Il gas naturale è diventato la più grande fonte di combustibile per la generazione di elettricità negli Stati Uniti, rappresentano un terzo della produzione e del consumo di energia. Però, gli impatti ambientali e socioeconomici del gas naturale non sono stati considerati in modo esauriente. Un nuovo studio ha stimato gli effetti cumulativi del boom del gas di scisto nel bacino degli Appalachi nei primi anni 2000 sulla qualità dell'aria, cambiamento climatico, e occupazione. Lo studio ha rilevato che gli effetti sulla qualità dell'aria e sull'occupazione hanno seguito il ciclo di espansione e contrazione, ma gli effetti sui cambiamenti climatici probabilmente persisteranno per le generazioni a venire. Lo studio, che ha anche considerato come compensare questi effetti, fornisce spunti per il processo decisionale a lungo termine in questo campo.

Lo studio, dai ricercatori della Carnegie Mellon University (CMU), Università di Princeton, e la Stanford University, appare nella sostenibilità della natura.

"Mentre lo sviluppo del gas ha dato impulso ad aspetti dell'economia regionale, le imprese private non hanno affrontato tutti i costi dello sviluppo del gas naturale, " spiega Nicholas Z. Muller, Professore Associato di Economia, Ingegneria, e Public Policy presso la Tepper School of Business della CMU, chi è coautore dello studio. "Nel nostro lavoro, abbiamo cercato di valutare gli impatti cumulativi e disparati degli attuali sistemi energetici per informare il processo decisionale".

Rapidi aumenti della produzione di gas naturale negli Stati Uniti, risultanti dai progressi nella perforazione orizzontale e nella fratturazione idraulica (una tecnica di stimolazione dei pozzi che inietta liquidi pressurizzati in una formazione rocciosa) hanno drasticamente alterato i mercati energetici mondiali e le prospettive energetiche nazionali. Gli Stati Uniti sono stati il ​​maggior consumatore e produttore di gas naturale negli ultimi dieci anni, che comprende il 20% del mercato mondiale, e il mercato interno del gas di scisto ha contribuito alla volatilità dei prezzi e a uno spostamento dei flussi globali di gas naturale.

In questo studio, i ricercatori hanno analizzato il boom e il declino del gas di scisto nel bacino degli Appalachi, il più grande bacino di gas naturale degli Stati Uniti in termini di riserve e produzione, dal 2004 al 2016. In questo periodo, i volumi della produzione regionale di shale sono aumentati ogni anno e la perforazione ha raggiunto il picco nel 2013. Sono aumentati anche i consumi regionali di gas naturale di energia elettrica e i volumi di lavorazione. La produzione di gas di scisto ha superato la domanda regionale, portando a notevoli quantità di esportazioni verso altre parti del paese.

Nello specifico, i ricercatori hanno esaminato la mortalità prematura da particolato fine e particolato secondario formato dall'ossidazione atmosferica degli ossidi di azoto e dalle emissioni di composti organici volatili. Hanno anche stimato il cambiamento della temperatura media globale dalle emissioni di anidride carbonica e metano, nonché gli effetti sull'occupazione legati allo sviluppo del gas naturale.

Lo studio ha stimato che la produzione di gas di scisto ha degradato la qualità dell'aria, risultante in 1, 200 a 4, 600 morti premature (che costano $ 2,3 miliardi a $ 61 miliardi), pur aumentando l'occupazione del 469, 000 anni di lavoro o posti di lavoro della durata di un anno (reddito salariale valutato tra $ 8 miliardi e $ 33 miliardi). Gli autori hanno ipotizzato che questi risultati siano in linea con il ciclo di espansione e contrazione dello sviluppo del gas di scisto. Ma lo studio ha anche scoperto che la produzione di gas naturale ha influito sul clima (a un costo compreso tra $ 12 miliardi e $ 94 miliardi, a seconda delle ipotesi relative ai costi sociali) in modi che dureranno per le generazioni a venire, ben oltre il periodo di attività del gas naturale nella regione.

"Il nostro studio fornisce informazioni sugli impatti socioeconomici e ambientali cumulativi dei sistemi di gas naturale, "dice Jared L. Cohon, ex presidente della CMU, un altro coautore. "L'argomento secondo cui il gas naturale può fungere da combustibile ponte si basa in parte sul suo vantaggio climatico comparativo rispetto al carbone e sul vantaggio in termini di costi rispetto alle energie rinnovabili e ad altre tecnologie energetiche. Tuttavia, questo non è supportato se i prezzi del gas naturale non riflettono l'economia reale per le aziende produttrici o i costi dei danni al clima e alla qualità dell'aria".

Lo studio ha anche rilevato che gli effetti sull'occupazione erano concentrati nelle aree rurali dove si verificava la produzione di gas naturale, ma il 76% della mortalità prematura cumulativa dovuta all'inquinamento atmosferico era sottovento rispetto a quelle aree nelle aree urbane degli Stati Uniti. Gli effetti cumulativi delle emissioni di metano e anidride carbonica sulla temperatura media globale in un periodo di 30 anni sono stati quasi equivalenti, ma a lungo termine, l'impatto cumulativo sul clima è stato in gran parte dovuto all'anidride carbonica, secondo lo studio.

Gli autori hanno stimato che una tassa sulla produzione di gas naturale di $ 2 per mille piedi cubi (mcf) di gas compenserebbe gli effetti cumulativi del clima e della qualità dell'aria lungo la catena di approvvigionamento. Questo è considerevolmente maggiore della tariffa attuale di $ 0,08/mc. Gli autori non stavano sostenendo l'attuazione di tale tassa in assenza di politiche simili su altri combustibili energetici.

"Uno dei nostri obiettivi era valutare i compromessi tra i diversi impatti, e il confronto degli impatti fisici rivela i compromessi impliciti coinvolti nelle decisioni sullo sviluppo del gas naturale, " secondo Erin N. Mayfield, borsista post-dottorato presso CMU, che ha condotto lo studio. "Sulla base delle nostre stime cumulative di mortalità prematura per inquinamento atmosferico e occupazione, abbiamo concluso che il compromesso implicito è di 217 anni di lavoro per mortalità prematura a livello di sistema, o equivalente, tre anni di lavoro per ogni anno di vita perso".

Tra i limiti dello studio, notano gli autori, sono che le stime dell'impatto dell'inquinamento atmosferico non includono tutti gli impatti associati a questo tipo di inquinamento, e gli impatti sulla salute del gas naturale vanno oltre quelli associati all'inquinamento atmosferico e non sono stati considerati nello studio.