211service.com
Ett sätt att lösa Frackings smutsiga problem
Hydraulisk sprickning – eller fracking – har låst upp enorma mängder olja och naturgas från skiffersten i USA, och har potential att göra samma sak runt om i världen (se Natural Gas Changes the Energy Map). Men fracking förbrukar också enorma mängder vatten, som det förorenar med en berusande blandning av giftiga kemikalier, ett problem som hotar att bromsa denna expansion.
GE säger att de har en teknik som kan hjälpa – en energieffektiv process som kan halvera kostnaden för vattenrening. Tekniken kan också minska risken för utsläpp av giftigt avfall.
Oron för vattenföroreningar och andra miljöfrågor relaterade till fracking har lett till att vissa platser, inklusive Frankrike och delstaten New York, blockerar processen. När fracking ökar i torra områden och platser som saknar adekvata behandlings- och bortskaffningsalternativ, kan trycket att blockera det växa.
Vattenbehandlingstekniken kommer att bli mer och mer kritisk i takt med att industrin går framåt, säger Amy Myers Jaffe , verkställande direktör för energi och hållbarhet vid University of California i Davis, och en ny medlem av en GE-miljörådgivningsnämnd. Hon säger att den fortsatta användningen av fracking beror på att branschen tar sig samman för att göra det på ett miljömässigt hållbart sätt.
Bättre vattenreningsalternativ kan förändra hur olje- och gasproducenter fungerar genom att göra det ekonomiskt att behandla vatten på frackingplatser istället för att transportera det långa sträckor till stora vattenreningsanläggningar eller deponeringsbrunnar. Tekniken är specifikt inriktad på platser som Marcellus-skiffern, en av de största källorna till skiffergas i USA, där avloppsvattnet är alldeles för salt för befintliga behandlingsalternativ på plats (se Kan fracking saneras? och Använda ozon för att Rensa upp fracking).
Varje frackingbrunn kan kräva två till fem miljoner liter färskvatten, som pumpas under jorden vid högt tryck för att spricka berg och frigöra instängd olja och gas. Mycket av det vattnet rinner tillbaka ut och bär med sig de giftiga kemikalier som används för att underlätta frackingprocessen, såväl som giftiga material som spolas ut från den spruckna stenen.
Tillverkare återanvänder för närvarande mycket av det vattnet, men det innebär att först lagra det i konstgjorda dammar, som kan läcka, och sedan späda ut det, ett steg som förbrukar miljontals liter färskvatten. Så småningom kan de inte återanvända vattnet längre så de måste skicka det, ofta över långa avstånd, till specialiserade behandlings- och deponeringsplatser. Att transportera avloppsvattnet är dyrt, och det medför risk för spill. På slutförvarsplatser injiceras avloppsvattnet djupt under jorden i en process som kan orsaka jordbävningar.
Den nya tekniken skulle göra det onödigt att späda ut avloppsvattnet, eller transportera det för behandling eller bortskaffande. Den är baserad på en avsaltningsteknik känd som membrandestillation, som kombinerar värme och minskat tryck för att förånga vatten med hjälp av membran för att separera ren vattenånga från saltvatten.
Vanligtvis fungerar membrandestillation genom att tillföra värme till vattnet i ena änden av processen, medan den på andra sidan kyler av vattenångan för att få den att kondensera. GE har ersatt värme- och kylsystemen med en enhet, en ångkompressor lånad från industriella kylskåp, vilket gör det mer effektivt. Istället för separata värme- och kylkällor har man bara en utrustning, säger man Ajilli Hardy , en energisystemingenjör vid GE Research.
Baserat på tester i pilotskala av en maskin som kan behandla cirka 2 500 liter vatten per dag, säger GE-forskare att de är på väg att halvera kostnaderna för att behandla salt fracking-avloppsvatten. Systemet måste skalas upp för kommersiellt bruk, men ett fullstort system skulle kunna behandla cirka 40 000 liter per dag.
Tekniken kommer inte att vara användbar överallt, säger Mark Boling , VD för V+ Development Solutions, en division av naturgasproducenten Southwestern Energy, eftersom avloppsvattnet på vissa ställen inte är särskilt salt. Men det kan hjälpa på platser där avloppsvattnet är för salt för att kunna behandlas med befintlig teknik, eller i torra områden som Eagle Fords skifferfyndighet i Texas, säger han. Tekniken, om den fungerar som utannonserad, skulle göra stor skillnad, säger han.