211service.com
Kan fracking städas upp?
Fracking, alias hydraulisk sprickning, en process för att frigöra naturgas inlåst i skifferavlagringar, har orsakat en boom i naturgasproduktionen i USA. Men vissa experter oroar sig för att metoden resulterar i förorenat dricksvatten och frigöring av metan, vilket får vissa orter att begränsa produktionen av skiffergas.
En ny analys av Internationella energibyrån säger att teknik existerar – eller är under utveckling – som till stor del kan lösa dessa problem. Om de antas kan fracking bli mer allmänt accepterat av regeringar runt om i världen, vilket leder till lägre utsläpp av växthusgaser och lägre energipriser. Om de inte är det, kan regeringar vägra, och kol skulle behålla sin dominerande plats i elproduktionen.
Det mest kända problemet i samband med fracking är oro över vattenanvändning och förorening. Fracking förbrukar stora mängder vatten; cirka 20 miljoner liter under högt tryck skickas ner i varje brunn för att skapa sprickorna i berget som frigör naturgasen. Att vattenanvändning är ett stort problem på platser som Texas och vissa områden i Kina som har stora skiffergasresurser och som är utsatta för torka.
Bortskaffande av det avloppsvattnet är ett annat problem. Fracking har också potential att förorena dricksvattenförsörjningen och öka luftföroreningarna. Och det finns oro för att det faktiskt kan öka utsläppen av växthusgaser på grund av metanläckor.
Men IEA-rapporten drar slutsatsen att fracking, liksom många andra metoder i industrier som involverar farliga kemikalier, kan göras relativt säker med reglering. IEA uppskattar att de åtgärder som behövs för att göra fracking säkrare skulle lägga till cirka 7 procent till kostnaden för en genomsnittlig brunn.
Betydande halter av metan, huvudkomponenten i naturgas, har hittats i dricksvattenförsörjning nära några frackingplatser. Vissa miljövänner har föreslagit att frackingprocessen, som skapar sprickor i skiffer, kan skapa en väg för naturgas och andra kemikalier att nå akviferer och blandas med dricksvatten.
Men enligt IEA-rapporten verkar det inte vara problemet i de flesta fall. Fracking sker vanligtvis hundratals meter under akviferer, och det är lätt att stoppa spridningen av sprickor. Att spricka berget kräver höga tryck. Sluta applicera trycket och stenbrottet upphör. Vissa frackingplatser ligger dock relativt nära dricksvattennivån, och IEA föreslår att det kan vara vettigt att förbjuda proceduren på sådana platser.
IEA säger att det förorenade vattnet troligen är resultatet av att producenter bygger undermåliga naturgasbrunnar, som är fodrade med metallhöljen och cement för att hålla naturgasen från att förorena akviferer. Men i vissa fall har producenterna gjort ett dåligt jobb med att cementera, vilket gör att kanaler för naturgas kan bildas. När det var ett gasläckage kom det ut eftersom cementen inte var välgjord, säger Franz-Josef Ulm, professor i civil- och miljöteknik vid MIT. Det problemet skulle kunna lösas genom att cementera ordentligt och sedan noggrant övervaka brunnens integritet. När det kommer till cementering finns lösningarna där ute. Frågan är om de tillämpas, säger Ulm.
Ny teknik kan avsevärt minska mängden tryck som behövs för fracking, vilket gör det mycket lättare att bygga säkra brunnar, säger Ulm. Forskare lär sig att skiffer är särskilt motståndskraftig mot brott på grund av närvaron av en liten mängd organiskt material som binder samman oorganiska partiklar. Att rikta in sig på dessa material genom att applicera ett speciellt lösningsmedel kan försvaga skiffern och göra det mycket lättare att frigöra naturgasen.
Det finns också möjligheter att minska vattenanvändningen genom att använda andra vätskor än vatten - som propan (som medför sina egna miljöutmaningar) - eller blanda koldioxid eller kväve med vatten för att skapa skum. Så småningom kan det vara möjligt att blanda små mängder vatten med fasta partiklar utformade för att lätt rinna, säger Ulm.
En annan föroreningsrädsla handlar om de kemikalier som frackingföretag lägger till vattnet. Det största problemet är inte kemikalierna när de väl har blandats med vattnet, eftersom de är så utspädda, utan snarare hanteringen av kemikalierna i koncentrerad form. Spill på ytan kan tränga in i marken och förorena dricksvattnet. Lösningen är att fodra området där kemikalier hanteras med plast och övervaka eventuella läckor. Forskare utvecklar också mindre giftiga kemikalier, eller tekniker för att eliminera behovet av dem.
Men även om dessa kemikalier kan hanteras är avloppsvatten fortfarande en utmaning. Vattnet som rinner tillbaka till ytan är inte bara förorenat med de kemikalier som ursprungligen blandats in vid ytan, utan även med kemikalier, tungmetaller och i vissa fall naturligt förekommande radioaktiva material från djupa underjordiska.
När vattnet återvänder till ytan kommer naturgas och andra kolväten som släpptes ut av frackingen med. I många fall tillåts den gasen rinna ut i atmosfären tills vattnet slutar rinna. Huvudkomponenten i naturgas – metan – är en växthusgas som är många gånger starkare än koldioxid, så denna praxis kan kompensera för eventuella minskningar av växthusgasutsläpp som skulle komma från förbränning av naturgas snarare än kol. Det finns dock enkel teknik för att fånga upp naturgasen i detta skede.
Att implementera dessa tekniker kommer sannolikt att kräva reglering. Det kan inte bara vara att lita på att företag ska anta bästa praxis, för du kommer bara att ha en viss procent av brunnsoperatörerna som gör det, säger Mark Boling , VD för V+ Development Solutions, som är en del av Southwestern Energy, en naturgasproducent. Man måste gå resten av vägen och få regelverk på plats så att man har lika villkor och alla är skyldiga att göra samma sak.
Om de görs rätt kan dessa regler driva innovation genom att skapa en marknad för ny teknik. Ulm rekommenderar utsläppstak som ger företag flexibilitet att välja den bästa tekniken. IEA kräver en kombination av sådana tak, och i vissa fall specifika tekniska krav. Med sådana regleringar skulle man kunna tvinga innovation att implementeras i hög takt. Teknik är vad som krävs för att göra skiffergas till en hållbar resurs, säger Ulm.