Hydrofracking-ympäristön kustannukset

Maakaasuporaus suurella tilavuudella suoritetulla hydraulisella murtamisella (jäljempänä fraktiointi) on räjähtänyt energiaan kohtaus viimeisen 5 tai 6 vuoden aikana, ja lupaus laajoista maakaasuvarastoista Amerikan maaperän alla on saanut aikaan todellisen maakaasun kiireen. Kun tekniikka oli kehitetty, uusia porauslaitteita ilmestyi kaikkialle maisemaan Pennsylvaniassa, Ohiossa, Länsi-Virginiassa, Texasissa ja Wyomingissa. Monet ovat huolissaan uuden porauslähestymistavan ympäristövaikutuksista. Tässä on joitain niistä huolenaiheista.

Porausprosessin aikana suuria määriä jauhettua kiviä, sekoitettuna porausmudan ja suolaveden kanssa, vedetään kaivosta ja kuljetetaan pois alueelta. Jäte haudataan sitten kaatopaikoille. Suurten jätemäärien lisäksi, jotka on otettava huomioon, porapalojen huolenaihe on luonnossa esiintyvien radioaktiivisten aineiden esiintyminen niissä. Radiumia ja uraania löytyy porapaloista (ja tuotetusta vedestä - katso jäljempänä) suhteessa kaivoja, ja nämä elementit huuhtoutuvat lopulta kaatopaikoilta ympäröivään maahan ja pintaan vesillä.

Kun kaivo on porattu, kaivoon pumpataan suuria määriä vettä erittäin korkeassa paineessa kivin murtamiseksi, jossa maakaasu sijaitsee. Yhden syvennystoimen aikana yhdellä kuopalla (kaivot voidaan murtaa useita kertoja eliniän aikana) käytetään keskimäärin 4 miljoonaa gallonaa vettä. Tämä vesi pumpataan puroista tai jokista ja kuljetetaan alueelle, ostetaan kunnallisista vesilähteistä tai käytetään uudelleen muihin krakkaustoimiin. Monet ovat huolissaan näistä tärkeistä vedenpoistotoimista ja ovat huolissaan siitä, että se saattaa laskea vesitasoa joillakin alueilla, mikä johtaa kuivaan kaivoon ja pilaantuneeseen kalojen elinympäristöön.

Fraktioprosessissa veteen lisätään pitkä, vaihteleva luettelo kemiallisista lisäaineista. Näiden lisäaineiden toksisuus on vaihtelevaa, ja krakkausprosessin aikana syntyy monia uusia kemiallisia yhdisteitä, koska jotkut lisätyistä aineosista hajoavat. Kun hajoava vesi on palannut pintaan, se on käsiteltävä ennen hävittämistä (katso Veden hävittäminen alla). Lisättyjen kemikaalien määrä edustaa hyvin pientä osaa hajoamisveden kokonaismäärästä (noin 1%). Tämä hyvin pieni murto heikentää kuitenkin tosiasiaa, että absoluuttisesti mitattuna käytetään melko suuria määriä. Kaivoon, joka vaatii 4 miljoonaa gallonaa vettä, pumpataan noin 40 000 gallonaa lisäaineita. Suurimmat näihin kemikaaleihin liittyvät riskit ilmenevät kuljetuksen aikana, koska säiliöautojen on käytettävä paikallisia teitä viemään ne poraustyynyille. Vuodun sisällön aiheuttamassa onnettomuudessa olisi merkittäviä seurauksia turvallisuudelle ja ympäristölle.

Suuri osa kaivoon pumpattavista upeista vesimääristä virtaa takaisin ylöspäin, kun kaivo alkaa tuottaa maakaasua. Hajotuskemikaalien lisäksi palautuu myös suolavettä, jota oli luonnollisesti läsnä liuskekerroksessa. Tämä on suuri määrä nestettä, joka vapautuu vuorattuun lammikkoon, pumpataan sitten kuorma-autoihin ja kuljetetaan joko kierrätettäväksi muihin poraustoimintoihin tai käsiteltäväksi. Tämä ”tuotettu vesi” on myrkyllistä ja sisältää hajotuskemikaaleja, suuria pitoisuuksia suolaa ja joskus radioaktiivisia materiaaleja, kuten radiumia ja uraania. Kilven raskasmetallit ovat huolestuttavia: tuotettu vesi sisältää esimerkiksi lyijyä, arseenia, bariumia ja strontiumia. Vuotoja epäonnistuneista pidätysaltaista tai pyöristettyjä kuljetuksia kuorma-autoihin tapahtuu ja ne vaikuttavat paikallisiin puroihin ja kosteikkoihin. Silloin veden poistoprosessi ei ole triviaalia.

Yksi menetelmä on injektiokuopat. Jätevesi ruiskutetaan maahan suuressa syvyydessä läpäisemättömien kivikerrosten alle. Tässä prosessissa käytetystä erittäin korkeasta paineesta syytetään maanjäristysparvia Texasissa, Oklahomassa ja Ohiossa. Toinen tapa hajottavan jäteveden hävittäminen on teollisissa jätevedenpuhdistamoissa. Pennsylvanian kunnallisissa vedenpuhdistamoissa on ollut ongelmia tehottomissa käsittelyissä, joten käytäntö on nyt päättynyt ja vain hyväksyttyjä teollisuuden puhdistamoita voidaan käyttää.

Vaakatasossa hydrofrakoinnissa käytetyt syvät kaivot on vuorattu teräsvaioilla. Joskus nämä kotelot epäonnistuvat, jolloin kemikaalit, suolavedet tai maakaasu voivat purkautua putkistoon matalammat kalliokerrokset ja vakavasti saastuttava pohjavesi, joka voi saavuttaa käytettävän pinnan juomavesi. Esimerkki tästä ongelmasta, jonka ympäristönsuojeluvirasto on dokumentoinut, on Pavillion (Wyoming) pohjaveden saastumistapaus.

Metaani on tärkeä maakaasun komponentti ja erittäin voimakas kasvihuonekaasu. Metaani voi vuotaa vaurioituneista koteloista, kaivojen päistä tai se voi ilmaantua murtumisoperaation joissakin vaiheissa. Yhdessä näillä vuodoilla on merkittäviä kielteisiä vaikutuksia ilmastoon.

Hiilidioksidipäästöt poltetun maakaasun palaessa ovat paljon pienemmät tuotettua energiamäärää kohti kuin öljyn tai hiilen polttaminen. Maakaasu näyttäisi tällöin olevan kohtuullisen hyvä vaihtoehto enemmän CO: ta₂ intensiiviset polttoaineet. Ongelma on siinä Maakaasun koko tuotantojakson aikana vapautuu paljon metaania, joidenkin tai kaikkien ilmastomuutosta koskevien etujen hylkääminen maakaasulla näytti olevan hiilen verrattuna. Käynnissä oleva tutkimus antaa toivottavasti vastauksia siihen, mikä on vähiten vahingollista, mutta kaivostoiminta ei ole epäilystäkään ja maakaasun polttaminen tuottaa suuria määriä kasvihuonekaasuja ja vaikuttaa siten globaaliin ilmastomuutokseen.

Kaivotyynyt, liittymätiet, jätevesitilat ja putkistot ristiin maisemaa maakaasua tuottavilla alueilla. Tämä katkaisee maiseman, vähentämällä villieläinten luontotyyppien laastaria, eristämällä ne toisistaan ​​ja edistämällä haitallisia reuna-elinympäristöjä.

Maakaasun fraktiointi vaakasuorassa kaivoissa on kallis prosessi, joka voidaan tehdä taloudellisesti vain suurella tiheydellä, maiseman teollistuminen. Dieselkuorma-autojen ja kompressoriasemien päästöillä ja melulla on kielteisiä vaikutuksia paikalliseen ilmanlaatuun ja yleiseen elämänlaatuun. Fraktiointi vaatii suuria määriä laitteita ja materiaaleja, etenkin terästä ja metallia, jotka itse louhitaan tai tuotetaan korkeilla ympäristökustannuksilla frac hiekka.

• Paikallisessa mittauksessa murtumisoperaatioiden maajalanjälki, etenkin kun kaivo on perustettu ja porauslaite on poissa, on pienempi kuin hiilinauhakaivoksissa, vuoristoalueiden poistokaivoksissa tai tervahiekkoissa kenttiä. Tuhansien kaivojen ja putkilinjojen kulkuväylien jalanjälki koko alueella kuitenkin kasvaa.
• Marcelluksen, Barnettin tai muiden Pohjois-Amerikan liuskekaasujen maakaasu antaa meille luottaa kotimaiseen energialähteeseen. Tämä tarkoittaa sitä, että fossiilisten polttoaineiden kuljettamiseen ulkomailta käytetään vähemmän energiaa, ja mikä tärkeintä, kyvyn säilyttää tiukempi ympäristövalvonta koko energiantuotantoprosessissa.

Lähde

Duggan-Haas, D., R.M. Ross ja W.D. Allmon. 2013. Tiede pinnan alla: Hyvin lyhyt opas Marcellus-liuskeliinalle. Paleontologinen tutkimuslaitos.