Énergie propre 101 : Satellites de détection de méthane

Les satellites prennent de plus en plus d’importance en tant qu’outil important pour faire face à la crise climatique en repérant les émissions mondiales. Il existe déjà des dizaines de satellites de détection de gaz à effet de serre en orbite aujourd’hui, et des institutions publiques et privées ont annoncé leur intention d’en lancer d’autres à l’avenir. De plus, lors de la COP27, l’ONU a annoncé une nouvelle initiative mondiale de détection de méthane par satellite de haute technologie – le système d’alerte et de réponse au méthane (MARS) – qui exploitera les données satellitaires pour alerter les gouvernements, les entreprises et les opérateurs sur les grandes sources de méthane à favoriser une atténuation rapide.

À mesure que les constellations de satellites se développent, ainsi que les données et les informations qu’elles fournissent, les nuances dans leur utilisation augmentent également. Pour faire correspondre le bon outil au bon travail, il est important de comprendre ce pour quoi chaque satellite est conçu et comment leurs données peuvent aider les décideurs à atteindre des objectifs climatiques divers mais interdépendants.

Pour cette raison, le nouveau rapport de RMI et l’outil d’exhaustivité des émissions de sources ponctuelles par satellite (SPECT) visent à aider les utilisateurs à comprendre et à évaluer «l’exhaustivité» des satellites en ce qui concerne l’identification et le suivi des super-émetteurs de méthane, un gaz à effet de serre (GES) 85 fois plus plus puissant que le CO2 sur une période de 20 ans. Ici, nous déballons la définition, le contexte et l’importance de l’exhaustivité des satellites en tant qu’outil nouveau et puissant dans la lutte pour réduire la pollution climatique.

Les satellites rendent visibles les émissions invisibles

Une « course à l’espace pour sauver le climat » est en cours, et pour cause. Des années alarmantes et record pour les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone et de méthane appellent une atténuation immédiate et généralisée. Vous ne pouvez pas gérer ce que vous ne mesurez pas, et il est essentiel de rendre visibles depuis l’espace les émissions auparavant invisibles pour réduire de moitié les émissions de carbone d’ici 2030, comme promis dans l’Accord de Paris, et pour atteindre l’objectif du Global Methane Pledge de réduire les émissions de méthane de 30 %. d’ici 2030.

Comprendre les différentes capacités des satellites

Différents satellites sont conçus pour surveiller différentes choses de différentes manières (un article dans Monde géospatial approfondit ce sujet). TROPOMI de l’Agence spatiale européenne, par exemple, peut cartographier le méthane, les oxydes d’azote, le monoxyde de carbone et divers aérosols lorsqu’il passe quotidiennement au-dessus de l’Europe, de l’Asie, de l’Afrique et des Amériques – une portée géographique importante. Sa résolution peut se réduire à quelques kilomètres carrés de la Terre. Comparez cela avec le satellite GHGSat-C1, qui est conçu pour fournir une surveillance haute résolution des installations industrielles jusqu’au niveau de la source ponctuelle (telles que des stations de compression de pétrole et de gaz spécifiques ou des pipelines) à une échelle de 25 mètres. Ou comparez-les avec MethaneSat d’EDF, qui se situe quelque part entre les deux, offrant une couverture mondiale à haute résolution des émissions de méthane au niveau régional ainsi qu’au niveau des installations pétrolières et gazières.

Chacun d’entre eux a son cas d’utilisation : un satellite comme TROPOMI peut être utilisé efficacement pour « ajuster » un inventaire régional ou national de GES déclaré, tandis qu’un satellite comme GHGSat peut être utilisé pour alerter un opérateur pétrolier et gazier d’une fuite à l’un des ses installations afin qu’il puisse être réparé immédiatement.

Repérer les super-émetteurs

Alors que les données régionales, sectorielles et au niveau des actifs rendues possibles par les observations satellitaires sont toutes importantes, l’urgence limitée dans le temps de la crise climatique a conduit RMI à se concentrer sur la nécessité d’identifier les super-émetteurs de méthane. Les super-émetteurs sont de grandes sources ponctuelles de méthane qui émettent à des taux élevés, généralement 25 kilogrammes de méthane par heure ou plus. Les sources de surémissions peuvent comprendre les fuites d’équipements de production de pétrole et de gaz, la ventilation des mines de charbon ou les décharges et les sites de déchets.

Ces sources se sont historiquement avérées difficiles à suivre, mais elles représentent notre plus grande opportunité à court terme d’atténuer le méthane étant donné leur impact disproportionné et le fait que beaucoup – une fois identifiées – peuvent être traitées rapidement et de manière rentable. Et de nouveaux satellites aux capacités distinctes changent la donne.

Définir l’exhaustivité et comprendre ses composants

Une nouvelle mesure de l’exhaustivité des satellites peut aider les décideurs à mieux comprendre les forces et les limites des diverses technologies satellitaires, en particulier dans leur capacité à identifier les super-émetteurs de méthane.

L’exhaustivité combine trois paramètres satellitaires en une seule métrique pour quantifier la part des émissions mondiales de sources ponctuelles de méthane qui peuvent être détectées :

• Sensibilité de détectionou le seuil d’émissions pouvant être détecté par l’instrument satellitaire (généralement décrit comme un taux d’émissions de masse ou de volume de méthane dans certaines conditions)
• Couverture spatialequi est la zone géographique globale couverte par le satellite
• Fréquence d’échantillonnageou la fréquence à laquelle un satellite termine avec succès une observation d’une zone donnée

Les discussions actuelles sur les satellites ont tendance à se concentrer uniquement sur les limites de détection et à accorder peu d’attention aux autres attributs du système – ou à traiter ces attributs comme indépendants les uns des autres. Cependant, pris ensemble, ces paramètres offrent une meilleure comparabilité pour la tâche de détection des super-émetteurs.

Application de l’exhaustivité à la prise de décision

Entre autres avantages, la mesure de l’exhaustivité peut aider les opérateurs à identifier les instruments offrant les meilleures perspectives de lutte contre la détection des fuites, guider les régulateurs dans la conception et la mise en œuvre de programmes de surveillance du méthane et améliorer la compréhension de la société civile lors de la comparaison des satellites avec d’autres technologies de mesure.

Pour comprendre comment différentes technologies s’empilent selon la métrique d’exhaustivité, nous vous encourageons à visiter SPECT.

Plus à venir

Les sources ponctuelles de méthane sont incroyablement complexes, sans parler des émissions de gaz à effet de serre en général. Bien que la métrique d’exhaustivité soit précieuse pour ce cas d’utilisation, nous espérons nous appuyer sur ce travail en abordant des cas d’utilisation supplémentaires et en élargissant la sensibilisation à la manière dont diverses technologies peuvent être utilisées pour améliorer l’intelligence climatique mondiale. En rendant les sources d’émissions plus visibles, en augmentant l’accessibilité des données et en agissant pour atténuer ces émissions, nous pouvons réaliser des progrès rapides au cours de cette décennie décisive pour notre climat.

Par Frances Reuland, Sasha Bylsma

© 2023 Institut des Rocheuses. Publié avec permission. Publié à l’origine sur RMI

RAPPORT | 2023
Intel vu d’en haut : repérer les super-émetteurs de méthane avec des satellites