志》2016年的一份报告,没有一次达到2级,而2级本身仍然是人们通常感觉不到的地震级别。

  这是个好消息,部分原因是人们担心,如果二氧化碳注入引发的地震更大,它们可能会引发二氧化碳泄漏。

  根据美国能源部2021年的一份报告,迪凯特项目是当时世界上最大的碳储存项目之一,其数据显示没有二氧化碳泄漏。在同一地点的后续项目每年储存约50万吨二氧化碳。

  这对伊利诺伊州来说是一大进步,一些人认为伊利诺伊州是储存液态二氧化碳的最佳地点,因为那里有大量的砂岩等自然特征,这种岩石既具有孔隙性,也就是容纳二氧化碳的空间,又具有渗透性,也就是空间之间的通道,可以让二氧化碳扩散。

  尽管如此,“领航者”的反对者说,“领航者”提出的二氧化碳注入量本身就令人担忧。该公司计划每年注入多达1500万吨的二氧化碳,大约是迪凯特的30倍。

  根据一个国际数据库,世界上没有一个现有的地下存储项目的最大年存储能力能与“领航员”项目相媲美,尽管有几个类似规模的项目正在进行中。

  “二氧化碳会泄漏吗?”我不知道,”香槟环保倡导者理查德说。“我所知道的是,在我们回顾过去的时候,没有一个这样规模的项目能让我们说,‘是的,我们几十年来一直在安全地做这件事。’我们不能这么说。”

  研究人员通常不会笼统地谈论地下储存库的二氧化碳泄漏风险,因为危害是根据一个地点的具体特征计算的。

  但草原研究所(Prairie Research Institute)最近的一份报告确实提供了一些大致的风险数据,这些数据是基于之前在伊利诺伊州和德克萨斯州东部进行的一个项目中进行的研究。

  该报告估计,从一个未登记的深井(可能在前一波石油钻探中被遗弃)泄漏二氧化碳的风险约为每口井每年千分之一。其他类型的泄漏被认为不太可能发生。盖层是一层致密的岩石,形成了二氧化碳向上流动的天然屏障,而缓慢泄漏的可能性被认为不到一半。

  据估计,通过诱发断层(或由该项目造成的断层)发生泄漏的风险为每年1亿分之一。

  斯坦福大学地球物理学名誉教授Mark Zoback曾写过关于伊利诺斯州中部二氧化碳储存潜力的文章,他说,Navigator规模的储存项目需要三到五年的现场研究和团队测试。

  准备工作包括打井,收集和分析地震活动数据,以及运行计算机模型——最终结果可能是发现拟议的储存地点无法处理拟议的二氧化碳量。

  佐巴克说,即使这个地点被证明是合适的,由于涉及的二氧化碳量前所未有,仍然存在未知因素。更多的二氧化碳意味着储存区下方的“基底”岩石承受更大的压力,反过来,更大的断层被到达并激活的可能性也更高,从而引发更大的地震。

  Zoback说,科学家们不能准确地预测更大的受压区域将如何影响地震的大小,尽管他认为伊利诺斯州航海家规模的项目最有可能出现的情况是,相对较小的地震频率会增加。这可能会导致该项目的运营商试图通过降低二氧化碳注入率来减少地震的规模和次数。

  Navigator公司指出,根据美国环境保护署的规定,在向地下深处注入二氧化碳的过程中,需要进行地震监测。该公司表示,如果观察到地震活动,将降低注入速度并关闭程序。

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  Navigator还引用了数十年来对伊利诺伊州中部地质的研究,并表示伊利诺伊州的注井成功地减少了地震活动,Decatur项目在那里引起了国际关注。在迪凯特,这是通过改变注射深度来实现的。

  相比之下,Zoback强调,在迪凯特注入的二氧化碳量仍然相对较少。

  “你不能仅仅从几十万吨推断到1500万吨,就认为一切都会好起来,”他说。“至少,这是我的看法。”

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