עלויות סביבתיות של הידרוקראקינג

קידוחי גז טבעי עם שבר הידראולי אופקי בנפח גבוה (להלן "שבריר") התפוצץ על האנרגיה הסצינה בחמש או שש השנים האחרונות, וההבטחה לחנויות עצומות של גז טבעי בקרקע אמריקאית הובילה מהומה של גז טבעי. לאחר פיתוח הטכנולוגיה הופיעו אסדות מקדחים חדשות בכל רחבי הנופים בפנסילבניה, אוהיו, מערב וירג'יניה, טקסס וויומינג. רבים חוששים מההשלכות הסביבתיות של גישה חדשה זו לקידוחים; הנה כמה מהדאגות הללו.

במהלך הקידוח נשלפים מהבאר כמויות גדולות של סלע קרקע מעורבב עם בוץ קידוח ומי מלח. הפסולת הזו נקברת לאחר מכן במזבלות. לצד נפח הפסולת הגדול שצריך להכיל, דאגה לגזרי קידוח היא נוכחותם של חומרים רדיואקטיביים המצויים בהם באופן טבעי. רדיום ואורניום ניתן למצוא בגזרי קידוח (ומים מיוצרים - ראה להלן) משיעור של בארות, ואלמנטים אלה דולקים בסופו של דבר מהאשפה אל האדמה והשטח שמסביב מים.

לאחר קידוח באר נשאבים כמויות גדולות של מים לבאר בלחץ גבוה מאוד כדי לשבור את הסלע בו נמצא הגז הטבעי. במהלך פעולת שברירית אחת בבאר יחידה (ניתן לחתוך בארות פעמים רבות במהלך חייהם), משתמשים בממוצע 4 מיליון ליטרים של מים. מים אלו נשאבים מנחלים או נהרות ומובאים למשאית לאתר, נקנים ממקורות מים עירוניים, או משמשים לשימוש חוזר מפעילות שברירית אחרת. רבים מודאגים ממשיכות מים חשובות אלו, וחוששים שזה עלול להנמיך את שולחן המים באזורים מסוימים, מה שיוביל לבארות יבשות ולסביבת הדגים המושחתת.

בתהליך הניתוק מתווספת רשימה ארוכה ומשתנה של תוספים כימיים. הרעילות של תוספים אלה משתנה, ותרכובות כימיות חדשות רבות נוצרות במהלך הניתוק ככל שמתפרקים חלק מהמרכיבים הנוספים. ברגע שמי הפירוק חוזרים אל פני השטח, יש לטפל בהם לפני סילוקם (ראה סילוק מים בהמשך). כמות הכימיקלים שנוספו מייצגת חלק קטן מאוד מהנפח הכולל של מים מנותקים (כ -1%). עם זאת, חלק קטן מאוד זה גורע מהעובדה שבמונחים מוחלטים מדובר בכרכים גדולים למדי המשמשים. עבור באר הדורשת 4 מיליון גלון מים, מוזרמים כ 40,000 גלונים של תוספים. הסיכונים הגדולים ביותר הכרוכים בכימיקלים אלה מתרחשים במהלך הובלתם, מכיוון שמשאיות מכליות חייבות להשתמש בכבישים המקומיים כדי להביא אותם אל רפידות המקדחה. לתאונה בה היה תוכן שנשפך יש השלכות משמעותיות על בטיחות הציבור ועל הסביבה.

חלק גדול מכמויות המים הענקיות הנשאבות במורד הבאר זורם חזרה כאשר הבאר מתחילה לייצר גז טבעי. מלבד הכימיקלים המתפרקים, גם המלח שנמצא באופן טבעי בשכבת הפצלים חוזר. זה מסתכם בנפח גדול של נוזלים המשתחררים לבריכה מרופדת, ואז נשאבים למשאיות ומובלים לאחד ממחזרים לצורך פעולות קידוח אחרות, או לטיפול. "מים מיוצרים" זה רעיל, מכיל כימיקלים מפרקים, ריכוזים גבוהים של מלח, ולעיתים חומרים רדיואקטיביים כמו רדיום ואורניום. מתכות כבדות מהפצלים מעוררות דאגה גם: מים מיוצרים יכילו עופרת, ארסן, בריום וסטרונציום למשל. שפכים מבריכות שמירה כושלות או העברות עקומות למשאיות אכן מתרחשים ומשפיעים על נחלים ומקווי מים רטובים. לאחר מכן, תהליך סילוק המים אינו טריוויאלי.

שיטה אחת היא בארות הזרקה. מי שפכים מוזרקים לאדמה בעומקים גדולים מתחת לשכבות סלע בלתי חדירות. האשמות בלחץ הגבוה במיוחד בשימוש בתהליך זה בנחילי רעידת אדמה בטקסס, אוקלהומה ואוהיו. הדרך השנייה שניתן לפטר מי שפכים היא במתקני טיהור שפכים תעשייתיים. היו בעיות בטיפולים לא יעילים במפעלי הטיפול במים עירוניים בפנסילבניה, כך שהנוהג הסתיים וניתן להשתמש רק במפעלים לטיפול תעשייתי מאושרים.

הבארות העמוקות המשמשות בהידרוגראקינג אופקי מרופדות במעטפות פלדה. לפעמים מעטפות אלה נכשלות, ומאפשרות לפרוק כימיקלים, מי מלח או גז טבעי לברוח שכבות סלע רדודות יותר ומי תהום מזוהמים קשות העשויים להגיע לפני השטח מי שתייה. דוגמה לבעיה זו, שתועדה על ידי הסוכנות להגנת הסביבה, היא מקרה לזיהום מי תהום בביתן (ויומינג).

מתאן הוא מרכיב עיקרי בגז טבעי, וחזק מאוד גזי חממה. מתאן יכול לדלוף ממארזים פגומים, מראשי באר, או שהוא עשוי להיות מאוורר במהלך שלבים מסוימים של פעולת שבריר. בשילוב, לדליפות אלה יש השפעות שליליות משמעותיות על האקלים.

פליטת הפחמן הדו-חמצני משריפת גז טבעי נמוכה בהרבה בכמות האנרגיה המיוצרת מאשר בשריפת נפט או פחם. לאחר מכן נראה כי גז טבעי הוא אלטרנטיבה טובה למדי ליותר CO₂ דלקים אינטנסיביים. הבעיה היא לאורך כל מחזור הייצור של הגז הטבעי, משתחרר הרבה מתאן, שלילת חלק מהיתרונות של שינויי האקלים או כולם, נראה היה שיש לגז טבעי על פני פחם. בתקווה המחקר המתמשך תקבל תשובות לגבי מה שהכי פחות מזיק לה, אך אין ספק שכרייה שריפת גז טבעי מייצרת כמויות גדולות של גזי חממה ובכך תורמת לשינויי האקלים העולמיים.

רפידות באר, דרכי גישה, בריכות מי שפכים וצנרת חוצה את הנוף באזורים המייצרים גז טבעי. זה שברי הנוףצמצום גודל טלאי גידול חיות הבר, בידודם אחד מהשני ותרומה לסביבת הקצה המזיקית.

ניתוק לגז טבעי בבארות אופקיות הוא תהליך יקר שניתן לבצע אך ורק כלכלית בצפיפות גבוהה, המתועש בנוף. פליטות ורעשים של משאיות דיזל ותחנות מדחס הן בעלות השפעה שלילית על איכות האוויר המקומית ועל איכות החיים הכללית. זיוף דורש כמויות גדולות של ציוד וחומרים אשר עצמם מכורים או מיוצרים בעלויות סביבתיות גבוהות, בעיקר פלדה חול פריק.

• בקנה מידה מקומי, טביעת הרגל היבשתית מפעולות שקעים, במיוחד לאחר הקמת הבאר ומתקן המקדחה נעלם, קטן יותר מזה של מכרות רצועת פחם, מוקשים להסרת פסגות הרים או חולות זפת שדות. עם זאת, טביעת הרגל של אלפי בארות וצינורות דרך לאזור שלם מסתכמת.
• גז טבעי ממרצ'לוס, ברנט או מרבצי פצלי צפון אמריקה אחרים מאפשר לנו להסתמך על מקור אנרגיה מקומי. המשמעות היא פחות אנרגיה שהוקמה בהובלת דלקים מאובנים מחו"ל, וחשוב מכך שמירה על היכולת לקיים בקרות סביבתיות מחמירות יותר על כל תהליך ייצור האנרגיה.

מקור

דוגן-האס, ד., ר.מ. רוס וו. אלמון. 2013. המדע מתחת לפני השטח: מדריך קצר מאוד לפצלי מרסלוס. מכון המחקר הפליאונטולוגי.