Jak działa szczelinowanie? - Mia Nacamulli

Zobacz całą lekcję: http://ed.ted.com/lessons/how-does-fracking-work-mia-nacamulli

Głęboko pod ziemią leżą pokłady gazu ziemnego, które kiedyś były dla nas niedostępne. Istnieje technologia, zwana szczelinowaniem hydraulicznym, dzięki której można wydobywać gaz ziemny w ilościach, które potencjalnie mogą wystarczyć nam na wiele dziesięcioleci. Jak działa szczelinowanie i dlaczego jest źródłem tak silnych kontrowersji? Mia Nacamulli tłumaczy wszystkie szczegóły dotyczące szczelinowania.

Autorka lekcji: Mia Nacamulli, autorka animacji: Sharon Colman.

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?