Nonostante la diffusa preoccupazione per i potenziali impatti sulla salute umana derivanti dalla fratturazione idraulica, i rilasci di sostanze chimiche tossiche nel corso della vita associati all'elettricità generata dal carbone sono da 10 a 100 volte superiori a quelli dell'elettricità generata con gas naturale ottenuto tramite fracking, secondo un nuovo studio dell'Università del Michigan.

Lo studio è un'analisi comparativa degli effetti nocivi sulla salute dell'elettricità prodotta dal gas di scisto e dal carbone. Osserva la quantità di sostanze chimiche tossiche rilasciate nell'aria, suolo e acqua durante le fasi di estrazione delle risorse e di generazione di elettricità di entrambe le tecnologie e conclude che i potenziali impatti sulla salute umana dell'elettricità dal carbone sono molto più elevati.

I risultati suggeriscono che mentre il mercato energetico degli Stati Uniti continua a spostarsi dal carbone al gas naturale, diminuirà il "carico di tossicità" complessivo del settore elettrico, ha detto l'autore corrispondente dello studio Shelie Miller, un ingegnere ambientale e professore associato presso la U-M School for Environment and Sustainability's Center for Sustainable Systems.

"Questa analisi non implica che le preoccupazioni associate alla produzione di gas di scisto siano infondate, solo che il carico tossico complessivo del carbone è decisamente maggiore, " ha detto Miller. "E mentre lo studio non affronta direttamente questo, dovremmo perseguire le energie rinnovabili in modo più aggressivo se vogliamo davvero ridurre il carico di tossicità umana del nostro sistema energetico".

Lo studio è stato pubblicato online il 10 ottobre sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali . Gli altri autori sono Brian Ellis dell'UM Department of Civil and Environmental Engineering e Lu Chen, un neolaureato della U-M School for Environment and Sustainability.

Negli ultimi anni, la combinazione di perforazione orizzontale e fratturazione idraulica (comunemente nota come fracking), hanno contribuito a sbloccare vasti depositi di gas naturale nelle formazioni di scisto. L'aumento della produzione di gas di scisto ha creato un boom in alcune parti del paese, ma ha anche sollevato preoccupazioni sulla potenziale contaminazione dell'acqua potabile e sui possibili impatti sulla salute umana legati alla fratturazione idraulica.

Date queste preoccupazioni e il passaggio in corso allo shale gas, Miller e i suoi colleghi hanno ritenuto importante collocare nel contesto appropriato i potenziali impatti sulla salute umana del gas di scisto rispetto al carbone. Nel loro studio comparativo, chiamato valutazione dell'impatto del ciclo di vita, i ricercatori hanno usato la Pennsylvania come punto di origine sia del gas di scisto che del carbone, poiché entrambe le fonti di energia sono abbondanti nello stato.

Per il sistema del carbone, lo studio stima la tossicità associata agli inquinanti atmosferici emessi durante la produzione di energia, così come i rilasci di sostanze chimiche tossiche durante il processo di estrazione del carbone dal drenaggio delle miniere acide e dal sequestro di ceneri di carbone. Gli inquinanti atmosferici analizzati per il sistema a carbone includevano particolato (fuliggine), mercurio, composti organici volatili, ossidi di azoto e ossidi di zolfo.

Per il sistema di fratturazione idraulica, lo studio ha stimato la tossicità dei fluidi chimici di frattura utilizzati per rompere la roccia e rilasciare gas naturale, così come le acque reflue associate all'estrazione del gas di scisto. I ricercatori hanno anche esaminato gli inquinanti atmosferici emessi durante l'estrazione del gas di scisto e la generazione di elettricità.

In entrambi i sistemi, Il particolato rilasciato nell'aria dalle centrali elettriche durante la generazione di elettricità è stato il principale fattore di tossicità e ha superato i rilasci chimici che possono verificarsi durante l'estrazione. E le emissioni nocive nell'aria delle centrali elettriche a carbone erano molto peggiori di quelle degli impianti a gas naturale a combustione più pulita, ha detto Miller.

"Abbiamo esaminato la massa totale di emissioni rilasciate per unità di elettricità generata durante il ciclo di vita di entrambi i sistemi, e il carico tossico complessivo è molto maggiore per il carbone, " ha detto. "Le emissioni di particolato pompate nell'aria ogni singolo giorno dalle centrali elettriche a carbone hanno un impatto potenziale sulla salute umana maggiore rispetto a qualsiasi altra sostanza chimica che abbiamo esaminato".

Si ritiene che lo studio di Miller e dei suoi colleghi sia il primo confronto diretto tra carbone e gas di scisto dalla fase di estrazione delle risorse attraverso la generazione di elettricità. Sebbene i risultati forniscano un confronto della tossicità relativa tra i due sistemi, grandi incertezze e la mancanza di dati hanno precluso una valutazione del rischio in piena regola.

Gran parte dell'incertezza riguarda il processo di fratturazione idraulica. Le sostanze chimiche utilizzate nel fluido di fratturazione idraulica sono considerate proprietarie, e l'entità e la frequenza degli eventi di contaminazione dell'acqua non sono ben documentate.

Di fronte alle incertezze sulle sostanze chimiche utilizzate nel processo di fratturazione idraulica, i ricercatori hanno deliberatamente sopravvalutato la quantità di sostanze chimiche tossiche che avrebbero raggiunto l'ambiente per assicurarsi che non stessero riducendo al minimo gli impatti sulla salute del fracking, ha detto Miller.

Anche in uno scenario apparentemente non plausibile di rilascio accidentale in cui tutto il fluido di fratturazione idraulica di un pozzo e le acque reflue non trattate sono state scaricate direttamente nelle acque superficiali per tutta la vita del pozzo, l'elettricità da gas di scisto ha avuto un impatto sulla tossicità umana inferiore nel corso della vita, o HTI, dell'elettricità dal carbone, secondo lo studio.

Per calcolare gli impatti sulla salute del particolato proveniente dalle centrali elettriche, i ricercatori hanno raccolto dati sulle emissioni da 23 centrali elettriche a gas naturale e 13 a carbone in Pennsylvania. Dati da 2, 900 pozzi fratturati idraulicamente nello stato sono stati utilizzati per stimare potenziali rilasci di sostanze chimiche fluide di fratturazione e acque reflue.

Per stimare gli impatti sulla salute sono stati utilizzati due diversi metodi di valutazione. Sono stati condotti vari test statistici per verificare i risultati, suggerendo una fiducia del 90 per cento nella constatazione complessiva che l'HTI del gas di scisto è inferiore all'HTI del carbone.