ATENȚIE,ROMÂNI!!
De Andreea Dogar
Una dintre cele mai mari temeri legate de exploatarea
gazelor de șist este aceea că procesele industriale implicate poluează pânza
freatică, dar și lacurile și apele curgătoare de la suprafață, cu substanțele
chimice din fluidul de fracturare introdus în subteran pentru a sparge roca în
care gazul natural este captiv.
De Andreea Dogar
Poluarea apelor cu substanțe chimice folosite în exploatarea gazelor de șist va fi abordată de Yahoo News România în două episoade. Cel de-al doilea va detalia câteva dintre cele mai cunoscute cazuri de poluare a pânzei freatice de către industria extractivă de gaze de șist. De asemenea, episodul viitor va analiza riscul de contaminare din cauza fracturării hidraulice. Numită și fracking, ea reprezintă doar unul dintre procesele implicate de extracția gazelor de șist, fiind diferită de forare sau de eliminarea apelor reziduale.
Ce este fluidul de fracturare?
Pentru a scoate gazele naturale din formațiunea de șisturi, operatorii folosesc pompe pentru a injecta în puț un fluid de fracturare aflat sub presiune mare. Apa injectată generează tensiuni în rocă: apar fracturi, iar cele existente sunt lărgite cu ajutorul nisipului prezent în fluidul de fracturare (metodă cunoscută drept fracturare hidraulică). La final, puțul este depresurizat, iar gazul se scurge din roca fracturată în puț.
În raportul „Extracția gazelor de șist în Marea Britanie: o analiză a fracturării hidraulice”, realizat de Societatea Regală și de Academia Regală de Inginerie, se arată că fluidele de fracturare cele mai utilizate sunt cele pe bază de apă. Conform British Geological Survey, compoziția tipică a fluidului de fracturare este următoarea: apă (94,6%), nisip (5,23%) și aditivi (0,17%).
Aditivii pot include: inhibitori împotriva apariției unor depuneri pe pereții puțului; acid care să ajute la inițierea fracturilor; biocid care să omoare bacteriile (acestea pot produce hidrogen sulfurat, care poate duce la coroziune); substanțe ce reduc frecarea dintre puț și fluidul injectat în el; agent tensioactiv (care reduce vâscozitatea fluidului de fracturare).
La finalul fracturării, în momentul în care puțul este depresurizat, aproximativ 25-75% din fluidul de fracturare injectat revine la suprafață (volumul de apă care se întoarce variază în funcție de proprietățile formațiunii și de tipul de fluid folosit). Acest fluid este amestecat cu metan, cu apă salină ce conține minerale din formațiunea de șisturi, cu metale și, posibil, cu material radioactiv. De asemenea, benzenul, toluenul, etilbenzenul și xilenul sunt substanțe prezente în mod natural în multe depozite de hidrocarburi, așadar pot fi prezente și în apele reziduale.
O bună parte din substanțele chimice folosite în exploatarea gazelor de șist sunt utilizate și în alte industrii.
Iată câteva exemple de aditivi tipici pentru fluidul de fracturare și alte utilizări comune ale acestora, conform unui raport din 2011 al Institutului de Tehnologie din Massachusetts:
1. Acidul clorhidric (HCL) se folosește în exploatarea gazelor pentru curățarea de după forarea inițială și pentru a iniția crăpături în rocă. Utilizare comună: curățarea bazinelor de înot;
2. Guma de guar se pune în geluri pentru a ajusta vâscozitatea. Utilizare comună: agent de îngroșare în cosmetică, în pasta de dinți, în sosuri;
3. Persulfat de amoniu, potasiu, peroxidisulfat de sodiu – se utilizează pentru a reduce vâscozitatea. Utilizare comună: agent înălbitor în detergent și în cosmetice pentru păr;
4. Glutaraldehida este folosită ca biocid (pentru distrugerea bacteriilor). Uz comun: dezinfectant medical;
5. Izopropanolul se folosește ca surfactant (compus care reduce tensiunea superficială dintre două lichide sau dintre un lichid și un solid). Utilizare comună: curățarea geamurilor, antiperspirant;
6. Dimetilformamida se folosește ca inhibitor al coroziunii. Uz comun: în farmaceutice;
7. Clorura de potasiu se utilizează ca stabilizator de argilă. Uz comun: substitut sărac în sodiu pentru sarea de masă.
Cum funcționează fracturarea
hidraulică. Foto: Wetcake Studio/GettyImages
În aprilie 2011, câțiva politicieni democrați, membri ai Senatului sau ai Camerei Reprezentanților, au publicat un raport care făcea un rezumat referitor la volumul și la diferitele componente din fluidele de fracturare injectate în puțuri de 14 companii de top din domeniul extracției de petrol și gaze.
Raportul includea și un inventar al chimicalelor folosite în procesul de fracturare hidraulică. Iată câteva dintre concluziile raportului, care se referă la perioada 2005 - 2009:
1. Cele 14 companii au folosit peste 780 de milioane de galoane de produse pentru fracturarea hidraulică (fără a lua apa în considerare; un galon este egal cu 4 litri). În total, au fost folosite peste 2.500 de produse pentru fracturarea hidraulică, acestea conținând 750 de substanțe chimice diferite.
2. Componentele folosite variau de la produse inofensive și comune (precum sarea și acidul citric) la substanțe foarte toxice (precum benzenul și plumbul).
3. În perioada 2005 – 2009, companiile au folosit produse pentru fracturarea hidraulică ce conțineau 29 de chimicale care sunt cancerigeni umani cunoscuți sau potențiali, recunoscuți de Safe Drinking Water Act (SDWA) pentru riscurile pe care le prezintă pentru sănătatea umană.
4. Compușii BTEX (benzen, toluen, etilbenzen și xilen) sunt contaminanți recunoscuți conform SDWA, iar benzenul este și un cancerigen uman. Companiile au injectat 11,4 milioane de galoane de produse ce conțineau cel puțin o substanță chimică BTEX în perioada de 5 ani luată în calcul.
Impactul exploatării gazelor de șist asupra mediului: „O provocare, dar este controlabil”
Raportul MIT arată că impactul exploatării gazelor de șist asupra mediului reprezintă „o provocare, dar este controlabil”. Există riscul ca pânza freatică sau râurile și alte ape de suprafață să fie contaminate cu fluid de fracturare sau cu diferite substanțe chimice folosite în activitățile de exploatare a gazelor de șist.
Raportul enumeră principalele riscuri privind poluarea apelor (subterane sau de suprafață):
1. Contaminarea acviferelor (straturile geologice care conțin apă și din care se alimentează comunitățile) cu fluidele de forare în timpul forării în zonele puțin adânci;
Conform MIT, aceasta pare să fie cauza cea mai comună a incidentelor raportate și este în general asociată cu forarea și cu montarea părții superioare a conductei prin care se extrage gazul din subteran. Există două riscuri potențiale în această fază:
a. Pământul scos în timpul forării poate cauza infiltrarea lichidului de forare în pânza freatică;
b. O cimentare de proastă calitate a conductei puțului de forare poate permite fluidului să își găsească o cale spre pânza freatică în timpul operațiunilor următoare.
MIT arată că practicile bune ale industriei și reglementările existente ar trebui să ofere un nivel adecvat de protecție față de aceste probleme.
2. Scurgeri la suprafață ale fluidelor folosite la forare, la fracturare sau a apei reziduale întoarse din puțurile de gaz (este vorba despre scurgeri la locul exploatării);
Forarea și procesele ulterioare implică folosirea a mii de barili (un baril are 160 de litri) de fluide la fața locului, precum și gestionarea noroiului scos din subteran. Scurgerile de suprafață pot apărea în urma defectării unor echipamente precum pompele. De asemenea, există riscul unor scurgeri din rezervoare. Aceste chestiuni nu sunt în mod specific asociate cu procesul de fracturare, evitarea scurgerilor fiind o componentă obișnuită a unei bune gestionări a câmpurilor petroliere, notează raportul MIT.
Potrivit Royal Society, scurgerile la suprafață ale lichidului de fracturare reprezintă un risc mai mare de contaminare decât fracturarea hidraulică propriu-zisă. Impactul oricăror scurgeri de lichid sau de ape reziduale la locul exploatării poate fi diminuat folosind cele mai bune practici utilizate în industrie. De pildă, în Marea Britanie se folosește un strat impermeabil la locul diferitelor exploatări.
Exploziile sunt și ele o sursă posibilă de poluare cu fluid. În iunie 2010, un puț a explodat în comitatul Clearfield din Pennsylvania, aruncând în aer și pe pământ cel puțin 35.000 de galoane de apă reziduală din timpul forării, timp de 16 ore. Departamentul pentru Protecția Mediului din Pennsylvania a suspendat la acea dată activitățile de forare ale companiei EOG Resources, conform marcellusdrilling.com.
3. Contaminarea produsă de eliminarea necorespunzătoare a apei reziduale (în afara șantierului).
La finalul procesului de fracturare, apa reziduală care se întoarce din puț (alcătuită din fluidul injectat plus săruri și diferite elemente chimice existente în subteran) iese la suprafață și trebuie colectată pentru a fi eliminată corespunzător. Într-o operațiune de forare și fracturare hidraulică a unui puț se pot folosi până la 8 milioane de galoane de apă.
Specialiștii MIT arată că, în fiecare an, industria din SUA continentală elimină în siguranță 18 milioane de barili de apă reziduală. În cazul unei operațiuni de fracturare de mare volum se pot întoarce la suprafață în jur de 50.000 de barili de apă reziduală, adică două milioane de galoane.
A. Conform raportului MIT, metoda optimă pentru a elimina apa reziduală rezultată este injectarea ei într-un acvifer salin adânc (aflat la o adâncime mult mai mare față de pânza freatică din care se alimentează populația), folosind un puț de eliminare a apei. De asemenea, mai sunt folosite ca puțuri de depozitare a apei reziduale și puțurile golite, din care s-au extras deja gazele și petrolul.
Experiții MIT notează că pot apărea probleme ocazionale dacă nu există suficient de multe puțuri de eliminare, așa cum s-a întâmplat în statul Pennsylvania, unde specificul geologic al regiunii nu permitea „sechestrarea” apei în subteran.
B. În cazul în care apa reziduală nu este depozitată în subteran, ea poate fi dusă la o fabrică de tratare a apei. Însă pot apărea probleme, iar apa tratată eliminată în apele curgătoare poate depăși limitele stabilite pentru concentrația de săruri sau pentru alte substanțe chimice. MIT arată că se depun eforturi mari pentru a rezolva aceste probleme, acolo unde ele există.
Poluarea râului Monongahela
În 2008, personalul de la o fabrică de oțel din Clairton, Pennsylvania, s-a plâns că apa din râul Monongahela nu mai putea fi folosită deoarece era încărcată de săruri și ducea la coroziunea echipamentelor industriale. Locuitorii din zonă au remarcat și ei că robinetele și mașinile de spălat vase aveau probleme din cauza coroziunii, a relatat la acea dată publicația „The New York Times”.
Timp de mai multe luni, râul nu a mai întrunit standardele federale și statale de calitate a apei. Departamentul pentru Protecția Mediului din Pennsylvania (DEP) a redus cantitatea de apă reziduală care putea fi eliminată în râu și a lăsat mai multă apă să iasă din 18 baraje din amonte pentru a dilua contaminarea. Curățarea râului a durat 5 luni.
Înainte ca apa să fie eliminată în râu, ea trecea pe la fabrici de tratare, însă Agenția de Protecția Mediului din SUA (EPA) avertizase că fabricile de epurare a apei uzate (care tratau apa din canalizarea publică) nu erau echipate corespunzător pentru a elimina sărurile, mineralele și multe dintre chimicalele pe care le conținea apa reziduală, potrivit scientificamerican.com.
Când DEP a testat apa din râu în 2008, a descoperit că Totalul Solidelor Dizolvate (TDS), un amestec de sare și alte minerale din subteran, era de două ori mai mare decât valorile considerate sigure de agenție. Reprezentanții DEP au arătat că mai mulți factori au contribuit la această situație: debitul scăzut al râului, minele abandonate din care s-au scurt TDS în râu și apele reziduurile rezultate din activitățile de forare pe care 9 fabrici de tratare a apei le deversau în râu.
Oficialii i-au sfătuit pe locuitorii din zona Pittsburgh, care se alimentau din râul Monongahela, să bea apă îmbuteliată. Într-un document intern, reprezentanți ai EPA au descris incidentul drept „unul dintre cele mai mari eșecuri din istoria SUA privind furnizarea apei potabile către public”, conform nytimes.com.
Ca răspuns la criticile publice, Departamentul de Protecția Mediului din Pennsylvania a cerut companiilor de gaz să nu mai trimită apă reziduală la fabricile de tratare a apei care nu erau echipate corespunzător pentru a curăța apa rezultată din operațiuni neconvenționale. Departamentul a oferit operatorilor de petrol și gaze 30 de zile pentru a se conforma voluntar, iar toate companiile au acceptat, se arată în documentul „Apa și petrolul și gazele neconvenționale”, rezultat în urma dezbaterilor privind gazele și petrolul de șist organizate de Institutul de Politică de la Universitatea din Pittsburgh. Drept urmare, nivelul de TDS din râul Monongahela a scăzut.
Râul Monongahela. Foto: Patricia
Toth McCormick/GettyImages
Poluarea râului Allegheny
O altă apă curgătoare afectată a fost râul Allegheny, din statul Pennsylvania. O investigație a „The New York Times”, bazată pe documente ale EPA, a arătat că apa care era deversată în râu, deși fusese tratată, conținea concentrații mari de benzen.
Unul dintre testele realizate de EPA la o astfel de fabrică a arătat că apa tratată avea o concentrație de benzen de 28 de ori mai mare decât nivelul considerat sigur pentru sănătatea umană. Nivelul maxim admis de benzen în apă este de 5 micrograme pe litru.
Recomandările editorilor Yahoo News România:
Cutremurele provocate de exploatarea gazelor de șist, o amenințare reală?
Apa în flăcări de la robinet, poluată cu metan din cauza exploatării gazelor de șist?
Gazele de șist, soluția pentru un viitor în care vom respira aer mai curat?
Cât de periculoasă este radioactivitatea asociată cu exploatarea gazelor de șist?
Va distruge exploatarea gazelor de șist frumoasele peisaje rurale?
Vor seca fântânile din cauza exploatării gazelor de șist?
C. Potrivit raportului Royal Society, în SUA este posibilă și depozitarea apelor reziduale la locul exploatării în gropi deschise (lacuri excavate cu un strat impermeabil pe fund). Posibilitatea scurgerilor a determinat unele voci să ceară ca apa să fie depozitată în containere speciale din oțel. Bazinele deschise de depozitare sunt interzise în Marea Britanie: aici, apele sunt depozitate în containere închise unde sunt ținute până când sunt tratate.
În mai 2012, în Comitatul Tioga din statul Pennsylvania, apele reziduale rezultate în urma fracturării hidraulice depozitate într-o groapă deschisă s-au scurs în afara acesteia, în apropierea pârâului Rock Run, a relatat la acea dată bloomberg.com.
Raportul britanic mai arată că riscul scurgerilor de ape reziduale nu este specific doar extragerii gazelor de șist, ci este comun multor procese industriale.
D. O altă abordare este reciclarea fluidului de fracturare care se întoarce dintr-un puț: el poate fi folosit drept componentă în fluidul de fracturare de la următorul puț. Avantajul este reducerea cantității totale de apă care trebuie folosită.
Potrivit publicației post-gazette.com, în 2010, compania Range Resources și-a reciclat 90% din apa reziduală rezultată. Hidrologul Dave Yoxtheimer de la Centrul de Cercetare Marcellus din Universitatea de Stat din Pennsylvania a arătat că, fiind îmbibată de solide dizolvate, de metale și de săruri, apa reziduală este mai „grea” și poate fractura șistul mai eficient.
Cifrele făcute publice în august 2012 de autoritățile de mediu din Pennsylvania au arătat că, în sudul statului, industria extractivă de gaze refolosea 90% din apa reziduală rezultată din operațiuni, a relatat „Pittsburgh Business Times”.
Propanul, o soluție mai curată pentru fluidul de fracturare
Royal Society arată că folosirea unor fluide pe bază de propan (un gaz) în loc de apă ar putea reduce toxicitatea apelor reziduale, din moment ce propanul nu dizolvă sărurile, metalele grele sau materialul radioactiv ce există în șisturi în măsura în care le dizolvă apa. Propanul este introdus în puț sub forma unui gel lichefiat. Precum apa, și acest gel are mici particule de nisip care țin deschise crăpăturile din șisturi astfel încât gazul să aibă timp să iasă, potrivit dailyyonder.com. În interior, propanul se transformă în vapori din cauza presiunii și a căldurii, apoi se întoarce la suprafață alături de gazul natural, unde va fi colectat și refolosit. Spre deosebire de apă, propanul nu aduce la suprafață chimicalele, sărurile, metalele sau materialul radioactiv din subteran.
Metoda de fracturare pe bază de propan a fost dezvoltată de compania GasFrac. Începând din 2008, până în 2011, tehnica a fost folosită de peste 1.000 de ori, în special în puțuri de gaz din provinciile canadiene Alberta, British Columbia, New Brunswick și în puțuri din statele americane Texas, Pennsylvania, Colorado, Oklahoma și New Mexic.
„Bilanțul de mediu al gazelor de șist a fost unul bun în cea mai mare parte”
De-a lungul timpului, autoritățile de mediu sau diferite institute de cercetare au calculat care este procentul de puțuri cu probleme din totalul puțurilor de gaze existente.
În perioada 2005 – 2009, autorii raportului MIT au identificat numai 43 de incidente raportate și cunoscute legate de forarea unor puțuri (de la poluare cu gaze naturale sau cu fluid la explozii sau probleme cu calitatea aerului). Dintre acestea, 38 erau legate de contaminarea apelor sau de scurgeri reziduale:
1. 20 de incidente legate de contaminarea pânzei freatice cu gaze naturale sau cu fluid de forare;
2. 14 scurgeri la suprafață pe șantiere;
3. 4 incidente legate de eliminarea reziduurilor în afara șantierelor.
Dat fiind numărul mic de accidente și cele peste 20.000 de puțuri pentru gaze de șist forate în ultimii 10 ani în SUA, MIT consideră că „bilanțul de mediu al gazelor de șist a fost unul bun în cea mai mare parte”.
Cercetările și reglementările, atât statale cât și federale, trebuie să minimizeze consecințele asupra mediului, iar industria trebuie să se străduiască în mod constant să minimiezeze riscurile, menționează raportul.
Potrivit bloomberg.com, în perioada 2009 – 2012, autoritățile din Pennsylvania au identificat 120 de cazuri de contaminare a apei cauzate de industria de petrol și gaze. Datele EPA arată că, în anul 2012, în statul Pennsylvania existau peste 55.000 de puțuri pentru extracția gazelor naturale.
În raportul Parlamentului European privind impactul extragerii gazelor de șist asupra mediului și asupra sănătății umane autorii arată că încălcările cerințelor legale se ridică la aproximativ 1-2% din toate operațiunile de forare. Autorii notează că multe dintre aceste accidente se petrec din cauza utilizării necorespunzătoare a echipamentului sau din cauza unor scurgeri.
Un raport publicat de Consiliul pentru Protecția Apei Subterane (GWPC) în august 2011 analizează situația puțurilor forate în statele Ohio și Texas într-un interval de 25 de ani (1983-2007), respectiv 16 ani (1993 – 2008).
În 25 de ani, în statul Ohio au fost forate peste 33.000 de puțuri de petrol și gaze (dintre acestea, 28.000 au fost astupate după terminarea producției). În același interval de timp au fost documentate 185 de cazuri de contaminare a apei subterane (aproape toate incidentele documentate au implicat o perturbare temporară a surselor de apă privată). 22% dintre incidente au fost cauzate de vechi puțuri abandonate, iar restul de 78% de încălcări ale normelor în timpul desfășurării activităților de extracție. Dacă raportăm cazurile de contaminare (185) la numărul total de puțuri construite, rezultă că au apărut probleme la 0,5% dintre puțuri.
Este interesant de remarcat că, pe măsură ce tehnologiile au avansat, iar autoritățile au impus standarde tot mai ridicate de protecție a mediului, numărul accidentelor a scăzut. Din cele 185 de incidente, 76 au avut loc în perioada 1983 – 1987, în vreme ce în intervalul 2003 – 2007 au avut loc numai 7.
Incidentele din perioada 1983 - 2007. Sursa: Consiliul pentru Protecția Apei Subterane (GWPC)
În statul Texas, în perioada de 16 ani cuprinsă între 1993 și 2008 au fost forate peste 187.000 de puțuri de petrol și gaze (dintre acestea, 140.000 au fost astupate după terminarea producției). În același interval de timp au fost documentate 211 cazuri de contaminare a pânzei freatice. Așadar, au apărut probleme la 0,1% dintre puțuri.
SURSA: https://ro.stiri.yahoo.com/
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu