Terreno agricolo, terreni agricoli, terreni agricoli e ... perforatrice? Un campo di soia si trova di fronte a un impianto di perforazione di gas naturale l'8 settembre, 2012, a Fairfield Township, Penn. L'area si trova sopra il Marcellus Shale, uno dei cuori della fratturazione idraulica negli Stati Uniti. Guarda altre foto di trivellazione petrolifera. Robert Nickelsberg/Getty Images Forse hai sentito che abbiamo un po' di crisi energetica?
Con i tumultuosi prezzi del gas e la dipendenza da combustibili fossili insostenibili a un livello elevato, c'è un disperato bisogno di trovare fonti energetiche alternative. E siamo onesti, la maggior parte dei produttori di energia non sarebbe sconvolta dal semplice trovare più fonti di combustibili fossili, o.
Frattura idraulica -- o idrofracking , o semplicemente fracking -- è un modo per ottenere riserve "nascoste" di gas naturale, petrolio, persino acqua. Sembra estremamente complicato (ed è, infatti, una bella impresa di scienza e ingegneria), ma il fracking è un processo abbastanza semplice. Molto lontano sottoterra (stiamo parlando di circa 7, 000 piedi/2, 133 metri sotto la superficie), rocce come lo scisto possono contenere gas, acqua o olio nei loro pori. Il fracking idraulico sposta quella risorsa dai pori delle rocce ai pozzi di produzione [fonte:ProPublica].
È fatto creando "vene" orizzontali da un pozzo verticale, e poi pompare quel pozzo orizzontale pieno d'acqua (più sabbia e alcuni additivi chimici) ad altissima pressione. Questo provoca fessure nella roccia che si diramano, rilascio di gas, olio o acqua nelle crepe create. I gas e gli oli vengono convogliati nei pozzi orizzontali per poi fluire fino ai serbatoi di stoccaggio con l'acqua che risale.
Quindi è una navigazione tranquilla da lì! Il mondo ottiene alcune risorse energetiche difficili da raggiungere e tutti vincono, Giusto? Tranne, Certo, il processo è estremamente carico di problemi ambientali e di sicurezza. Dalle accuse di contaminazione delle acque sotterranee alle segnalazioni di terreni decimati, i critici hanno una lista crescente di paure quando si tratta di fracking idraulico.
In questo articolo, scaveremo in profondità per dettagliare la meccanica del fracking idraulico. Esamineremo anche gli effetti, sia positivi che negativi, che il fracking può portare all'ambiente e alle comunità, mentre scruta il futuro del fracking.
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Ingegneri sulla piattaforma di perforazione dell'impianto di fratturazione dello scisto di Cuadrilla il 7 ottobre 2012, a Preston, Lancashire, Inghilterra. Fracking è stato accusato di due piccoli terremoti nella regione circostante. Matthew Lloyd/Getty Images Per capire perché è stato sviluppato il fracking, immaginate un'operazione di perforazione tradizionale. Un pozzo funziona alla grande se stiamo attingendo a una grande pozza di gas o acqua sotterranea, permettendoci di pompare la risorsa dal serbatoio. Ma quando la risorsa che stiamo cercando di catturare è intrappolata strettamente nei pori dello scisto, come lo rilasciamo e lo portiamo in superficie?
Inizia in modo abbastanza simile:viene perforato un pozzo profondo. Chesapeake Energy stima che la profondità media dei suoi pozzi sia 7, 700 piedi/2, 347 metri (circa sei Empire State Building impilati da un capo all'altro [fonte:Chesapeake Energy]). La Colorado Oil and Gas Association fornisce il diametro del foro a 12,25 pollici (31 centimetri). Quando il pozzo raggiunge la giusta profondità, prende una svolta a destra o a sinistra (denominata punto di partenza ) e diventa orizzontale. Quella sezione orizzontale può estendersi su 1, 000 a 6, 000 piedi, o 305 a 1, 829 metri [fonte:EPA].
L'involucro in acciaio si adatta al pozzo , ovvero il foro praticato. L'acciaio ha lo scopo di proteggere le acque sotterranee e l'area circostante da eventuali perdite durante la fratturazione idraulica. Giù alla sezione orizzontale del pozzo, l'acciaio è perforato con uno strumento che può penetrare l'acciaio e il cemento del pozzo per creare piccoli fori per la fuoriuscita di acqua o minuscole particelle, proprio come il tuo colino da cucina. A quel punto, una soluzione acquosa (che esploreremo più avanti) viene pompata ad una pressione estremamente elevata.
Quando la soluzione raggiunge i punti perforati, il liquido è troppo per essere assorbito dalla roccia, e la roccia si incrina. Ci vogliono da tre a 10 giorni perché la frattura sia completa [fonte:Halliburton]. Gli additivi e la sabbia presenti nella miscela di acqua tengono aperte queste fessure, permettendo al gas (o qualsiasi altra risorsa) di fuoriuscire e di essere portato in superficie nell'acqua che viene pompata di nuovo, e separato. Tali risorse possono fluire dalle crepe per anni o potenzialmente decenni [fonte:Energy in Depth]. Le acque reflue vengono stoccate e trattate, pompato in pozzi di iniezione o riciclato; è anche conservato in fosse all'aperto o utilizzato su strade [fonte:NRDC].
L'attrezzatura utilizzata nel fracking è (prevedibilmente) pesante. Tieni presente che sono necessarie circa 200 autocisterne per portare 1 milione di galloni (3,8 milioni di litri) di acqua a un pozzo, e che i letti di scisto più profondi potrebbero richiedere da 2 a 10 milioni di galloni (da 7,6 a 37,9 milioni di litri) di acqua [fonti:EarthWorks, ProPublica]. Sono necessarie dozzine di "autopompe" da sole per sparare la soluzione pressurizzata nel pozzo [fonte:Energy in Depth].
Prima di affrontare alcuni dei problemi associati alla fratturazione idraulica, diamo un'occhiata ad alcuni motivi per cui le persone sono così entusiaste del fracking.
GaslandIl film documentario "Gasland" candidato all'Oscar 2010 ha raccontato la storia dei residenti colpiti dal fracking nelle loro comunità. Molti ricordano l'immagine (letteralmente) incendiaria di un uomo che dà fuoco all'acqua del rubinetto, presumibilmente a causa del gas naturale che contamina l'approvvigionamento idrico. I funzionari in Colorado hanno stabilito che la perdita era una riserva naturale di metano che si era infiltrata nel pozzo del proprietario della casa, e non a causa del fracking. Però, ci sono stati casi legati al fracking in cui il metano ha raggiunto le forniture idriche e le compagnie del gas che hanno dovuto ammettere la loro responsabilità e pagare multe salate per la loro negligenza [fonte:McGraw].
Come puoi immaginare, ci sono alcuni critici piuttosto seri del fracking. Ma prima di entrare nelle insidie dell'operazione, affrontiamo alcuni dei vantaggi descritti dai proponenti.
Per i principianti, molti sottolineano che il fracking fornisce alle persone un sacco di risorse accessibili che normalmente sono intrappolate nei pori della roccia.
Ci sono argomenti ambientali, anche:invece di perforare molti pozzi, il processo prevede la perforazione di un pozzo che spara orizzontalmente, che presenta vantaggi sul paesaggio superficiale. Le stime dicono che oggi è necessario accedere al 90% dei pozzi di gas naturale attraverso il fracking [fonte:Bateman]. Inoltre, si sostiene anche che il gas naturale sia un combustibile più rispettoso dell'ambiente rispetto al petrolio o al carbone, ed è vero:brucia in modo più pulito, con anidride carbonica drasticamente ridotta, emissioni di ossido di azoto e ossido di zolfo [fonte:EPA]. (Vedremo nella prossima sezione alcuni argomenti contro la natura "pulita" del fracking.)
Aziende come Chesapeake Energy e Halliburton sono anche pronte a sottolineare che ogni volta che gli Stati Uniti riducono la loro dipendenza dal petrolio straniero, è vantaggioso per le aziende e i consumatori americani. E non c'è dubbio che il fracking idraulico ha avuto successo nell'ottenere gas naturale negli Stati Uniti:da 1,1 milioni di operazioni di fracking negli ultimi 60 anni, Gli americani hanno ricevuto circa 600 trilioni di piedi cubi (quasi 17 trilioni di metri cubi) di gas naturale [fonte:Halliburton].
E non possiamo dimenticare la creazione di posti di lavoro e il suo amico, reddito. Il Dipartimento per la conservazione ambientale dello Stato di New York ha stimato che se lo stato avesse riaperto le sue porte al fracking (ha istituito un divieto di fracking nel 2008), 17, Verrebbero creati 6000 posti di lavoro e accumulati 125 milioni di dollari di entrate fiscali [fonte:Schaefer]. Il fracking - e l'industria petrolifera e mineraria in generale - non è un'operazione a conduzione familiare. Ci sono un sacco di soldi in esso, e questa è una motivazione sufficiente per alcuni. Quel grande guadagno non si verifica però per gli operatori che attingono accidentalmente alle forniture d'acqua o distruggono le proprietà con incidenti. Per questa ragione, si potrebbe sostenere che il pagamento costringerà effettivamente gli operatori a seguire pratiche sicure ed etiche [fonte:Consiglio per la protezione delle acque sotterranee].
Regioni di scistoMentre grandi riserve di gas naturale si verificano in tutti gli Stati Uniti, ci sono alcune grandi andane conosciute come regioni di scisto . Questi includono la regione di Marcello (che copre parti dell'Ohio, Pennsylvania, Virginia dell'ovest, Maryland e New York), la regione di scisto di Antrim nel Michigan e il campo di scisto di Barnett in Texas.
Un manifestante dimostra contro il fracking fuori dal quartier generale dell'EPA in California il 25 luglio, 2012. Decine di attivisti ambientali hanno messo in scena una dimostrazione "Stop Fracking With California" fuori dal quartier generale. Justin Sullivan/Getty Images Finora, abbiamo discusso solo della logistica e dei vantaggi della fratturazione idraulica. Ma il fracking non è esattamente una schiacciata quando si tratta di sicurezza. Infatti, per quasi tutti gli argomenti che abbiamo avanzato nell'ultima sezione per il fracking, c'è un contatore piuttosto virulento.
Per uno, il fracking è ancora un'operazione di mining hard-core. Significa che la trivellazione -- e i camion, pompe, trasporti e contenitori di stoccaggio - saranno tutti ancora presenti nel sito, insieme alla necessaria infrastruttura correlata. Sebbene le compagnie del gas siano ansiose di far sembrare che trovare gas naturale nei terreni agricoli sarebbe una manna dal cielo per gli agricoltori a corto di soldi, ci sono anche i problemi degli oleodotti che causano danni alle colture e alle attrezzature che distruggono le strade [fonte:Schaefer].
Una delle maggiori lamentele sul fracking non è l'atto in sé, ma il fluido che viene pompato nel pozzo causa fratture. Gli additivi chimici costituiscono lo 0,5-2,0 percento della miscela di sabbia e acqua [fonte:EarthWorks]. Gli additivi includono acidi per aiutare a dissolvere i minerali, sostanze chimiche presenti nei detersivi, disinfettanti e detergenti per la casa [fonte:McGraw]. Tieni presente che vengono utilizzati milioni di galloni di roba; 4 milioni di galloni (15 milioni di litri) di fluido per fracking equivarrebbero quindi a 300 tonnellate di additivi chimici [fonte:EarthWorks]. Una grande preoccupazione è che questi fluidi rimangano nel terreno e si riversino nel suolo e nelle acque sotterranee. (Per non parlare del potenziale di fuoriuscite in superficie.)
Dopo che si è verificata la frattura, ci sono più preoccupazioni. Le minuscole fessure possono viaggiare lontano, il che implica che tecnicamente potrebbero finire per rompersi in una rete idrica. (Anche se questo non è stato ancora documentato, potenziali casi sono allo studio [fonte:McGraw]). Ciò significa che il petrolio o il gas naturale potrebbero entrare nell'acqua potabile.
C'è anche il problema delle enormi quantità di acque reflue generate. Ogni anno devono essere smaltiti miliardi di galloni di acque reflue. Spesso, ciò significa trattarlo negli impianti di acque reflue locali - con successivo rilascio nell'acqua superficiale [fonte:NRDC]. Alcuni evaporano anche dalle sostanze chimiche più volatili nel composto, il che significa che nonostante tutte le chiacchiere sulla "combustione di gas naturale pulito, " ci sono preoccupazioni per l'inquinamento atmosferico quando si tratta di estrarre il gas (per non parlare delle petroliere, camion e attrezzature che sono sulla strada, che non aiuta l'inquinamento) [fonte:EarthWorks].
E uno dei problemi che esploreremo nel prossimo capitolo è che nessuno è abbastanza sicuro di quanto sia dannoso tutto questo.
Il gas naturale ha svolto un ruolo importante nella recente strategia energetica degli Stati Uniti, e il fracking è una grande parte di questo. Ethan Miller/Getty Images Sebbene un uso semplificato del fracking sia in circolazione dalla metà del 1800, è stato davvero solo negli ultimi due decenni che la tecnologia del fracking si è sviluppata in modo tale che un economico, scala commerciale potrebbe essere raggiunta. Teniamo presente che oltre il 90% del gas naturale degli Stati Uniti proviene da fonti domestiche; anche se gli Stati Uniti non hanno lo stesso tipo di riserve che possiedono i paesi del Medio Oriente ricchi di petrolio, ha abbastanza energia per alimentare ogni dispositivo alimentato a gas naturale per i prossimi 20 anni [fonte:McGraw].
Poiché il fracking per il gas di scisto è un'impresa così nuova, i critici lamentano la mancanza di ricerche e studi scientifici pesanti che (a detta di tutti) dovrebbero accompagnare cose così inebrianti. Ma la ricerca è in corso, che danno a entrambi i lati della questione più sfumature. Un'affermazione che è emersa di recente è che il fracking causa una tale volatilità nel sottosuolo che i terremoti derivano dall'enorme pressione dell'acqua pompata. Il Consiglio Nazionale delle Ricerche non è riuscito a trovare alcuna prova a sostegno dell'affermazione, ma non tirar fuori ancora il tuo trapano:il gruppo ha scoperto che l'acqua che veniva sparata dai pozzi nei serbatoi di stoccaggio era collegata a piccoli terremoti [fonte:Associated Press]. Quindi i terremoti stavano accadendo, ma la loro causa era diversa da quella prevista.
È difficile negare, nel bene e nel male, che il fracking ha rivoluzionato l'industria mineraria. A causa della fratturazione, gli Stati Uniti hanno visto aumentare la propria produzione di petrolio. Entro il 2013, gli Stati Uniti sono destinati a produrre 11,4 milioni di barili di petrolio al giorno, rivaleggiando con i principali 11,6 milioni di barili dell'Arabia Saudita [fonte:Associated Press]. Exxon Mobil Corp. e Chesapeake Energy prevedono di perforare decine di migliaia di pozzi in più entro il 2020, e le implicazioni nazionali hanno indotto il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti a essere maggiormente coinvolto nelle indagini su pratiche e sicurezza [fonte:Kirkland e ClimateWire].
È anche difficile non essere d'accordo? Assicurarsi che i composti chimici e le pratiche utilizzate nel fracking siano sicuri per coloro che lavorano e vivono nelle aree colpite. I dirigenti di Halliburton hanno fatto notizia nel 2011 quando uno di loro ha bevuto il liquido per fracking per dimostrare la sua sicurezza. E mentre suona sciocco, puoi dare credito all'azienda per aver affermato che aveva effettivamente cambiato la composizione del fluido di fracking in modo che i materiali in esso contenuti provenissero dall'industria alimentare [fonte:Tsai]. Il suo nuovo fluido per fracking CleanStim promette un rischio ridotto di esposizione chimica e, insieme a nuove risorse per il trattamento dell'acqua e per la mitigazione dei batteri, costituisce la nuova tecnologia CleanSuite che Halliburton spera possa alleviare i problemi di salute e ambientali relativi al fracking [fonte:Halliburton].
Suona bene e bene, ma è innegabile che ci vorrà molto più studio per convincere tutti che il fracking è sicuro.
È difficile non dire, "Sì, ma ... " da ogni lato del dibattito sul fracking. Aiuterà con la dipendenza degli Stati Uniti dal petrolio straniero? Sì, ma non ha ancora un track record su cui basarsi per l'ambiente. Le tonnellate di additivi chimici che vengono spinti nel terreno hanno il potenziale per la contaminazione? Sì, ma si suppone che le compagnie energetiche si dedichino a rendere sicuri quegli additivi. Mi sembrerebbe che chiunque sia certo della sua posizione intransigente sul fracking probabilmente non ammetta quanto sia sfumato l'argomento. La cosa migliore che puoi fare è tenerti aggiornato leggendo e ricercando nuovi sviluppi man mano che il fracking viene introdotto nelle nostre comunità.
