Milieukosten van hydrokraken

Aardgasboren met hoog volume horizontaal hydraulisch breken (hierna fracking genoemd) is op de energie geëxplodeerd scène in de afgelopen 5 of 6 jaar, en de belofte van enorme voorraden aardgas onder Amerikaanse bodem heeft geleid tot een ware aardgasstroom. Toen de technologie eenmaal was ontwikkeld, verschenen er overal in Pennsylvania, Ohio, West Virginia, Texas en Wyoming nieuwe booreilanden. Velen maken zich zorgen over de gevolgen voor het milieu van deze nieuwe boorbenadering; hier zijn enkele van die zorgen.

Tijdens het boorproces worden grote hoeveelheden gemalen gesteente, vermengd met boorspoeling en pekel, uit de put getrokken en van de locatie afgevoerd. Dit afval wordt vervolgens begraven op stortplaatsen. Naast het grote afvalvolume dat moet worden opgevangen, is een zorg met boorstekken de aanwezigheid van natuurlijk voorkomende radioactieve materialen daarin. Radium en uranium zijn te vinden in boorstekken (en geproduceerd water - zie hieronder) vanaf een deel van putten, en deze elementen lekken uiteindelijk uit de stortplaatsen in de omliggende grond en het oppervlak wateren.

Nadat een put is geboord, worden grote hoeveelheden water onder zeer hoge druk in de put gepompt om het gesteente waarin het aardgas zich bevindt te breken. Tijdens een enkele fracking-operatie aan een enkele put (putten kunnen gedurende hun levensduur meerdere keren worden gefrackt), wordt gemiddeld 4 miljoen gallons water gebruikt. Dit water wordt uit beken of rivieren gepompt en naar de locatie vervoerd, gekocht bij gemeentelijke waterbronnen of hergebruikt voor andere frackactiviteiten. Velen zijn bezorgd over deze belangrijke onttrekkingen van water en waren bezorgd dat het in sommige gebieden het grondwater zou kunnen verlagen, wat zou leiden tot droge putten en aangetaste vishabitats.

Tijdens het frackproces wordt een lange, wisselende lijst van chemische toevoegingen aan het water toegevoegd. De toxiciteit van deze additieven is variabel en tijdens het fracking-proces worden veel nieuwe chemische verbindingen aangemaakt als een deel van de toegevoegde ingrediënten afbreekt. Zodra het frackwater naar de oppervlakte terugkeert, moet het worden behandeld voordat het wordt afgevoerd (zie Waterafvoer hieronder). De hoeveelheid toegevoegde chemicaliën vertegenwoordigt een zeer kleine fractie van het totale volume frackwater (ongeveer 1%). Deze zeer kleine fractie doet echter afbreuk aan het feit dat er in absolute termen eerder grote volumes worden gebruikt. Voor een put die 4 miljoen gallons water nodig heeft, wordt ongeveer 40.000 gallon additieven gepompt. De grootste risico's die aan deze chemicaliën zijn verbonden, treden op tijdens hun transport, omdat tankwagens de lokale wegen moeten gebruiken om ze naar de boorkussens te brengen. Een ongeval met gemorste inhoud zou aanzienlijke gevolgen hebben voor de openbare veiligheid en het milieu.

Een groot deel van de enorme hoeveelheden water die door de put worden gepompt, stroomt terug naar boven wanneer de put aardgas begint te produceren. Naast de fracking-chemicaliën komt ook pekel die van nature in de schalielaag aanwezig was, terug. Dit komt neer op een grote hoeveelheid vloeistof die in een beklede vijver wordt afgegeven, vervolgens in vrachtwagens wordt gepompt en wordt getransporteerd om ofwel voor andere boorwerkzaamheden te worden gerecycled, ofwel om te worden behandeld. Dit 'geproduceerde water' is giftig en bevat frackingchemicaliën, hoge concentraties zout en soms radioactieve materialen zoals radium en uranium. Ook zware metalen uit de leisteen zijn zorgwekkend: geproduceerd water zal bijvoorbeeld lood, arseen, barium en strontium bevatten. Lekkages van mislukte opvangvijvers of mislukte transfers naar vrachtwagens gebeuren en hebben een impact op lokale beken en wetlands. Dan is het waterverwijderingsproces niet triviaal.

Een methode is injectieputten. Onder ondoordringbare gesteentelagen wordt op grote diepte afvalwater in de grond geïnjecteerd. De extreem hoge druk die in dit proces wordt gebruikt, wordt de schuld gegeven van aardbevingszwermen in Texas, Oklahoma en Ohio. De tweede manier waarop fracking-afvalwater kan worden afgevoerd, is in industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties. Er zijn problemen met ineffectieve behandelingen bij gemeentelijke waterzuiveringsinstallaties in Pennsylvania, zodat de praktijk nu is beëindigd en alleen goedgekeurde industriële zuiveringsinstallaties mogen worden gebruikt.

De diepe putten die worden gebruikt bij horizontale hydrofracking zijn bekleed met stalen behuizingen. Soms mislukken deze behuizingen, waardoor fracking-chemicaliën, pekel of aardgas in de ondieper gesteentelagen en sterk verontreinigend grondwater dat het oppervlak kan bereiken waar het voor gebruikt kan worden drinkwater. Een voorbeeld van dit probleem, gedocumenteerd door de Environmental Protection Agency, is de Pavillion (Wyoming) geval van grondwaterverontreiniging.

Methaan is een belangrijk bestanddeel van aardgas en zeer krachtig broeikasgas. Methaan kan lekken uit beschadigde omhulsels, putkoppen, of kan tijdens sommige fasen van een fracking-operatie worden afgeblazen. Samen hebben deze lekken aanzienlijke negatieve gevolgen voor het klimaat.

De uitstoot van kooldioxide door verbranding van aardgas is, per hoeveelheid geproduceerde energie, veel lager dan door verbranding van olie of kolen. Aardgas lijkt dan een redelijk goed alternatief voor meer CO₂ intensieve brandstoffen. Het probleem is dat tijdens de gehele productiecyclus van aardgas komt veel methaan vrij, waardoor sommige of alle voordelen van klimaatverandering die aardgas leek te hebben ten opzichte van steenkool teniet werden gedaan. Lopend onderzoek zal hopelijk antwoorden geven op welke het minst schadelijk is, maar er bestaat geen twijfel over dat mijnbouw en het verbranden van aardgas produceert grote hoeveelheden broeikasgassen en draagt ​​zo bij aan de wereldwijde klimaatverandering.

Putten, toegangswegen, afvalwatervijvers en pijpleidingen doorkruisen het landschap in aardgasproducerende regio's. Deze fragmenteert het landschap, het verkleinen van de grootte van leefgebieden voor dieren in het wild, deze van elkaar isoleren en bijdragen aan schadelijke randhabitats.

Fracking voor aardgas in horizontale putten is een duur proces dat alleen economisch kan worden gedaan met een hoge dichtheid en het landschap industrialiseert. Emissies en geluid van dieseltrucks en compressorstations hebben een negatieve invloed op de lokale luchtkwaliteit en de algehele levenskwaliteit. Fracking vereist grote hoeveelheden apparatuur en materialen die zelf worden gewonnen of geproduceerd tegen hoge milieukosten, met name staal en frac zand.

• Op lokale schaal, de landvoetafdruk van fracking-operaties, vooral als de put eenmaal is aangelegd en de boorinstallatie is verdwenen, is kleiner dan die van steenkoolmijnen, bergtopverwijderingsmijnen of teerzanden velden. De voetafdruk van duizenden putten en pijpleidingen voorrang in een hele regio telt echter op.
• Met aardgas van Marcellus, Barnett of andere Noord-Amerikaanse schalie-afzettingen kunnen we vertrouwen op een binnenlandse energiebron. Dat betekent dat er minder energie wordt uitgegeven aan het transporteren van fossiele brandstoffen vanuit het buitenland, en nog belangrijker, het handhaven van het vermogen om strengere milieucontroles te hebben over het hele energieproductieproces.

Bron

Duggan-Haas, D., R.M. Ross en W.D. Allmon. 2013. The Science Beneath the Surface: A Very Short Guide to the Marcellus Shale. Paleontologisch onderzoeksinstituut.