What is Fracking? Pros And Cons – RankRed

Ce este fracturarea? Pro și contra. Ce sunt gazele de sist

author
9 minutes, 37 seconds Read

Fracking, prescurtarea de la fracturarea hidraulică, este o tehnică de foraj specifică care permite minerilor să extragă petrol și gaze naturale din roci îngropate la mare adâncime sub suprafață. Cu alte cuvinte, facilitează recuperarea resurselor naturale greu accesibile.

Deși această tehnologie a fost perfecționată în anii 1950, ea rămâne până în prezent o problemă controversată majoră, atât din punct de vedere ecologic, cât și politic.

În cele ce urmează, vom discuta despre procesul implicat în fracturarea hidraulică, istoria și impactul acesteia asupra societății. De asemenea, vom explora viitorul acestei tehnici.

Cum funcționează fracturarea hidraulică?

Fracking schematicO schemă a procesului | Image Courtesy: Mike Norton

Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului din Statele Unite ale Americii sau EPA, fracturarea este un proces de stimulare a puțurilor care mărește semnificativ cantitatea totală de resurse naturale, cum ar fi petrolul și gazele naturale extrase din șisturi și alte formațiuni stâncoase.

Tehnica de fracturare hidraulică are două componente. Una este forarea hidraulică, realizată mai întâi pe verticală și apoi pe orizontală. Cealaltă presupune pomparea sau injectarea fluidelor de fracturare (vom aborda acest aspect imediat) în puțul forat la presiune ridicată.

Din ce este compus “fluidul de fracturare”?

În general, fluidul de fracturare hidraulică este în mare parte apă amestecată cu diverse substanțe chimice, inclusiv acizi, lubrifianți și alcool. Pe lângă acestea, se adaugă și cantități mici de particule solide minuscule, cum ar fi nisipul. Aceste particule sunt cunoscute sub numele de “proppants”

Deși nisipul netratat este un proppant convențional, acesta este susceptibil la generarea de finețe (reducerea dimensiunii) în timp. Și pentru a menține dimensiunea ideală a granulelor, nisipul este adesea acoperit cu rășină pentru a crea nisip specializat (Curable Resin Coated Sand). Există și alte alternative, cum ar fi bauxita (sinterizată) și ceramica.

Agenția pentru Protecția Mediului din Statele Unite ale Americii a identificat o medie de 14 substanțe chimice utilizate în siturile de fracturare hidraulică din țară. Etanolul, acidul clorhidric și distilatele de petrol au fost poate cele mai frecvente dintre acestea.

Procesul

A fracturing processO instalație de fracturare hidraulică în Dakota de Nord | Image Courtesy: Joshua Doubek

Procesul de fracturare începe cu un puț forat pe verticală, care se poate întinde până la 3 km sub suprafața pământului. Odată ce puțul vertical ajunge la o anumită adâncime (la care se află rocile bogate în minerale), acesta face un viraj de 90 de grade și continuă pe orizontală. Potrivit unei publicații a Universității Texas A&M, forajul orizontal se poate întinde până la 1,6 km de la punctul de intersecție.

După terminarea forajului, puțul este învelit; se introduce un tub durut și gol (realizat fie din oțel, fie din ciment) pentru a înceta scurgerea hidrocarburilor și a fluidelor de fracturare în sursele de apă subterane.

Fluidul de fracturare este apoi injectat în puț în condiții de presiune extrem de ridicată. Acest proces se realizează adesea la niveluri de presiune de peste 62.000 de kilopascali, ceea ce reprezintă aproximativ 9.000 de psi sau lire pe inch pătrat.

La presiuni ridicate, fluidul de fracturare creează fisuri și crăpături în roci prin care hidrocarburile (petrol și gaze naturale) pot curge mult mai liber. Particulele de nisip sau proppants au rolul de a menține aceste fisuri deschise chiar și după ce presiunea este eliberată, asigurând eliberarea continuă a resurselor valoroase.

Împreună cu petrolul și gazele captive, o cantitate mare de apă uzată sau lichidul “flowback” este evacuat din sondă. Lichidul de refulare conține apă și diverși contaminanți toxici, inclusiv metale grele, materiale radioactive și alte toxine.

An open Well headUn cap de sondă deschis | Image Courtesy: Joshua Doubek

Apele reziduale pentru puțurile de fracturare hidraulică pot fi fie eliminate, fie reutilizate după ce au fost tratate. Cu toate acestea, ambele metode au complicațiile lor.

Istoria fracturării

Prima utilizare înregistrată a tehnicii de simulare a rocilor datează din anii 1860. Dinamitele erau adesea folosite pentru a crește producția totală de petrol din formațiunile geologice. Ideea a servit drept bază pentru tehnica “torpilei explozive”, care a fost dezvoltată de colonelul Edward A. L. Roberts, un veteran al Războiului Civil din SUA, în 1865.

Aici, canistre dotate cu explozibil (inițial praf de pușcă sau nitroglicerină) au fost trase cu frânghia în puț, care este deja umplut cu apă pentru a maximiza efectul exploziei. Exploziile torpilei ar fi fracturat roca minerală și ar fi îndepărtat ceara de parafină care se acumulează în timp pentru a facilita fluxul neîntrerupt de petrol.

Înainte de torpilele umplute cu nitroglicerină, în puțuri se turna apă clocotită sau benzen pentru a încerca să dizolve parafina.

Versiunea modernă a fracturării hidraulice a fost introdusă în Statele Unite la sfârșitul anilor 1940.

Avantajele și efectele sale economice

Tehnica fracturării hidraulice nu numai că permite companiilor energetice să extragă resurse valoroase din zăcăminte greu accesibile, dar le și obține în cantități mai semnificative (în comparație cu metodele convenționale).

Deși fracturarea hidraulică este folosită mai ales în extracția de petrol și gaze naturale, ea poate fi implementată și într-o serie de alte condiții. De exemplu, poate stimula puțurile de apă subterană sau poate ajuta la eliminarea deșeurilor în profunzimea rocilor.

Creșterea remarcabilă a tehnologiei de fracturare în Statele Unite a îmbunătățit drastic producția de petrol și gaze naturale a țării. În 2008, producția totală de gaze naturale a țării a depășit-o pe cea a Rusiei, devenind cel mai mare producător de gaze naturale din lume.

În altă ordine de idei, țara a depășit Arabia Saudită pentru a deveni cel mai mare producător de petrol din lume în 2013.

natural gas producing countriesCele mai mari țări producătoare de gaze naturale | Image Courtesy: Statista

Cererea globală de gaze naturale nu va face decât să crească. Potrivit raportului de perspectivă al McKinsey, o firmă de consultanță în management, din 2019, cererea de GNL (gaz natural lichefiat) va crește cu 3,6 % pe an până în 2035.

Cu rezervele sale extinse de gaze de șist și tehnologia avansată de fracturare, se așteaptă ca Statele Unite să furnizeze mai mult de jumătate din gazele naturale din lume până în aceeași perioadă.

Studiile care sunt efectuate pentru a determina aspectul economic al fracturării au fost în mare parte pozitive. Un raport din 2017 al Brookings Institution indică faptul că numai extracția gazelor de șist a crescut beneficiile consumatorilor per persoană cu până la 432 de dolari în regiunea West South Central din Statele Unite.

În plus, creșterea fracturării a redus semnificativ cheltuielile anuale ale națiunii pentru gaze. Câștigul economic anual total al acestei tehnici este de aproximativ 74 de miliarde de dolari.

Cu toate acestea, fracturarea poate afecta în mod negativ sectoare economice precum agricultura. Cel puțin un studiu a constatat că productivitatea culturilor irigate dintr-un oraș scade cu 5,7 % atunci când în apropierea acestuia (pe o rază de 11-20 km) este forat un puț. Potrivit aceluiași studiu, provincia canadiană Alberta a pierdut aproximativ 14,8 milioane de dolari din veniturile agricole în 2014.

Este fracturarea hidraulică sigură? Efectul său asupra mediului și societății

Nu există nicio îndoială că fracturarea extensivă a transformat piața energetică americană și a făcut ca aceasta să fie autosuficientă pentru următoarea sută de ani. A stimulat economia SUA, iar multe națiuni din întreaga lume au încercat să imite același lucru.

Cu toate acestea, tehnologia se confruntă cu numeroase critici chiar și în Statele Unite.

Clean energy marchMarș pentru energie curată în Philadelphia (2016) | Mark Dixon/Flickr

Utilizarea fracturării hidraulice pe o perioadă lungă de timp poate dăuna mediului în mai multe moduri. Contaminarea apelor subterane, cutremurele frecvente, poluarea fonică, consumul ridicat de apă, schimbările climatice și riscul general pentru sănătate au fost legate de fracturare.

De zeci de ani încoace, oponenții fracturării hidraulice se luptă cu cei care o susțin. Susținătorii fracturării hidraulice invocă adesea beneficiile economice ale acesteia și faptul că gazul natural este un înlocuitor mult mai curat pentru cărbune.

Cea mai mare îngrijorare cu privire la utilizarea acestei tehnologii este contaminarea apelor subterane și a apelor de suprafață. În 2016, o cercetare realizată de Dominic DiGiulio, un fost om de știință al EPA, sugerează că fântânile de apă din Pavillion (Wyoming) sunt poluate cu substanțe chimice nocive care sunt folosite în fluidul de fracturare. Au fost făcute și alte constatări similare. Riscul potențial ridicat de contaminare a apelor subterane și de poluare a aerului ca urmare a fracturării hidraulice a fost identificat într-un raport din 2012 al Direcției Generale de Mediu a UE.

Cantitatea mare de apă necesară în fluidul de fracturare este, de asemenea, o problemă majoră. O instalație de fracturare hidraulică de dimensiuni medii (o singură sondă) utilizează până la 3,5 milioane de galoane de apă, în timp ce pentru cele mari este vorba de aproximativ 5 milioane de galoane.

Procesul de injectare a fluidului în fracturarea hidraulică este adesea asociat cu cutremure induse. Deși aceste cutremure sunt, de obicei, la scară mică, puține sunt suficient de mari pentru a provoca daune materiale. Se pare că aproape 8 milioane de persoane care locuiesc în statele americane Colorado, New Mexico, Texas, Kansas și Oklahoma se confruntă cu pericolul cutremurelor induse de fracturare.

Fracturarea are, de asemenea, efecte imediate și pe termen lung asupra sănătății. Un studiu preliminar realizat de Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC) din SUA în 2014, suspectează că lucrătorii dintr-o instalație de hidro-fracturare sunt expuși la niveluri periculoase de benzen (un compus chimic care crește riscul de a avea cancer). De asemenea, aceștia pot dezvolta și alte afecțiuni grave, cum ar fi silicoza.

Citește: Care sunt posibilitățile de a extrage asteroizi folosind bacterii?

Fracturarea în alte regiuni ale lumii

În afară de Statele Unite, fracturarea hidraulică se desfășoară și în alte țări din lume, cel puțin într-o anumită măsură. În Africa de Sud, fracturarea se află în prezent în stadiul inițial de dezvoltare. Este relativ răspândită în Canada, cu peste 356 de platforme de foraj active în 2012.

Țările europene, precum Germania și Regatul Unit, au adoptat tehnologia fracturării în anii 1970. În prezent, însă, aceste națiuni au interzis-o în mod categoric sau au emis interdicții temporare împotriva acesteia.

În 2011, în urma unor proteste la nivel național, Franța a devenit prima națiune care a interzis complet utilizarea acesteia.

Reglementări guvernamentale

Țările care utilizează în prezent tehnologia de fracturare hidraulică (în orice măsură) au cel puțin unele reguli și reglementări la nivel național, statal și local.

În Statele Unite, fracturarea hidraulică este scutită de dezvăluirea detaliilor despre substanțele chimice utilizate în proces (altfel obligatorie prin Legea privind apa potabilă sigură). Deși statele sunt obligate să respecte legislația federală, ele pot pune în aplicare plase de siguranță și reglementări. Mai multe state, printre care Texas, Wyoming și Michigan, impun companiilor miniere să divulge astfel de detalii.

Citește și: 12 cele mai dure minerale din lume | pe scara Mohs

Vermont a devenit primul stat american care a interzis fracturarea hidraulică în 2012. Acesta a fost urmat de New York trei ani mai târziu.

Voteaza post

Asemanatoare