Vides izmaksas hidrofrakcionēšanai

Dabasgāzes urbšana ar liela apjoma horizontālu hidraulisko skaldīšanu (turpmāk tekstā saukšana) ir eksplodējusi enerģijai ainava pēdējos 5 vai 6 gados, un solījums par plašiem dabasgāzes krājumiem zem Amerikas augsnes ir pamudinājis uz patiesu dabasgāzes uzliesmojumu. Kad tehnoloģija tika izstrādāta, visas urbšanas platformas parādījās visā ainavā Pensilvānijā, Ohaio, Rietumvirdžīnijā, Teksasā un Vaiomingā. Daudzus uztrauc šīs jaunās pieejas urbšanai ietekme uz vidi; šeit ir dažas no šīm bažām.

Urbšanas laikā no urbuma izvelk lielu daudzumu grunts iežu, kas sajaukts ar urbšanas dubļiem un sālījumu, un transportē no vietas. Pēc tam šie atkritumi tiek apglabāti poligonos. Papildus lielajam atkritumu apjomam, kas jāpieņem, bažas par urbju spraudeņiem rada dabā sastopamo radioaktīvo materiālu klātbūtne tajos. Rādiju un urānu var atrast urbumu spraudeņos (un saražotajā ūdenī - skatīt zemāk) no proporcijas akas, un šie elementi galu galā izplūst no poligoniem apkārtējā zemē un virsmā ūdeņi.

Pēc urbuma urbšanas akā ar ļoti augstu spiedienu tiek iesūknēts liels daudzums ūdens, lai sašķeltu iežu, kurā atrodas dabasgāze. Vienā urbumā veicot vienu sadalīšanu (urbumus to dzīves laikā var saplaisāt vairākas reizes), tiek izmantoti vidēji 4 miljoni galonu ūdens. Šis ūdens tiek sūknēts no strautiem vai upēm un tiek nogādāts uz vietu, tiek nopirkts no pašvaldības ūdens avotiem vai tiek atkārtoti izmantots citu sadalīšanas darbību laikā. Daudzi ir nobažījušies par šīm nozīmīgajām ūdens ņemšanām un uztraucas, ka dažos apgabalos tas var pazemināt ūdens līmeni, izraisot sausas akas un degradētas zivju dzīvotnes.

Saplīšanas procesā ūdenim tiek pievienots garš, daudzveidīgs ķīmisko piedevu saraksts. Šo piedevu toksicitāte ir mainīga, un sašķelšanas procesā rodas daudzi jauni ķīmiski savienojumi, jo dažas no pievienotajām sastāvdaļām sadalās. Kad sadalīšanās ūdens atgriežas virsmā, pirms apglabāšanas tas jāapstrādā (sk. Zemāk ūdens iznīcināšanu). Pievienoto ķīmisko vielu daudzums veido ļoti nelielu daļu no kopējā sagraujošā ūdens tilpuma (apmēram 1%). Tomēr šī ļoti mazā daļa mazina faktu, ka absolūtā izteiksmē tiek izmantoti diezgan lieli apjomi. Urbumam, kurā nepieciešami 4 miljoni galonu ūdens, tiek iesūknēti apmēram 40 000 galonu piedevu. Vislielākais ar šīm ķīmiskajām vielām saistītais risks rodas to pārvadāšanas laikā, jo autocisternām ir jāizmanto vietējie ceļi, lai tās nogādātu uz urbšanas spilventiņiem. Negadījumam, kurā iesaistīts izlijušais saturs, būtu ievērojamas sekas sabiedrības drošības un vides jomā.

Kad urbums sāk ražot dabasgāzi, liela daļa no fantastiskā ūdens daudzuma, kas tiek sūknēts lejā no akas, plūst atpakaļ. Papildus sadrumstalotām ķimikālijām atkal nonāk arī sālījums, kas dabiski atradās slānekļa slānī. Tas ir liels daudzums šķidruma, kas tiek izvadīts izklātā dīķī, pēc tam tiek iesūknēts kravas automašīnās un nogādāts vai nu otrreizējai pārstrādei citām urbšanas darbībām, vai arī apstrādājams. Šis “saražotais ūdens” ir toksisks, satur sašķelšanas ķimikālijas, augstu sāls koncentrāciju un dažreiz radioaktīvus materiālus, piemēram, rādiju un urānu. Bažas rada arī slānekļa smagie metāli: saražotajā ūdenī būs, piemēram, svins, arsēns, bārijs un stroncijs. Notekas izplūdes no neveiksmīgiem aizturēšanas dīķiem vai novirzīšanās no kravas uz kravas automašīnām, un tās ietekmē vietējās straumes un mitrājus. Tad ūdens novadīšanas process nav mazsvarīgs.

Viena no metodēm ir iesūknēšanas akas. Notekūdeņi tiek ievadīti zemē lielā dziļumā zem necaurlaidīgiem iežu slāņiem. Šajā procesā izmantotais ārkārtīgi augstais spiediens ir vainojams zemestrīču baros Teksasā, Oklahomā un Ohaio. Otrais veids, kā notekūdeņus sadalīt, ir rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas iekārtās. Pensilvānijas pašvaldības ūdens attīrīšanas iekārtās ir bijušas problēmas ar neefektīvu ārstēšanu, tāpēc prakse tagad ir beigusies un var izmantot tikai apstiprinātas rūpnieciskās attīrīšanas iekārtas.

Horizontālajā hidrofrakcionēšanā izmantotās dziļās akas ir izklātas ar tērauda apvalkiem. Dažreiz šie apvalki neizdodas, ļaujot saplīstošām ķīmiskām vielām, sālījumiem vai dabasgāzei izplūst seklaki iežu slāņi un smagi piesārņoti gruntsūdeņi, kas var nokļūt virsmā, kurai paredzēts izmantot dzeramais ūdens. Šīs problēmas piemērs, ko dokumentējusi Vides aizsardzības aģentūra, ir Paviljonu (Vaiomingas) gruntsūdeņu piesārņojuma gadījums.

Metāns ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa un ļoti spēcīgs siltumnīcefekta gāze. Metāns var noplūst no bojātiem apvalkiem, urbumu galviņām vai dažos sašķelšanas posmos tas var izplūst. Kopā šīm noplūdēm ir būtiska negatīva ietekme uz klimatu.

Oglekļa dioksīda emisijas, sadedzinot dabasgāzi, par saražoto enerģijas daudzumu ir daudz zemākas nekā sadedzinot naftu vai ogles. Tad dabasgāze šķistu saprātīgi laba alternatīva vairāk CO₂ intensīvas degvielas. Problēma ir tā visā dabasgāzes ražošanas ciklā izdalās daudz metāna, noliedzot dažas vai visas klimata pārmaiņu priekšrocības, šķiet, ka dabasgāzei bija vairāk nekā oglēm. Pašreizējie pētījumi, cerams, sniegs atbildes uz to, kurš rada vismazāko kaitējumu, taču nav šaubu, ka ieguve dabasgāzes sadedzināšana rada lielu daudzumu siltumnīcefekta gāzu un tādējādi veicina globālās klimata izmaiņas.

Aku spilventiņi, pievedceļi, notekūdeņu dīķi un cauruļvadi šķērso ainavu dabasgāzes ražošanas reģionos. Šis sadrumstalota ainava, samazinot savvaļas dzīvnieku biotopu lielumus, izolējot tos viens no otra un veicinot kaitīgo malu biotopu veidošanos.

Dabasgāzes sagraušana horizontālajās akās ir dārgs process, ko ekonomiski var veikt tikai ar lielu blīvumu, industriāli attīstot ainavu. Dīzeļdzinēju un kompresoru staciju izmešiem un troksnim ir negatīva ietekme uz vietējā gaisa kvalitāti un vispārējo dzīves kvalitāti. Lai noārdītu, ir vajadzīgs liels daudzums iekārtu un materiālu, jo īpaši tērauda un fraka smiltis.

• Vietējā mērogā zemes pēdas no sadalīšanas darbībām, īpaši pēc tam, kad urbums ir izveidots un urbšanas iekārta vairs nav, ir mazāka nekā ogļu slokšņu raktuvēs, kalnu novākšanas raktuvēs vai darvas smiltīs lauki. Tūkstošiem urbumu un cauruļvadu trajektoriju pēdas visā reģionā tomēr palielinās.
• Marcellus, Barnett vai citu Ziemeļamerikas slānekļa atradņu dabiskā gāze ļauj mums paļauties uz mājas enerģijas avotu. Tas nozīmē mazāk enerģijas, kas iztērēta fosilā kurināmā transportēšanai no aizjūras valstīm, un vēl svarīgāk ir saglabāt spēju stingrākas vides kontroles visā enerģijas ražošanas procesā.

Avots

Duggan-Haas, D., R.M. Ross un W. D. Allmon. 2013. Zinātne zem virsmas: ļoti īss Marcellus slānekļa ceļvedis. Paleontoloģisko pētījumu institūts.