A palagáz az új wunderwaffe

Mai világunk azoknak a növényeknek és állatoknak a függvénye, amelyek sok millió évvel ezelőtt éltek a Földön. A növények által akkor felhasznált napsugarak energiája a mai napig tárolódott a fosszilis maradványokban. Ezt az energiát, ma ezen maradványok elégetésével hasznosítjuk. Aminek létrejöttéhez több mint 300 millió évre volt szükség, azt az ember néhány évszázad alatt elégeti, kénben gazdag gázokkal és szén-dioxiddal szennyezve a környezetét.

Éppen ezért ezeket a fosszilis maradványokat, már csak fosszilis tüzelőanyagoknak hívjuk. Ezen maradványok a föld alatt magas hőmérsékleten, nagy nyomás alatt alakultak azzá, amit mi a felszínre hozunk és energiát nyerünk az elégetésükből.

De hogyan hozzuk a felszínre?

Több módszer is van. Annak megfelelően, hogy az adott anyag hol található a felszín alatt. Jelen írás a palagázt szeretné bemutatni, ehhez azonban elengedhetetlen, hogy némi rálátásunk legyen a hagyományos földgázra is.

A palagáz (shale gas) és a földgáz (natural gas) elhelyezkedése közti különbség (wikipédia)

A palagáz egy olyan földgáz, amely a talaj alatti nagy kiterjedésű pórusrendszerek helyett geológiai palaalakzatok apró üregeiben, illetve mikroszkopikus átmérőjű csatornáiban található. Míg a klasszikus elnevezés szerinti földgáz, ami képződési helyéről elvándorol és egy alacsony áteresztőképességű geológiai réteg alatti csapdában gyűlik össze, a palagáz képződése után egy ilyen alacsony áteresztőképességű palaréteg belsejében, annak apró, mikroszkopikus repedéseiben reked meg. A hagyományos földgáz a záró burok átfúrásával viszonylag könnyen kinyerhető, a palagáz azonban csak a mikropórusok számának és térfogatának megnövelésével és a zárt pórusok kinyitásával válik összegyűjtésre alkalmassá.

A repesztéses technológia sematikus rajza.

A palagáz bányászatát bonyolultabbá és költségesebbé teszi az, hogy a függőleges fúrás után a megfelelő palaréteget elérve vízszintesen kell tovább fúrni. A módszer az utóbbi 20 év alatt magas technikai színvonalra emelkedett úgy, hogy ma már hatalmas mennyiségű palagáz kitermelésére van lehetőség.

De mit is csinálnak tulajdonképpen ott a föld alatt?

A függőleges fúrólyukon keresztül hatalmas mennyiségű vizet pumpálnak a kívánt helyre. A víz azonban csak hordozó anyag. A repesztést különböző nagy mennyiségű vegyi anyaggal, létrehoznak egy úgynevezett „stimuláló folyadékot”, mely alkalmas a palaréteg megrepesztésére, és így kinyerhetővé válik a földgáz, amely ugyanazon a fúrólyukon keresztül érkezik a felszínre.

Hol itt a probléma?

Maga a technológia hatalmas áttörést hozott az Egyesült Államoknak, hiszen a 2013-ban lezajlott repesztési forradalom 47%-kal csökkentette a földgáz árát az országban. A környezetre gyakorolt hatások azonban nem elhanyagolhatók, a technológia rendkívül vízigényes. Az USA-ban kutanként 1,2-3,5 millió gallon (4,5-13,3 liter) vizet használnak fel, amit ivóvízként is lehetne használni, viszont miután újra a felszínre kerül, már szennyvíz, hiszen a kútba fecskendezett víz, vegyszerek és apró homok- vagy kerámia-részecskék kombinációját tartalmazza. A szennyvíz elhelyezése pedig nem megoldott. Néhol próbálkoznak az ártalmatlanítással, mérsékelt sikerrel. Helyette inkább szennyezik vele a talaj- és a felszíni vizeket. Van olyan is, ahol a szennyvizet hatalmas fúrt kutakba engedik, és ott tárolják. Azonban ha ez nem lenne elég probléma, akkor megemlítem, hogy a technológia velejárója a nagy mennyiségű metánkibocsátás. Amely anyag szintén népellenség, de úgy tűnik ezt a békát is hajlandóak az érdek környezetvédők lenyelni. Természetesen a sornak itt még mindig nincs vége, hiszen a repesztéses eljárás (szebbik nevén frakkolás), olyan egyéb igényeket is támaszt, mint például a növényzet kiirtása, továbbá a folyamat destabilizálja a talajt, amely földrengésekhez vezetnek. Oklahomában állítólag emiatt nőtt meg a földrengések száma. Végezetül ne menjünk el amellett sem, hogy a frakkolási folyamat jelentős, és állandó zajszintet hoz létre a kitermelés teljes idejére, ami nagyjából 800-2500 napig tart.

Nem véletlen tehát, hogy több államban (köztük az USA több tagállamában) megtiltották a repesztéses technológiával történő kitermelést. Ettől függetlenül a világon több mint egymillió kúton történik ezzel a technológiával a gáz és az olaj felszínre hozatala. 

Napjainkban a palagáz kéz a kézben jár az LNG-vel, pedig ezt igazából semmi sem indokolná.

Hogy miért? Az LNG (liquefied natural gas) egyszerűen annyit tesz, hogy cseppfolyósított gáz. Tehát nem csak a palagázt cseppfolyósítják, csak most az USA nagy mennyiségű palagáz kitermelésébe kezdett, és mivel Oroszországot kiszorította az európai piacról, ezt a gázt másképpen nem tudja eljuttatni a rendeltetési helyére, csak LNG-ként. Ugyanis a földgázt szárazföldön 3-4000 km távolság felett, míg a tenger mélyén 1000-1500 km távolság felett már LNG formájában szokták szállítani. 

Hogy mi az LNG?

Ha már a palagáz kitermeléssel láttuk azt a kisebb ökológiai katasztrófát amit okoz, akkor erre az LNG csak rátesz egy lapáttal.

LNG szállítóhajó (wikipédia)

Az LNG szinte ugyanolyan összetételű, mint a hagyományos értelemben vett földgáz, csak hűtött formában. Ez azt jelenti, hogy -162 °C hőmérsékletű, és a víznél kisebb sűrűségű halmazállapotban van. A lényegi különbséget az adja a csővezetéken szállított földgázhoz képest, hogy a tárolási hőmérsékleten egyes összetevők (víz, szénhidrogének, szén-dioxid, higany) szilárddá fagynak, és ezeket szinte teljesen ki kell vonni a cseppfolyósított gázból. Tehát a földgázt úgynevezett LNG terminálokban cseppfolyósítják, és hatalmas, környezetszennyező tartályhajókon átutaztatják az Atlanti-óceánon. Európában aztán ugyanilyen LNG-terminálokban visszaalakítják gázneművé. Hatékony módszer, hiszen egy köbméter cseppfolyós LNG-ből a visszagázosítás után, körülbelül 600 köbméter normál halmazállapotú földgáz keletkezik. Viszont a gáz cseppfolyósítása energiaigényes, és a hűtőrendszertől függően a földgáz energiájának 8-25 százaléka is elveszhet a hűtési folyamat során. Azt már feledje balladai homály, hogy mennyi LNG szállítóhajót és mennyi európai terminált kellene építeni, hogy a vezetéken kieső orosz gázt pótolni tudjuk a megváltóként kezelt amerikai palagázzal.

És ha már palagáz. Olyan nekünk is van. A makói árok földgázvagyonát a világ egyik legnagyobb nem hagyományos földgáz lelőhelyeként emlegetik. Becslések szerint 1,2 billió köbméter földgázt tartalmaz, ami háromszor annyi, mint Nagy-Britannia bizonyított teljes földgázkészlete. A probléma az, hogy míg egy átlagos kitermelés 1500-2000 méter mélységben zajlik, addig Makó alatt 6-7000 méterre van a palagáz. Jelen állapotában semmiféle technológia nem áll rendelkezésre, amivel ezt ki lehetne termelni, úgyhogy még egy darabig marad a föld alatt. De ahogy a dolgok alakulnak, nem árt, ha tudjuk, hogy az ott van, és ránk vár.