Frakování Břidlic: Ekologické Dopady

Břidlicový plyn, těžený s pomocí frakování, přináší odpověď na globální energetickou krizi. Je to ovšem jedna z mnoha v současnosti možných odpovědí, a zrovna s ní se pojí řada kontroverzí. Břidlicový plyn těžko považovat za novinku. Z biogenních zdrojů, vesměs ze sedlin tělíček bezobratlých živočichů, se za vysokých teplot a tlaků totiž začal utvářet už před miliony let. A jako plyn, směs uhlovodíků rozptýlená a uzavřená v horninách převážně břidličnatého původu, od té doby odpočívá pod zemí.

Svým složením je v podstatě shodný s běžným zemním plynem. Rozdíl je především ve způsobu jeho uložení. Nenachází se totiž v nějaké podzemní kapse nebo výduti, ale je přímo uzamčen a vázán horninou. Za mimořádnost nemůžeme považovat ani pokusy o jeho těžbu, které probíhají od počátku 19. století. S různou mírou úspěšnosti, protože těžba břidlicového plynu se od toho, na co jsme zvyklí u zemního plynu, dost liší. Nehledáme totiž nějakou podzemní bublinu (u zemního plynu obvykle doprovázející ložiska černého uhlí a ropy), kterou bychom obřím brčkem napíchli a sáli. A která by po vyčerpání zůstala prázdná, dutá. Místo toho se pokoušíme nalézt příhodné podloží s břidlicemi, v nichž je plyn vázán.

Tyto plynodárné břidličné formace, skryté hluboko pod zemí, se pak pokoušíme rozrušit a rozpraskat, aby se z nich plyn uvolnil ven. Metodou, která se jmenuje hydraulické štěpení. Anebo jednoslovně - frakování. Protože při něm vyrábíme fraktury. Tedy, spíše zlomy než zlomeniny. Na konci, po vytěžení ložiska břidličného plynu tak v místě zůstane z hlediska objemu nebo hmoty „v podstatě“ totéž, jako před zahájením těžby. Pořád tu bude mocná vrstva břidlic. Jen těžbou notně rozpraskaná.

Není to sice nic, co bychom mohli vidět, ale je to něco, co bychom mohli pocítit. Jak? K tomu je třeba porozumět alespoň zjednodušenému mechanismu frakování. Nejprve je třeba nalézt ložisko, což dnes umíme s pomocí mikroseizmických měření. Řekněme malých řízených otřesů půdy, které nám dokáží přečíst, co se nachází v podloží. Podobně jako sonar, jen tedy v pevném prostředí zemské kůry. Tam, kde se nachází slibné ložisko, je třeba vrtat. A ne zrovna mělce: průměr kolmé hloubky vrtů se pohybuje mezi 2-3 kilometry, může to být i 5. V této limitní hloubce, už v podloží tuhých a kompaktních břidlic, se pak začne vrtat odbočka do strany. Klidně další kilometr nebo dva. Vrt je přitom zpevněn do podoby potrubí, které je v místech postranní odbočky perforované, děravé.

Plynodárné břidličné formace, skryté hluboko pod zemí, se pak rozrušují, aby se z nich plyn uvolnil. Metodou, která se jmenuje hydraulické štěpení. Anebo jednoslovně - frakování. Proč? Aby tudy mohla pod tlakem proudit voda, kterou v rámci těžby ženeme dolů. Tlak vody, unikající v profilu celé podzemní odbočky, pak působí na břidličné podloží a zajistí jeho narušení. Už to nebudeme souvislá tuhá masa horniny, ale síť prasklin a puklin. Když pak tuto vodu vyčerpáme zpět, spolu s ní získáváme i složky uhlovodíků, jež tvoří břidlicový plyn. Vlastně, z rozpraskané horniny plyn může unikat samovolně, a my ho nahoře, na konci potrubí, můžeme rovnou jímat.

Čtěte také: České supermarkety a bio

Globální Distribuce a Energetická Politika

První stravitelná a podstatná informace je, že světová distribuce potenciálních i ověřených nalezišť břidlicového plynu moc nekopíruje konvenční depozity zemního plynu, ropných nebo uhelných ložisek. V Evropě si v břidlicovém plynu velmi dobře stojí například Francie a Německo. Africkou jedničkou je Alžírsko (následované JAR), v Jižní Americe více než slušnými zásobami disponuje Argentina a Brazílie. Obří vnitrozemní depozity má Čína, Spojené státy americké i Kanada.

Mapa zemí, které mají břidlicový plyn, prostě vypadá o dost jinak než mapa zemí disponujících konvenční ropou a zemním plynem. Proč je to tak důležité? Stávající distribuce břidlicového plynu, může dát vzniknout nové nezávislé energetické politice. Z tohoto důvodu začali například Američané v roce 2011 ve velkém protežovat těžbu břidlicového plynu na domácí půdě, aby nemuseli dovážet zemní plyn z „politicky nestabilní zóny“ Arabského poloostrova. A podobně i dnes EU pokukuje po břidlicovém plynu, protože by nás mohl zbavit závislosti na zemním plynu z Ruska.

Proč je Frakování Považováno za Problém?

První zádrhel se pojí s lokací naleziště, které se může nacházet v mnohakilometrové hloubce klidně i pod zasídlenou oblastí. Lidé nejsou rádi, když se jim někde pod nohama odehrávají geologická dramata, jež rvou a praskají vrstvy hornin na drť. Obava z toho, že by mohlo v důsledku frakování docházet k propadům a sesuvům půdy se jeví být lichá. Nezapomínejme - z podloží co do hmoty těžbou nic neubude. Nicméně zprávy o tom, že by mohlo mít dopad na zprostředkování zvýšeného rizika zemětřesení, snáze se šířícího nekompaktním podložím, už tak nepravděpodobné nejsou. Konkrétně v USA tyto epizody zkoumají a podrobně studují.

Další velkou konfliktní oblastí je čistota a spotřeba vody. Ta se dovnitř vrtů pumpuje v objemech okolo 10-20 milionu litrů na jeden vrt. A byť je pak vyčerpávána a jímána, už to pak není ta voda, jako prve. Aby frakování probíhalo co nejefektivněji, je totiž pod tlakem dolů hnaná voda obohacená o kyseliny, rozpouštějící nečistoty a minerály; látky snižující tření a usnadňující proces průniku a jímání plynů a také přípravky dezinfekční, likvidující bakterie. A také různé abrazivní složky. Při vyčerpávání je výsledná tekutina sice z 90 % pořád vodou, ale již silně znečištěnou, bohatší o soli, těžké kovy a často kvůli vlastnostem podloží i mírně radioaktivní. Co s ní? Dá se na povrchu buď jímat v obřích nádržích, průmyslově čistit anebo znovupoužít u vrtu.

Američané začali protežovat těžbu břidlicového plynu v roce 2011, aby nemuseli dovážet zemní plyn z „politicky nestabilní zóny“ Arabského poloostrova. A podobně i dnes EU pokukuje po břidlicovém plynu, protože by nás mohl zbavit závislosti na zemním plynu z Ruska. První dvě řešení jsou nákladné, třetí je ve svých důsledcích komplikované. Opakované použití znamená, že se voda stane ještě o něco více špinavou, a víc radioaktivnější. Řešení se tím oddaluje.

Čtěte také: Jak podporovat projekty

Obava, že by frakovací vrt mohl vyžíznit region, kde probíhá těžba, není v evropském kontextu pravděpodobná. Spotřeba vody je tu srovnatelná s normální fabrikou. Riziko úniku znečištěné vody do podzemního rezervoáru, například z praskliny ve vertikálním potrubí, má ale vcelku reálné obrysy. To, jestli by přímo z břidličného ložiska mohly uniknout závadné látky do rezervoáru podzemní vody, takříkajíc vyzvlínat k pod-povrchu, je předem nesnadné odhadnout. Pokud frakování probíhá ve 4-5 kilometrech a kompaktních horninách, pravděpodobné to není. Když ale těžba bude probíhat v mělčích horizontech? Těžko říct.

Ekonomické a Klimatické Aspekty

Odpověď na otázku, zda se těžba břidlicového plynu vyplatí, musí každý stát nalézt sám. Investice do praxe zavádějící technologii hydraulického štěpení jsou značné. Ve Spojených státech amerických už jasno mají: břidlicový plyn tu v roce 2000 tvořil 1 % veškerého zpracovávaného zemního plynu. Dnes už tu má 40 % podíl, a jeho zastoupení stále roste. V Kanadě je trend podobný. Naopak Německo, které disponuje více než slušnými zásobami, se rozhodlo v zájmu ochrany životního prostředí těžbu nepovolovat. Možná ale v souvislosti s probíhajícími válečnými událostmi na Ukrajině toto své rozhodnutí přehodnotí.

A co znamená těžba břidlicového plynu pro planetární klima? V již zažité rovině - břidlicový plyn je fosilním a neobnovitelným zdrojem energie. Je to jen „další“ zemní plyn, který přispívá ke globálnímu oteplování. Jen je často dostupný na území jiných států, než těch, které disponují konvenčním zemním plynem. Když pak přijde na emise spojené s břidlicovým plynem, jsou výhledy ještě o něco méně radostné. S vrty a frakováním se totiž pojí výrazné množství emisí. Ani ne tak uhlíku, jako metanu.

Břidlicový plyn, jímaný za pomoci frakování, má tedy rozhodně potenciál překreslit stávající dodavatelské řetězce a energetickou politiku nejednoho státu světa.

Alternativní Technologie - Plazmatická Pulzní Technologie (PPT)

Nicméně i tak se stále častěji hovoří o novém, alternativním přístupu, který místo vody k produkci ropy a zemního plynu z břidličných ložisek použije vysokoenergetický plazmový oblouk, jenž krátkodobě generuje energii ve formě tepelných a akustických vln. Jedná se o takzvanou plazmatickou pulzní technologii (PPT), která nepotřebuje vodu ani žádná chemická činidla. Pulzní technologie umožňuje výrazně zvýšit efektivitu těžby z vrtu po dobu několika let díky zlepšení průchodnosti uhlovodíků v hornině.

Čtěte také: Dávkování lignohumátu v ekologickém zemědělství

Kenneth Stankievech zdůraznil, že výhoda novinky spočívá v tom, že je ve vertikálním vrtu o 75 procent levnější než náklady na konvenční frakování, v horizontálních vrtech je dokonce levnější o devadesát procent bez extrémní spotřeby vody a silných chemikálií. Pulzní technologie se může nově používat až do hloubky třiceti tisíc stop, tedy devíti tisíc metrů. PPT se zatím využívá pro menší vrty, ale poslední úspěchy hovoří pro to, že se technologie bude rozšiřovat.

Regulace a Zákazy Frakování v Evropě

Německo ve čtvrtek vyslalo ostatním státům Evropské unie zprávu o budoucnosti frakování. Německá vláda následuje příkladu jiných zemí, například Francie, když se rozhodla tuto rozporuplnou technologii těžby zemního plynu zakázat. Na rozdíl od Spojených států amerických, kde je například využívání toxických látek chráněno obchodním tajemstvím, jsou státy EU mnohem obezřetnější a využívání takovýchto chemikálií vylučují. Veřejné mínění v Německu rozhodně těžbě břidlicových plynů není nakloněno a environmentální hnutí tak mají při prosazování zákazu frakování silnou podporu.

V EU se o frakování hodně mluvilo a málo konalo. Většina nadnárodních energetických společností upustila od snah začít s těžbou břidlicového plynu kvůli politickým a společenským faktorům. V Polsku, Litvě, Bulharsku a Rumunsku se nachází rozsáhlá ložiska, která mohou vydat značné množství zemního plynu. Všechny velké nadnárodní energetické společnosti, především severoamerický Chevron, ale v minulém desetiletí region opustily a zanechaly veškerých snah o průzkumné činnosti a těžbu břidlicového plynu.

Dopady na Životní Prostředí a Zdraví

Hydraulické frakování vyvolává obavy z možné kontaminace zdrojů podzemní vody, nepříznivého ovlivnění kvality ovzduší, možných úniky plynů a jiných látek, zacházení s odpadními materiály a různých přímých i nepřímých zdravotních dopadů. Pokud je ložisko mělké, zdá se pravděpodobně, že umělé trhliny by mohly zasáhnout do mělčích vrstev, které obsahují aquifery pitné vody. Chemikálie používané při frakování by potom zdroj pitné vody kontaminovaly. Těžba břidlicového plynu znamená nevyhnutelný zábor volné krajiny v oblasti těžby, působí změnu původní tváře krajiny, kterou mění na krajinu industriální a to s ohledem na hustotu vrtů výrazným způsobem.

Výrazné zhoršení životního prostředí obyvatel těžbou dotčených území nastane v případě zahájení těžby zejména v dnes klidných oblastech, kde má krajina dosud převážně zemědělský venkovský nebo přírodní charakter. U každého vrtu je několik pump, odkalovacích nádrží s frakovací kapalinou vytlačenou zpět z vrtu, skladovací nádrže a kompresorové stanice. Pro těžbu břidlicového plynu je třeba velkých objemů vody, což může v oblastech těžby potenciálně ohrozit její dodávky. Každá jednotlivá operace frakování vyžaduje až 16 milionů litrů vody, na jednom vrtu je přitom nutné uskutečnit až 10 operací frakování.

Seismická Aktivita a Znečištění Ovzduší

V souvislosti s frakováním byla zaznamenána zvýšená seismická aktivita včetně menších zemětřesení. Otřesy jsou způsobeny zřejmě samotným procesem frakování nebo vháněním odpadní vody do vrtů. Další příčinou seismické aktivity je znečištění podzemních vod, které svým chemickým působením otevírá nové trhliny v horninách. V oblastech těžby břidlicového plynu lze nalézt zvýšené koncentrace benzenu a jiných potenciálně toxických uhlovodíků včetně ethylbenzenu, toluenu a xylenu. Ty mohou způsobovat podráždění očí, bolesti hlavy, dýchací potíže a vyšší riziko rakoviny.

Klimatické Dopady

Nedávná studie Evropské komise pro klima však potvrdila, že uhlíková náročnost, poměr emisí skleníkových plynů k získané energii, z těžby a spotřeby břidlicového plynu je v průměru vyšší než u zemního plynu a ropných paliv. Emise přímo z těžby břidlicového plynu byly dříve považovány za poměrně nízké (0,2-0,9 procenta emisí ze spalovacích procesů). Nové studie ale popisují stále více důkazů o vyšších emisích a metan také uniká během zpracování a dopravy.

Sociální a Ekonomické Dopady

V USA se také vyskytly obavy ze sociálních a ekonomických dopadů frakování na obce, které jsou vystaveny cyklu náhlého růstu a poté rychlého úpadku místní ekonomiky. Vybudování nového vrtu a navazující aktivity podpoří růst místní ekonomiky, s příchodem velkého počtu migrujících pracovníků do malých obcí ale vzniká také řada problémů. Nárůst počtu pracovních míst skončí když je vrt vytěžen.

Tabulka: Srovnání Konvenční Těžby a Frakování Břidlicového Plynu

tags: #frakovani #bridlic #ekologicke #dopady

Oblíbené příspěvky:

• Plasty a zdraví: Co potřebujete vědět
• Manželství a příroda: Teologický pohled
• Emise losů: Vysvětlení pojmu
• Nejkrásnější příroda Evropy
• Arsen v pitné vodě