Environmentálne náklady na hydrofracking

Vrtanie zemného plynu s veľkým objemom horizontálneho hydraulického štiepenia (ďalej len „štiepenie“) vybuchlo na energiu scéna za posledných 5 alebo 6 rokov a prísľub obrovských zásob zemného plynu pod americkou pôdou podnietil skutočný nápor zemného plynu. Po vývoji tejto technológie sa v celej krajine objavili nové vrtné súpravy v Pensylvánii, Ohiu, Západnej Virgínii, Texase a Wyomingu. Mnohí sa obávajú environmentálnych dôsledkov tohto nového prístupu k vŕtaniu; tu sú niektoré z týchto obáv.

Počas procesu vŕtania sa veľké množstvo rozdrvenej horniny zmiešanej s vrtným bahnom a soľankou vytiahne z vrtu a odvezie sa z miesta. Tento odpad sa potom zakopá na skládky. Okrem veľkého objemu odpadu, ktorý je potrebné prijať, je v súvislosti s vrtnými odrezkami aj prítomnosť prirodzene sa vyskytujúcich rádioaktívnych materiálov. Rádium a urán sa nachádzajú v vrtných odrezkoch (a vyrobenej vode - pozri nižšie) z časti studne a tieto prvky sa nakoniec vymývajú zo skládok na okolitú zem a povrch Vody.

Po vyvŕtaní vrtu sa do vrtu pri veľmi vysokom tlaku čerpá veľké množstvo vody, aby sa praskla hornina, v ktorej sa nachádza zemný plyn. Počas jedinej operácie štiepania na jednej studni (jamky sa môžu počas svojej životnosti niekoľkokrát prelomiť) sa používa priemerne 4 milióny galónov vody. Táto voda sa čerpá z potokov alebo riek a dopravuje sa na miesto, nakupuje sa z mestských vodných zdrojov alebo sa opätovne používa pri iných štiepnych operáciách. Mnohí sa obávajú týchto dôležitých odberov vody a obávajú sa, že v niektorých oblastiach môže znížiť hladinu vody, čo vedie k suchým studniam a zhoršenému biotopu rýb.

Pri procese štiepenia sa do vody pridáva dlhý, rôzny zoznam chemických prísad. Toxicita týchto prísad je premenlivá a pri štiepení niektorých pridaných zložiek sa vytvára veľa nových chemických zlúčenín. Akonáhle sa štiepna voda vráti na povrch, je potrebné ju pred likvidáciou ošetriť (pozri Likvidácia vody nižšie). Množstvo pridaných chemikálií predstavuje veľmi malý zlomok z celkového objemu vody na štiepenie (približne 1%). Táto veľmi malá frakcia však znižuje skutočnosť, že sa v absolútnom vyjadrení používajú pomerne veľké objemy. Pre studňu vyžadujúcu 4 milióny galónov vody sa čerpá asi 40 000 galónov aditív. Najväčšie riziká spojené s týmito chemikáliami sa vyskytujú počas prepravy, pretože cisternové vozidlá musia používať miestne komunikácie, aby ich priviedli na vŕtacie podložky. Rozsiahly obsah nehody by mal výrazné dôsledky pre verejnú bezpečnosť a životné prostredie.

Veľká časť obrovského množstva vody odčerpávanej z vrtu tečie späť, keď vrt začína vyrábať zemný plyn. Okrem štiepiacich chemikálií sa vracia späť aj soľanka, ktorá bola prirodzene prítomná vo vrstve bridlice. To predstavuje veľký objem kvapaliny, ktorá sa uvoľní do obloženého rybníka, potom sa prečerpá do nákladných automobilov a dopraví sa buď na recykláciu na ďalšie vŕtanie, alebo na spracovanie. Táto „vyrobená voda“ je toxická a obsahuje štiepne chemikálie, vysoké koncentrácie soli a niekedy rádioaktívne materiály, ako je rádium a urán. Týka sa to aj ťažkých kovov z bridlice: vyrobená voda bude napríklad obsahovať olovo, arzén, bárium a stroncium. Vyskytujú sa škvrny od neúspešných retenčných jazierok alebo presunov do fliaš do kamiónov a majú vplyv na miestne toky a mokrade. Proces likvidácie vody potom nie je triviálny.

Jednou z metód sú injekčné jamky. Odpadová voda sa vstrekuje do zeme vo veľkých hĺbkach pod nepriepustnými horninami. Extrémne vysoký tlak používaný v tomto procese je zodpovedný za zemetrasenie v Texasu, Oklahome a Ohiu. Druhý spôsob, ktorým je možné odstraňovať odpadovú vodu, je v priemyselných čistiarňach odpadových vôd. V mestských čistiarňach odpadových vôd v Pensylvánii sa vyskytli problémy s neúčinnými úpravami, takže prax sa už skončila a môžu sa používať iba schválené priemyselné čistiarne.

Hlboké studne, ktoré sa používajú pri horizontálnom hydrofrackinge, sú obložené oceľovými plášťami. Niekedy tieto črevá zlyhajú, čo umožňuje štiepeniu chemikálií, soľanky alebo zemného plynu uniknúť do plytšie horninové vrstvy a silne kontaminujúce podzemné vody, ktoré môžu dosiahnuť povrch, na ktorý sa majú použiť pitná voda. Príkladom tohto problému, ktorý dokumentuje Agentúra pre ochranu životného prostredia, je Prípad kontaminácie podzemných vôd pavilónom (Wyoming).

Metán je hlavnou zložkou zemného plynu a je veľmi silný skleníkový plyn. Metán môže unikať z poškodených čriev, hláv vrtov alebo sa môže počas niektorých fáz operácie štiepenia odvzdušniť. Spolu tieto úniky majú významné negatívne vplyvy na podnebie.

Emisie oxidu uhličitého zo spaľovania zemného plynu sú oveľa nižšie, na množstvo vyrobenej energie, než zo spaľovania ropy alebo uhlia. Zemný plyn sa potom javí ako primerane dobrá alternatíva k väčšiemu množstvu CO₂ intenzívne palivá. Problém je v tom V priebehu celého výrobného cyklu zemného plynu sa uvoľňuje veľké množstvo metánu, popierajúc niektoré alebo všetky výhody klimatických zmien, ktoré sa zdali mať zemný plyn v porovnaní s uhlím. Prebiehajúci výskum, dúfajme, poskytne odpovede na to, ktoré je najmenej škodlivé, ale niet pochýb o tom, že ťažba a spaľovanie zemného plynu produkuje veľké množstvo skleníkových plynov, a teda prispieva ku globálnym zmenám klímy.

V oblastiach produkujúcich zemný plyn križujú krajiny studne, prístupové cesty, rybníky odpadových vôd a potrubia. toto fragmenty krajiny, zmenšenie veľkosti záplat biotopov voľne žijúcich živočíchov, ich izolácia od seba a prispievanie k škodlivému biotopu okrajov.

Vyťaženie zemného plynu v horizontálnych vrtoch je nákladný proces, ktorý je možné ekonomicky vykonať iba pri vysokej hustote, pričom sa industrializuje krajina. Emisie a hluk z dieselových nákladných vozidiel a kompresorových staníc majú negatívny vplyv na miestnu kvalitu ovzdušia a celkovú kvalitu života. Fragmentácia si vyžaduje veľké množstvo zariadení a materiálov, ktoré sa ťažia alebo vyrábajú za vysoké environmentálne náklady, najmä oceľ a oceľ frac piesok.

• V miestnom meradle je pôdna stopa spôsobená štiepkovaním, najmä po vybudovaní studne a vrtná súprava je preč, je menšia ako ťažba uhoľných baní, baní na odstraňovanie horských hornín alebo dechtových pieskov polí. Stopa tisícov studní a potrubia na pravej strane cesty po celom regióne sa však sčítajú.
• Zemný plyn z Marcellus, Barnett alebo iných severoamerických ložísk bridlíc nám umožňuje spoliehať sa na domáci zdroj energie. To znamená menej energie spotrebovanej na prepravu fosílnych palív zo zámoria a čo je dôležitejšie, zachovanie schopnosti prísnejších environmentálnych kontrol počas celého procesu výroby energie.

zdroj

Duggan-Haas, D., R.M. Ross a W.D. Allmon. 2013. Veda pod povrchom: veľmi krátky sprievodca po brale Marcellus. Paleontologický výskumný ústav.