Głęboko we wnętrzu ziemi są pokłady kiedyś niedostępnego gazu ziemnego.
Powstawał on przez miliony lat
dzięki działaniu dużego ciśnienia i gorąca na warstwy rozkładających się organizmów
pod powierzchnią Ziemi.
Technologia, która nazywa się szczelinowaniem hydraulicznym,
jest wykorzystywana do wydobycia gazu ziemnego.
Może nam to zapewnić dostawy gazu na dziesięciolecia.
Jak działa szczelinowanie
i dlaczego jest źródłem tak ogromnych kontrowersji?
Szczelinowanie można przeprowadzać wszędzie, gdzie znajduje się gaz ziemny.
Może być to odległa pustynia
lub okolice twojego ogródka.
Najpierw wykonuje się długi pionowy otwór wiertniczy
prowadzący w dół przez warstwy osadu.
Gdy szyb osiąga długość 2500 - 3000 metrów
można rozpocząć proces wiercenia poziomego.
Odwiert wykonuje się po obrocie 90 stopni w poziomie na długość około 1,5 kilometra.
Przechodzi on przez spłaszczoną czarną warstwę, czyli skałę łupkową.
Opuszczane jest i uruchamiane specjalne działo perforacyjne.
Powstaje seria niewielkich otworów długich na 2,5 cm.
Otwory te sięgają warstwy skalnej przechodząc przez powłokę szybu.
Trzy do czterech miesięcy po wykonaniu odwiertów wstępnych
można rozpocząć szczelinowanie w szybie.
Do szybu wpompowuje się płyn technologiczny pod ciśnieniem,
które sprawia, że skała pęka
i powstają szczeliny, przez które wydostają się gaz i ropa.
Płyn składa się w ponad 90% z wody.
Reszta jego składu to stężone dodatki chemiczne.
Różnią się one
w zależności od charakterystyki obszaru szczelinowania,
ale zwykle należą do jednej z trzech kategorii:
kwasy usuwające resztki i rozpuszczające minerały,
składniki redukujące tarcie,
dzięki którym powstaje woda o niższej lepkości, czyli slickwater,
oraz środek dezynfekujący zapobiegający rozwojowi bakterii.
Do wody dodaje się też piasek lub glinę powiększające pęknięcia,
by gaz czy ropa nadal się wydostawały, nawet po zmniejszeniu ciśnienia.
Szacuje się, że dla całości intensywnego pompowania i wymywania
przy szczelinowaniu potrzeba średnio
11 do 22 milionów litrów wody na szyb.
Niedużo w porównaniu do rolnictwa,
elektrowni
czy utrzymania pól golfowych,
ale takie zużycie może mieć zauważalny wpływ na miejscowe zasoby wody.
Utylizacja wody wykorzystanej do szczelinowania to następna kwestia.
Wraz z wypompowywanym na powierzchnię gazem,
wytryskują miliony litrów płynu.
Zawiera on zanieczyszczenia, takie jak metale radioaktywne,
sole,
metale ciężkie,
czy węglowodory.
Należy go przechować i zutylizować.
Utylizacja odbywa się z reguły w głębokich wykopach na miejscu
lub w dalej położonych oczyszczalniach ścieków.
Płyn wypływający na powierzchnię można też poddawać recyklingowi,
ale proces recyklingu może podnieść poziom zanieczyszczenia,
bo przy każdym wykorzystaniu woda staje się bardziej toksyczna.
Szyby są zwykle obudowane stalą i cementem,
aby zapobiec przeniknięciu zanieczyszczeń do wód gruntowych.
Każde zaniedbanie czy też wypadek związany ze szczelinowaniem
mogą mieć tragiczne konsekwencje.
Bezpośrednie wypuszczanie do wód podziemnych
niebezpiecznych podziemnych wycieków
oraz niewystarczające oczyszczenie i utylizacja wysoce toksycznych ścieków
mogą przyczynić się do zanieczyszczenia wody pitnej blisko miejsca szczelinowania.
Obawy budzą również trzęsienia ziemi
i zniszczenia infrastruktury
będące skutkiem ciśnienia i wtryskiwania ścieków.
Powiązania między szczelinowaniem a podwyższoną aktywnością sejsmiczną
pozostawiają bez odpowiedzi kwestie długotrwałych dysproporcji ciśnień,
które mogą pojawiać się głęboko pod naszymi stopami.
Największe kontrowersje dotyczące szczelinowania dotyczą obszaru naziemnego.
Według ogólnej opinii spalanie gazu ziemnego jest przyjaźniejsze środowisku
niż spalanie węgla,
bo gaz wydobyty przy szczelinowaniu
emituje o połowę mniej dwutlenku węgla niż węgiel
na jednostkę energii.
Nie bez znaczenia jest jednak
zanieczyszczenie spowodowane szczelinowaniem.
Metan, który wydostaje się podczas wiercenia i pompowania
ma wielokrotnie silniejsze działanie niż dwutlenek węgla
dla efektu cieplarnianego.
Niektórzy naukowcy twierdzą, że metan ulega rozproszeniu
i dlatego jego działanie długofalowe jest stosunkowo niewielkie.
Przed nami jednak ważniejsza kwestia.
Czy szczelinowanie pochłania czas, pieniądze i badania,
które można by przeznaczyć na rozwój czystszych odnawialnych źródeł energii?
Gaz ziemny nie jest odnawialny,
a krótkookresowe interesy gospodarcze wspierające szczelinowanie
mogą nie wystarczyć w obliczu globalnej zmiany klimatu.
Eksperci wciąż badają najistotniejsze skutki szczelinowania.
Mimo że nowoczesne szczelinowanie sięga lat czterdziestych ubiegłego wieku,
jego popularność gwałtownie wzrosła w ostatnich dziesięcioleciach.
Kurczą się inne źródła gazu ziemnego, więc koszty energii nieodnawialnej rosną,
a nowatorskie technologie sprawiają, że gaz ten jest łatwo dostępny.
Jednak wiele państw i rejonów zakazało już szczelinowania
w odpowiedzi na obawy związane z zagrożeniami dla środowiska.
Nie da się zaprzeczyć, że szczelinowanie odmieniło światowy krajobraz energetyczny,
ale co daje na dłuższą metę i za jaką cenę?