Gaz ziemny posiada wiele cech, które czynią go wydajnym, stosunkowo czystym w spalaniu i ekonomicznym źródłem energii. Jednakże produkcja i wykorzystanie gazu ziemnego wiążą się z pewnymi kwestiami dotyczącymi środowiska i bezpieczeństwa, które należy rozważyć.
Gaz ziemny jest stosunkowo czystym spalaniem paliw kopalnych
Spalanie gazu ziemnego dla celów energetycznych powoduje mniejszą emisję prawie wszystkich rodzajów zanieczyszczeń powietrza i dwutlenku węgla (CO2) niż spalanie węgla lub produktów naftowych w celu wyprodukowania takiej samej ilości energii. Na każdy milion brytyjskich jednostek termicznych (MMBtu) gazu ziemnego przypada około 117 funtów dwutlenku węgla, w porównaniu z ponad 200 funtami CO2 na MMBtu węgla i ponad 160 funtami na MMBtu destylowanego oleju opałowego. Właściwości czystego spalania gazu ziemnego przyczyniły się do zwiększonego wykorzystania gazu ziemnego do produkcji energii elektrycznej oraz jako paliwa transportowego dla pojazdów flotowych w Stanach Zjednoczonych.
Gaz ziemny to głównie metan – silny gaz cieplarniany
Część gazu ziemnego wycieka do atmosfery z odwiertów naftowych i gazowych, zbiorników magazynowych, rurociągów i zakładów przetwórczych. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska szacuje, że w 2018 r. emisje metanu z systemów gazu ziemnego i ropy naftowej oraz z opuszczonych szybów naftowych i gazu ziemnego były źródłem około 29% całkowitej emisji metanu w USA i około 3% całkowitej emisji gazów cieplarnianych w USA1. Przemysł naftowy i gazowy podejmuje kroki w celu zapobiegania wyciekom gazu ziemnego.
Poszukiwanie, wiercenie i wydobycie gazu ziemnego wpływa na środowisko
Gdy geolodzy poszukują złóż gazu ziemnego na lądzie, mogą naruszać roślinność i glebę swoimi pojazdami. Wiercenie odwiertu gazu ziemnego na lądzie może wymagać wykarczowania i wyrównania terenu wokół miejsca odwiertu. Prace wiertnicze powodują zanieczyszczenie powietrza i mogą zakłócać spokój ludzi, dzikich zwierząt i zasobów wodnych. Układanie rurociągów transportujących gaz ziemny z odwiertów wymaga zwykle wykarczowania terenu w celu zakopania rury. Przy wydobyciu gazu ziemnego mogą powstawać także duże ilości zanieczyszczonej wody. Woda ta wymaga odpowiedniego postępowania, przechowywania i uzdatniania, aby nie zanieczyszczała gruntów i innych wód. Odwierty i rurociągi gazu ziemnego często wyposażone są w silniki napędzające sprzęt i sprężarki, które wytwarzają zanieczyszczenia powietrza i hałas.
Na obszarach, gdzie gaz ziemny jest wydobywany w szybach naftowych, ale nie jest opłacalny do transportu na sprzedaż lub zawiera wysokie stężenie siarkowodoru (gazu toksycznego), jest spalany (spalanie na pochodniach) w miejscach odwiertów. Spalanie gazu ziemnego powoduje powstawanie CO2, tlenku węgla, dwutlenku siarki, tlenków azotu i wielu innych związków, w zależności od składu chemicznego gazu ziemnego oraz od tego, jak dobrze gaz ziemny spala się w pochodni. Jednakże spalanie jest bezpieczniejsze niż uwalnianie gazu ziemnego do powietrza i powoduje niższą ogólną emisję gazów cieplarnianych, ponieważ CO2 nie jest tak silnym gazem cieplarnianym jak metan.
Operacja odwiertu gazu ziemnego
Źródło: Bureau of Land Management (domena publiczna)
Czy wiesz, że
Zaawansowane technologie, takie jak satelity, systemy globalnego pozycjonowania, urządzenia teledetekcyjne oraz technologie sejsmiczne 3-D i 4-D, umożliwiają odkrywanie rezerw gazu ziemnego przy jednoczesnym wykonywaniu mniejszej liczby odwiertów.
Postęp w technologiach wiercenia i wydobycia ma pozytywny i negatywny wpływ na środowisko
Nowe technologie wiercenia i odzyskiwania gazu ziemnego znacznie zmniejszają obszar ziemi, który jest naruszany w celu eksploatacji zasobów ropy i gazu. Techniki wiercenia horyzontalnego i kierunkowego umożliwiają wydobycie większej ilości gazu ziemnego z jednego odwiertu niż w przeszłości, więc do zagospodarowania złoża gazu ziemnego potrzeba mniejszej liczby odwiertów.
Szczelinowanie hydrauliczne (powszechnie nazywane hydroszczelinowaniem, szczelinowaniem lub szczelinowaniem) łupków, piaskowców i węglanowych formacji skalnych otwiera duże zasoby gazu ziemnego, których zagospodarowanie było wcześniej zbyt kosztowne. Szczelinowanie polega na wpompowaniu cieczy pod wysokim ciśnieniem do odwiertu w celu spękania skały, co pozwala na wydostanie się z niej gazu ziemnego. Wydobycie gazu ziemnego tą techniką ma pewien wpływ na środowisko:
- Szczelinowanie odwiertów wymaga dużych ilości wody. W niektórych regionach kraju, znaczne wykorzystanie wody do szczelinowania może wpłynąć na siedliska wodne i dostępność wody do innych zastosowań.
- W przypadku niewłaściwego zarządzania, płyn do szczelinowania hydraulicznego – który może zawierać potencjalnie niebezpieczne chemikalia – może zostać uwolniony przez wycieki, przecieki, wadliwą konstrukcję studni lub inne drogi narażenia. Te uwolnienia mogą skazić okoliczne obszary.
- Szczelinowanie hydrauliczne produkuje duże ilości ścieków na powierzchni, które mogą zawierać rozpuszczone chemikalia i inne zanieczyszczenia, które wymagają oczyszczania przed usunięciem lub ponownym użyciem. Ze względu na ilość produkowanej wody i złożoność procesu oczyszczania niektórych składników ścieków, ważne jest właściwe oczyszczanie i usuwanie ścieków.
- Według U.S. Geological Survey, szczelinowanie hydrauliczne „…powoduje małe trzęsienia ziemi, ale prawie zawsze są one zbyt małe, aby stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa. Oprócz gazu ziemnego, płyny szczelinujące i wody z formacji są zwracane na powierzchnię. Ścieki te są często usuwane poprzez zatłaczanie do studni głębinowych. Wstrzykiwanie ścieków do podpowierzchni może powodować trzęsienia ziemi, które są wystarczająco duże, aby być odczuwalne i mogą powodować szkody.”
- Gaz ziemny może być uwalniany do atmosfery podczas i po wierceniu studni, a ilość tych uwolnień jest przedmiotem badań.
Produkcja, transport, dystrybucja i przechowywanie gazu ziemnego wymagają surowych przepisów i norm bezpieczeństwa
Ponieważ wyciek gazu ziemnego może spowodować eksplozję, obowiązują surowe przepisy rządowe i normy przemysłowe, aby zapewnić bezpieczny transport, przechowywanie, dystrybucję i wykorzystanie gazu ziemnego. Ponieważ przetworzony gaz ziemny nie ma zapachu, firmy gazownicze dodają do gazu ziemnego silną, przypominającą zgniłe jajko substancję zapachową zwaną merkaptanem, aby ludzie mogli wyczuć wyciek.