Az eddig rejtett gázmezők kitermelésének jövőbeni lehetőségéről készített négy részes cikksorozatot a New Scientist magazin, az ausztrál Petroleum Exploration & Production Associationnal együtt. Az első rész a Shell Prelude nevű tanker- és gázfeldolgozó hajó jelentőségét dolgozta föl, a második cikk pedig az ausztráliai és a csendes óceáni térség gázkitermelésének a jövőjéről szól. A New Scientist azt vizsgálja, hogy az ötödik kontinens hatalmas gáztartalékait milyen “nem hagyományos”, ugyanakkor környezetvédelmi szempontból nagyon is kockázatos módszerekkel fogják kivonni a közeljövőben. Fókuszban a palagáz.
DOBÓ ISTVÁN PÉTER – PestiSrácok.hu
A hatalmas ausztráliai Surat – Queensland és Új-Dél-Wales vidékeit körbe fogó – medence mezőgazdasági termelői generációk óta egyfajta „furcsa vizet” nyernek ki a fúrt kutakból, melyet növények öntözésére és a szarvasmarhák itatására használnak. A terület hatalmas szénkészletek tetején terül el, amelyben a metángáz által generált mikroorganizmusok befolyásolják a talajvíz összetételét is. A víz a föld alatt ugyanis folyamatos nyomás alatt tartja az alatta rejlő irdatlan mennyiségű gázt. Amikor a farmerek vizet keresve belefúrnak a talajba, és elérnek egy ilyen szénréteget, a nyomás felszabadul, és ez ahhoz hasonló jelenség, mint amikor a patront beleeresztjük a szódásszifonba, csak ebben az esetben metánbuborékok keletkeznek. Ezek az úgynevezett „szénréteg közi” más néven „háttérgázok” olyanok, mint a sújtólég (az angol cikkben használt betűszó szerint CSG) korábban kifejezetten kellemetlenséget okoztak a szénkitermelők számára. 1990 óta azonban ausztrál szénhidrogén termelő vállalatok serényen dolgoznak ennek az energiaforrásnak a kitermelésén, ami ha sikerül, egy több milliárd dolláros új iparág létrejöttét jelenthetné.
Természetvédők attól tartanak, hogy az új kitermelési technikák károsíthatják a Föld vízháztartását és még földrengések sorát is okozhatják Fotó: NS
Korábban túl drága volt a metán kitermelése
A CSG technológiák meglehetősen parázs vitákat váltottak ki Ausztráliában. A CSG kutak tipikusan nagy mennyiségű, sós, ásványi anyagokkal terhelt vizet termeltek ki, aminek a tájra gyakorolt környezetszennyező hatása hatalmas, nem beszélve arról, hogy az amúgy is alacsony termőképességű talajt szennyezi tovább, ha nincs megfelelően kezelve. A fúráshoz és feldolgozáshoz használt egyéb infrastruktúra pedig zavarja a helyi élet és a mezőgazdaság normális menetét. 2012-ben, az említett aggályokra reagálva Új Dél-Wales helyi kormánya megbízást adott Mary O’Kane, vezető kutatómérnök számára, hogy értékelje a megnövekedett CSG kitermelés várható hatásait. Zárójelentése idén szeptemberben jelent meg és megállapította, hogy “a technikai kihívások és környezeti kockázatok, amit a CSG termelés magában hordoz, az ágazat keretein belül általánosságban kezelhetőek.” Az ördög azonban – mint mondják – a részletekben lakozik. A CSG körüli kérdések részét képezik egy olyan globális vitának, ami arról szól, miként kell elvégezni az úgynevezett “nem hagyományos” gáztartalékok (mint amilyen a metán), komplex földtani képződményekből való kivonását és hasznosítását. Azokét a gázokét, melyeknek a kitermelése a történelem során korábban túl drágának bizonyult. A világ minden táján, kormányok sora méri fel e tartalékokat abban a reményben, hogy energiabiztonságot tudnak nyújtani polgáraiknak, és serkentik saját gazdaságukat. Általában véve az egész világ abban reménykedik, hogy a „nem konvencionális” gáz segíthet csökkenteni a globális felmelegedést okozó szén-dioxid-kibocsátást. A metán erre leginkább alkalmas, legalábbis rövid távon, mert tisztábban és hatékonyabban ég, mint más fosszilis tüzelőanyagok, mint amilyen a szén és a kőolaj. Ezek a remények persze sokat lohadnak, amikor a globális felmelegedésért szintén aggódó természetvédők attól tartanak, hogy az új kitermelési technikák károsíthatják a Föld vízháztartását és még földrengések sorát is okozhatják.
Vízszintes fúrás, vagy fracking?
Hagyományosan a földgázt nagy, erősen porózus földalatti sziklarétegekből vonták ki, mint például a homokkő, amelyekben a gáz szabadon áramolhat. A gáz akkor esik csapdába, amikor ezeket az áteresztő kőtani képződményeket elzárja egy áthatolhatatlan sziklaréteg. A kivonási eljárás során ebbe a sziklarétegbe fúrnak bele, ami miatt akár a rejtett gázmennyiség 90 százaléka is elszivároghat. A “nem konvencionális” gáz kevésbé átjárható kőzetekben rejtezik, mint amilyenek a lösz vagy az aleurolit, közkeletű nevén pala, valamint a kőszénkincsek közelében található. Mivel ez a gáz be van zárva a kőzetek rétegei közé, a mérnökök elsődleges feladata megtalálni annak a módját, hogyan termeljék ki ezeket anélkül, hogy elszivárogna. A palagáz kitermelésére két technológiát tettek gazdaságilag életképessé az USA-ban, ahol a “nem konvencionális” gáz kitermelésének technikáit elsőként alkalmazták. Az első az úgynevezett „vízszintes fúrás”, amely által olyan forrásokat juttatnak ebbe a rétegbe, amelyek egy gázáteresztő kőzetréteg tulajdonságaival rendelkeznek. A második technika neve „hidraulikus törés” angol kifejezéssel élve „fracking”. Ez az eljárás megtöri a sziklaréteget, hogy az kiengedje a benne lévő gázmennyiséget. A mérnökök ennél az eljárásnál szivattyúzás révén hatalmas mennyiségű vizet és homokot juttatnak a gázmezőbe nagy nyomással. A nyomás keltette erők nyitott repedéseket hoznak létre a sziklarétegben, amelyeket a homok tölt ki, eztán kiszívattyúzzák a vizet, és ez a mesterséges réteg lehetővé teszi a gáz távozását. A „fracking” eljárásra rendszerint nincs szükség a szénlelőhelyek mentén folyó műveletekhez, mert a szénmezők általában már tartalmazza a természetes repedések átjárható hálózatát, az úgynevezett ékeket. Ebben az esetben a kitermelők sűrűn elhelyezett függőleges kutakkal, vagy néhány vízszintes fúróberendezés segítségével ki tudják nyerni a gáztartalékokat. A vízszintes fúrás és a fracking kombinációja lehetővé teszi Ausztrália számára is, hogy jelentős „nem konvencionális” gáz tartalékához hozzáférhessen. Ezen tartalékok kitermelése azonban számos kérdést vet fel.
A fracking működési időtartama során a szivattyúk több millió liter vizet juttatnak a földbe. Fotó: NS
Szennyezi a talajvízet
A víz használata az egyik a legvitatottabb. A fracking működési időtartama során a szivattyúk több millió liter vizet juttatnak a földbe, amelynek csak 25-50 százalékát hasznosítják. Ez jelentős hatást gyakorol a helyi talajvíz minőségére is. Továbbá a CSG kutakból eltávolított víznek általában magas a só és oldott ásványi anyag tartalma. Ezeket a szennyeződéseket is el kell távolítani, ami folyamatot fordított ozmózisnak nevezünk. Csak ezután lehet biztonságosan felhasználni, például öntözésre. Konkrétan az, hogy miként lehet ezt megtenni hatékonyan és eredményesen Ausztrália esetében, az ottani politikai viták egyik legégetőbb témája. Amerikai kutatók most fejlesztenek egy olyan mobil víztisztító állomást, amelyet mozgatni lehet az egyik fúrási helyszínről a másikra, ezáltal csökkentve a kitermelési költségeket. Mások új membránok bevezetését szorgalmazzák, melyek által energiahatékonyabb ozmózis hozható létre, valamint olyan nanoanyagok beemelését szorgalmazzák a folyamatba, amelyek képesek eltávolítani a szerves vegyületeket a vízből. Egy másik, szintén a vízzel kapcsolatos aggodalom a metán talajvíz szennyező hatása. Robert Jackson, a kaliforniai Stanford Egyetem professzorának 2013 tanulmánya megállapította, hogy az északkeleti amerikai, úgynevezett Marcellus pala közelében 141 ivóvízbázisból vett vízmintákban hatszor magasabb volt a metán szintje, mint az egy kilométerre a gázkutaktól távolabb nyert mintákból. Mivel a gázpalák mélyen a talajvízszint alatt találhatóak, így a legvalószínűbb, hogy a jelenségért a fúrás során keletkező lyukak és szivárgások lehetnek a felelősek, amit a szabályozó hatóságoknak a jövőben figyelemmel kellene kísérni – állapítja meg a tanulmány. Az egyik módja annak, hogy ezeket az aggodalmakat eloszlassák az, hogy a “nem konvencionális” kutakat műszakilag termelékenyebbé teszik, ezáltal kevesebb ilyenre lenne szükség, hogy kinyerjék a szükséges gázt. Egy tipikus palagáz-erőmű az USA-ban mintegy 20-25 százalékát képes kitermelni egy adott gázmező természetes tartalékának. „Annak ellenére, hogy ezáltal egy csomó gáz termelődik, még mindig sokat lehet hasznosítani.” – állítja a New Scientistnek nyilatkozó Albert Yost, a nyugat virginiai Morgantownban található Amerikai Nemzeti Energia Laboratórium kutatója. A hozam növelése azonban korántsem olyan könnyű. „Ennek egyik oka az, hogy egyenlőre csak hiányos ismeretekkel rendelkezünk arra nézve, hogy milyen mechanika mentén reped meg a szikla, hogy kiengedje az általa leszorított gázt.” – mondja Yost. Úgy véli, hogy a kőzettani szerkezet és a törések mechanizmusának jobb megértése révén, ezek megfelelő kezelése által szabályozni lehet azt, miként lépjenek kölcsönhatásba egymással a mesterséges és természetes repedések, ezáltal a nem hagyományos gáz kitermelésének hozama duplájára növelhető, és elérheti az 50 százalékot.
A hidraulikus törés földrengést okozhat?
Bár az Egyesült Államok mutatja az utat a palagáz-kitermelésben, az ausztrál döntéshozóknak más kérdéskörrel kell megküzdeniük. Ezek között a legfontosabb körülmény, hogy más tektonikus erők működnek Ausztráliában, mint az Újvilágban. A rétegformációk az USA-ban általában tektonikus feszültség alatt állnak, és ezek a húzóerők elősegítik a kőzetek törését a fracking során. Az ausztrál kőzetképződmények általában ennek ellenkezője, azaz tektonikus nyomás alatt állnak, ami azt jelenti, hogy forróbbak és magasabb a nyomásuk. Ezért az áttörendő kőzet szívósabb, “olyan, mint a gyurma” – mondja Damian Barrett, az Ausztrália kormánya által támogatott Nemzetközösségi Tudományos és Ipari Kutatóközpontnak (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation – CSIRO), a “nem konvencionális” gázzal kapcsolatos tanulmányok kutatási igazgatója. Ez a geológiai helyzet a fracking technológiát még bonyolultabbá teszi. “Technikailag ugyan lehetséges, de ez egy teljesen másik játszma, mint amit a világ más részein játszanak.” – mondja. A másik igazán forró téma az, hogy az esetleges fracking földrengéseket is okozhat. A „US Geological Survey” azaz az Egyesült Államok geológiai kutatóintézete jelenleg is vizsgálja a megnőtt szeizmikus tevékenységet az Egyesült Államok bizonyos részein, ahol ezt a fracking folyamata okozhatta. A Colorado School of Mines Golden (Colorádói Bányaipari Iskola) kutatógeológusa, Murray Hitzman azonban azt állítja, hogy míg az Egyesült Államok 35 000 hidraulikus palagáz kutat üzemeltet, mindössze csak egy olyen fracking-kút van, melynek működéséhez megnövekedett szeizmikus aktivitás köthető. A tudomány és a technika azonban csupán olyan problémákat oldhat meg, amik már léteznek, esetünkben azokat, amiket a “nem konvencionális” gázkészletek termelése okozhat. Ausztráliában, a fent említett O’Kane-jelentés feltárt számos további tényezőt is, mint például a széles körben elterjedt bizalmatlanságot, ami eluralkodott a gázkitermelésben érdekelt befektetők körében, valamint a helyi közösségek masszív ellenállását az olaj-és gázipari vállalatok megjelenésével szemben, és a politikusok ehhez köthető viselkedésének, és az ezáltal képlékeny politikai hangulatnak az alakulását. Ahhoz tehát, hogy Ausztráliában elérhető legyen egy olyan általános közhangulat, amelyben ezek az ellenérdekelt csoportok képesek lesznek együttműködni, igencsak jelentős kihívást jelent még hosszú évekig. O’Kane jelentésében arra a végkövetkeztetésre jut, hogy még ha a CSG eljárás jelentette technikai kihívásokat és kockázatokat kezdetben még kezelni lehet, azonban az a folyamat hosszúnak ígérkezik, ami az iparág, az állampolgárok és a kormány előtt együttesen áll a jövőben.
Címlapfotó: green-report.ro
Facebook
YouTube
RSS