A hidrofrakció környezeti költségei

A földgázfúrás nagy mennyiségű vízszintes hidraulikus repesztéssel (a továbbiakban krakkolás) felrobbant az energiára jelenet az elmúlt 5 vagy 6 évben, és az amerikai talaj alatti nagy földgázraktár ígéret valódi földgáz-rohanást váltott ki. A technológia kifejlesztése után új fúróberendezések jelentek meg az egész tájon Pennsylvania, Ohio, West Virginia, Texas és Wyoming területein. Sokan aggódnak a fúrás ezen új megközelítésének környezeti következményei miatt; itt van néhány ilyen aggodalom.

A fúrási folyamat során nagy mennyiségű földi kőzetet, fúróiszapval és sós vízzel keverve, kihúznak a kútból és elszállítják a helyszínről. Ezeket a hulladékokat akkor temetik el hulladéklerakókban. A nagy hulladékmennyiség mellett, amelyet el kell fogadni, a fúrókkal kapcsolatos problémát a természetben előforduló radioaktív anyagok jelenléte képezi. A rádium és az urán a fúrási dugványokban (és az előállított vízben - lásd alább) a következő arányban található: kutak, és ezek az elemek végül kiszivárognak a hulladéklerakókból a környező talajba és a felszínre vizeken.

Miután egy kút fúrt, nagy mennyiségű vizet pumpálnak a kútba nagyon magas nyomáson annak a kőnek a törésére, amelyben a földgáz található. Egyetlen kettős hasítási művelet során (a kutak élettartama során többször megbonthatók) átlagosan 4 millió gallonnyi vizet használnak. Ezt a vizet patakokból vagy folyókból szivattyúzzák és a helyszínre szállítják, települési vízforrásokból vásárolják, vagy más krakkolási műveletek során újra felhasználják. Sokan aggódnak ezeknek a fontos vízkivételeknek, és attól tartanak, hogy ez bizonyos területeken leengedheti a vízfelületet, száraz kutakhoz és elpusztult halak élőhelyéhez vezethet.

A frakkolás során a vízhez hosszú, változatos vegyi anyagok listáját adják. Ezen adalékanyagok toxicitása változó, és a krakkolási folyamat során sok új kémiai vegyület képződik, mivel néhány hozzáadott összetevő lebomlik. Miután a repedező víz visszatért a felszínre, megsemmisítés előtt meg kell kezdeni (lásd a víz megsemmisítése alább). A hozzáadott vegyi anyagok mennyisége a krakkoló víz teljes mennyiségének nagyon kis hányadát képviseli (körülbelül 1%). Ez a nagyon kis frakció azonban csökkenti azt a tényt, hogy abszolút értelemben inkább nagy mennyiségeket használnak. Egy olyan kúthoz, amelyben 4 millió gallon víz szükséges, körülbelül 40 000 gallon adalékanyagot szivattyúznak be. Az ezekkel a vegyi anyagokkal kapcsolatos legnagyobb kockázat szállításuk során merül fel, mivel a tartályhajóknak a helyi utakon kell vezetniük őket a fúrópadokhoz. A kiömlött tartalommal járó balesetnek jelentős közbiztonsági és környezeti következményei lennének.

A kútba pumpált fantasztikus vízmennyiségek nagy része visszaáramlik, amikor a kút földgázt termel. A krakkoló vegyi anyagok mellett a sóoldat is visszatér, amely természetesen jelen volt a palarétegben. Ez nagy mennyiségű folyadékot eredményez, amelyet egy bélelt tóba engednek, majd tehergépkocsikba pumpálják és más fúrási műveletek céljából újrahasznosításra szállítják, vagy kezelni kell. Ez a „előállított víz” mérgező, frakkáló vegyszereket, magas sókoncentrációt és néha radioaktív anyagokat, például rádiumot és uránt tartalmaz. A palagból származó nehézfémek szintén aggodalomra adnak okot: az előállított víz például ólmot, arzént, báriumot és stronciumot tartalmaz. A nem megfelelő visszatartó tavakból vagy a tehergépjárművekbe történő átszivárgásokból származó kiömlések történnek, és kihatással vannak a helyi patakokra és a vizes élőhelyekre. A vízlerakási folyamat tehát nem triviális.

Az egyik módszer a befecskendező kutak. A szennyvíz nagy mélységben kerül be a talajba vízhatlan kőzetrétegek alatt. Az ebben a folyamatban alkalmazott rendkívül magas nyomást a Texasban, Oklahomában és Ohioban zajló földrengési raj okozza. A frakcionált szennyvíz ártalmatlanításának második módja az ipari szennyvíztisztító telepek. Problémák merültek fel a nem hatékony kezelésekkel a pennsylvaniai települési vízkezelő telepeken, tehát a gyakorlat már véget ért és csak engedélyezett ipari tisztítóüzemek használhatók.

A vízszintes hidrofarkáláshoz használt mély kutak acél burkolatokkal vannak bélelt. Időnként ezek a burkolatok meghibásodnak, és lehetővé teszik, hogy a repedező vegyi anyagok, sóoldatok vagy földgáz kiszivárogjon az égéstermékbe sekélyebb sziklarétegek és súlyosan szennyező talajvíz, amelyek elérhetik a felületét vizet inni. A probléma egyik példája, amelyet a Környezetvédelmi Ügynökség dokumentált, a Pavillion (Wyoming) talajvízszennyezés.

A metán a földgáz egyik fő alkotóeleme, és nagyon erős üvegházhatású gázok. A metán szivároghat a sérült burkolatokból, a kútfejekből, vagy a krakkolási művelet egyes szakaszaiban szellőzhet. Ezeknek a szivárgásoknak együttesen jelentős negatív hatása van az éghajlatra.

A földgáz égéséből származó széndioxid-kibocsátás az előállított energiamennyiségre számítva sokkal alacsonyabb, mint az olaj vagy a szén égetésekor. A földgáz akkor ésszerűen jó alternatíva a több CO-hoz₂ intenzív üzemanyagok. Az a probléma A földgáz teljes termelési ciklusa során nagy mennyiségű metán szabadul fel, az éghajlatváltozás előnyeinek némelyikének vagy egészének elvetése a földgáznak a szénhez képest valószínűleg megvan. A folyamatban lévő kutatás remélhetőleg válaszokat fog adni arra, hogy melyik a legkevésbé káros, de kétségtelen, hogy a bányászat és a földgáz égetése nagy mennyiségű üvegházhatást okozó gént termel, és így hozzájárul a globális éghajlatváltozáshoz.

A földgáztermelő régiókban a kútfelfüggesztések, megközelítő utak, szennyvíztavak és csővezetékek keresztezik a tájat. Ez töredezi a tájat, csökkentve a vadon élő élőhelyek foltok méretét, elszigetelve őket egymástól, és hozzájárulva a hátrányos élőhelyhez.

A vízszintes kutakban a földgáz frakcionálása drága eljárás, amelyet csak nagy sűrűség mellett, a táj iparosítása érdekében gazdaságosan lehet megtenni. A dízel teherautók és a kompresszorállomások kibocsátása és zaja negatív hatással van a helyi levegő minőségére és az általános életminőségre. A frakkoláshoz nagy mennyiségű berendezés és anyag szükséges, nevezetesen az acél és az anyag, amelyeket magukban bányásznak vagy magas környezeti költségekkel állítanak elő frac homok.

• Helyi szinten a krakkolási műveletekből származó földterület lábnyoma, különösen, ha a kút létrehozása megtörtént és a fúróberendezés eltűnt, kisebb, mint a szénszalag bányák, a hegyvidéki taposóaknák vagy a kátrányos homok területeken. Ugyanakkor az egész térségben található ezer kút és csővezeték útvonalainak lábnyoma összeadódik.
• A Marcellusból, a Barnettből vagy más észak-amerikai palalelőhelyekből származó földgáz lehetővé teszi számunkra, hogy támaszkodjunk egy háztartási energiaforrásra. Ez azt jelenti, hogy kevesebb energiát költünk a fosszilis tüzelőanyagok tengerentúli szállítására, és ami még fontosabb, hogy fenntartsuk a szigorúbb környezetvédelmi ellenőrzés képességét a teljes energiatermelési folyamat során.

Forrás

Duggan-Haas, D., R.M. Ross és W.D. Allmon. 2013. A felszín alatti tudomány: Nagyon rövid útmutató a Marcellus palához. Paleontológiai Kutatóintézet.