Miljökostnader för Hydrofracking

Naturgasborrning med hög volym horisontell hydraulisk sprickbildning (nedan kallad fracking) har exploderat på energin scenen under de senaste 5 eller 6 åren, och löfte om enorma lagringar av naturgas under amerikansk jord har lett till en verklig naturgasrushet. När tekniken utvecklats dök upp nya borrriggar över hela landskap i Pennsylvania, Ohio, West Virginia, Texas och Wyoming. Många har oro för miljökonsekvenserna av denna nya strategi för borrning. här är några av dessa problem.

Under borrprocessen dras stora mängder mark upp, blandat med borrslam och saltlösning, ur brunnen och transporteras bort från platsen. Detta avfall begravs sedan på deponier. Förutom den stora avfallsvolym som behöver tillgodoses, är det en oro med borrspåner närvaron av naturligt förekommande radioaktiva material i dem. Radium och uran finns i borrspån (och producerat vatten - se nedan) från en del av brunnar, och dessa element läcker så småningom ut ur deponierna i den omgivande marken och ytan vattnen.

När en brunn har borrats pumpas stora mängder vatten in i brunnen vid mycket högt tryck för att spricka berget där naturgasen är belägen. Under en enda frackingoperation på en enda brunn (brunnar kan brytas upp flera gånger under deras livstid) används i genomsnitt 4 miljoner liter vatten. Detta vatten pumpas från bäckar eller floder och lastas till platsen, köps från kommunala vattenkällor eller återanvänds från annan fracking. Många är oroliga för dessa viktiga vattenuttag och är oroliga för att det kan sänka vattentabellen i vissa områden, vilket leder till torra brunnar och försämrad fiskmiljö.

En lång, varierande lista över kemiska tillsatser läggs till vattnet i frackingprocessen. Toxiciteten hos dessa tillsatser är varierande, och många nya kemiska föreningar skapas under frackingprocessen när några av de tillsatta ingredienserna bryts ned. När frackvattnet återgår till ytan måste det behandlas före bortskaffande (se avfallshantering nedan). Mängden kemikalier som tillsätts representerar en mycket liten fraktion av den totala volymen frackingvatten (cirka 1%). Men denna mycket lilla bråkdel försämrar det faktum att det i absoluta termer är ganska stora volymer som används. För en brunn som kräver 4 miljoner liter vatten pumpas in cirka 40 000 gallon tillsatser. De största riskerna med dessa kemikalier uppstår under transporten, eftersom tankbilar måste använda de lokala vägarna för att föra dem till borrkuddarna. En olycka med utspillt innehåll skulle ha betydande konsekvenser för allmän säkerhet och miljö.

En stor del av de stora mängder vatten som pumpas ner i brunnen flyter tillbaka när brunnen börjar producera naturgas. Förutom frackingskemikalierna kommer även saltlösning som fanns naturligt i skifferlagret tillbaka. Detta uppgår till en stor mängd vätska som släpps ut i ett fodrat damm, som sedan pumpas in i lastbilar och transporteras för att antingen återvinnas för andra borrningar eller för att behandlas. Detta "producerade vatten" är giftigt och innehåller frackingskemikalier, höga koncentrationer av salt och ibland radioaktiva material som radium och uran. Tungmetaller från skifferen är också oroande: producerat vatten kommer att innehålla exempelvis bly, arsenik, barium och strontium. Utsläpp från misslyckade fasthållningsdammar eller överbelastade överföringar till lastbilar sker och påverkar lokala bäckar och våtmarker. Sedan är vattenförvaringsprocessen inte trivial.

En metod är injektionsbrunnar. Avloppsvatten injiceras i marken på stora djup under ogenomträngliga bergskikt. Det extremt höga trycket som används i denna process anklagas för jordbävningsvärmar i Texas, Oklahoma och Ohio. Det andra sättet att frakta avloppsvatten kan hanteras är i industriella avloppsreningsverk. Det har förekommit problem med ineffektiva behandlingar vid Pennsylvania kommunala vattenreningsverk, så att praxis nu har avslutats och endast godkända industriella rensningsanläggningar kan användas.

De djupa brunnarna som används vid horisontell hydrofracking är fodrade med stålhöljen. Ibland misslyckas dessa höljen, vilket tillåter frackingskemikalier, saltlake eller naturgas att slippa ut i grundare berglager och starkt förorenande grundvatten som kan nå ytan på som används för dricker vatten. Ett exempel på detta problem, dokumenterat av miljöskyddsverket, är Grundvattenföroreningar i Pavillion (Wyoming).

Metan är en viktig komponent i naturgas och en mycket kraftfull växthusgas. Metan kan läcka från skadade höljen, brunnhuvuden, eller så kan det ventileras under vissa faser av en frackingoperation. Sammantaget har dessa läckor betydande negativa effekter på klimatet.

Koldioxidutsläpp från förbränning av naturgas är mycket lägre per kvantitet producerad energi än från förbränning av olja eller kol. Naturgas verkar då vara ett ganska bra alternativ till mer CO₂ intensiva bränslen. Problemet är att under hela produktionscykeln för naturgas frigörs en hel del metan, och att negera några eller alla fördelarna med klimatförändringarna som naturgas tycktes ha jämfört med kol. Pågående forskning kommer förhoppningsvis att ge svar på vilka som är minst skadliga, men det är ingen tvekan om att gruvdrift och förbränning av naturgas producerar stora mängder växthusgaser och bidrar därmed till den globala klimatförändringen.

Brunnskuddar, tillträdesvägar, avloppsvattendammar och rörledningar över hela landskapet i naturgasproducerande regioner. Detta fragmenterar landskapet, minska storleken på livsmiljölappar i vilda djur, isolera dem från varandra och bidra till skadliga livsmiljöer.

Fracking för naturgas i horisontella brunnar är en dyr process som endast kan göras ekonomiskt med hög täthet, vilket industrialiserar landskapet. Utsläpp och buller från dieselbilar och kompressorstationer har negativa effekter på den lokala luftkvaliteten och den totala livskvaliteten. Fracking kräver stora mängder utrustning och material som själva bryts eller produceras till höga miljökostnader, särskilt stål och frac sand.

• I lokal skala är landets fotavtryck från frackingverksamhet, särskilt när brunnen har etablerats och borr riggen är borta, är mindre än den för kolremsgruvor, bergtoppminor eller tjärsand fält. Trots att tusentals brunnar och rörledningar är riktiga över hela regionen ökar dock.
• Naturgas från Marcellus, Barnett eller andra nordamerikanska skifferavlagringar gör att vi kan lita på en inhemsk energikälla. Det betyder mindre energi som används för att transportera fossila bränslen från utlandet, och ännu viktigare att bibehålla förmågan att ha striktare miljökontroller över hela energiproduktionsprocessen.

Källa

Duggan-Haas, D., R.M. Ross och W.D. Allmon. 2013. Vetenskapen under ytan: En mycket kort guide till Marcellusskiffer. Paleontological Research Institute.