Блог

Feb 20, 2024

Зеленый гидроразрыв? 5 технологий для более чистой сланцевой энергетики

Сумерки опускаются на место гидроразрыва пласта на северо-востоке Пенсильвании. Новые технологии направлены на снижение воздействия гидроразрыва на землю, воду и воздух. Поскольку добыча нефти и газа в США в результате гидроразрыва растет,

Сумерки опускаются на место гидроразрыва пласта на северо-востоке Пенсильвании. Новые технологии направлены на снижение воздействия гидроразрыва на землю, воду и воздух.

По мере роста добычи нефти и газа в США в результате гидроразрыва пласта новые технологии направлены на ограничение использования воды и химикатов, а также выбросов. Может ли гидроразрыв пласта стать экологически чистым?

Может показаться странным слышать слова «гидроразрыв» и «экологичность» в одном предложении.

В конце концов, гидроразрыв пласта, или гидроразрыв, при котором химически обработанная вода под высоким давлением используется для растрескивания горных пород и высвобождения захваченной нефти и газа, является ругательным термином для многих защитников окружающей среды. Критики осуждают практику потребления огромного количества пресной воды, образования токсичных жидких отходов и увеличения нагрузки на атмосферу парниковыми газами, главным образом из-за повышенного риска утечек мощного удерживающего тепло газа метана. (См. соответствующий тест «Что вы не знаете о природном газе».)

Джеймс Хилл, исполнительный директор энергетической компании GasFrac, расположенной в Калгари, Альберта, является одним из немногих пионеров технологий, решивших изменить эту ситуацию. Компания Хилла представила новый метод гидроразрыва, при котором вообще не используется вода. Вместо этого GasFrac использует гель, изготовленный из пропана — углеводорода, который уже естественным образом присутствует под землей — и комбинации относительно безопасных химических веществ, таких как оксид магния и сульфат железа, химикат, используемый на водоочистных станциях. За последние несколько лет компания GasFrac применила этот процесс 2500 раз на 700 скважинах в Канаде и США.

«На самом деле мы используем углеводороды для добычи углеводородов», — сказал Хилл. «Это более устойчивый цикл».

GasFrac — одна из растущего числа компаний, в том числе гиганта GE и нефтесервисной компании Halliburton, которые внедряют технологические усовершенствования для смягчения некоторых экологических негативных последствий процесса, который спровоцировал энергетический бум в Северной Америке. (См. Интерактивный материал «Отрыв топлива из породы».) Помимо безводного метода GasFrac, другие компании работают над способами использования переработанной воды гидроразрыва или непитьевого рассола при гидроразрыве. Некоторые работают над заменой агрессивных химикатов, используемых в процессе, на более безопасные смеси или над очисткой воды, которая использовалась при гидроразрыве. Другие новаторы стремятся заменить буровое оборудование с дизельным двигателем двигателями, работающими на природном газе или солнечной энергии, а также найти способы обнаружения и герметизации утечек, которые позволяют выйти метану, сильнодействующему парниковому газу.

Подобные усилия даже получили осторожную поддержку со стороны некоторых активистов-экологов, которые решили, что, возможно, более реалистично смягчить последствия гидроразрыва, чем бороться с его использованием.

«Природный газ — это потенциальный энергетический дар для страны, и его развитие, вероятно, неизбежно», — сказал Бен Ратнер, руководитель проекта некоммерческого Фонда защиты окружающей среды. (См. соответствующие статьи «Интерактив: получение топлива из камня» и «Великая лихорадка сланцевого газа».) «Вот почему мы вкладываем нашу энергию во все, от науки до политики и работы с компаниями, чтобы максимизировать потенциальные климатические преимущества, которые Газ имеет преимущество над углем и минимизирует риск для здоровья населения и окружающей среды. Мы думаем, что природный газ может стать выходом из угля, но мы должны делать это правильно». (См. соответствующие статьи «Выбросы углерода, связанные с энергетикой в ​​США, упали до 18-летнего минимума» и «Нация природного газа: EIA видит будущее США, формируемое гидроразрывом пласта».)

Вот несколько попыток сделать гидроразрыв более экологичным:

Безводный гидроразрыв: По словам Хилла, система гидроразрыва GasFrac, в которой используется загущенная жидкость, содержащая пропан, имеет и другие преимущества, помимо устранения необходимости в воде. Поскольку гель удерживает песок лучше, чем воду, можно получить те же результаты, используя одну восьмую жидкости, но перекачивать с меньшей скоростью. Поскольку GasFrac утверждает, что количество углеводородов в геле сравнимо с тем, что находится в земле, жидкость может просто сливаться с потоком, извлекаемым из земли, что устраняет необходимость сливать загрязненные сточные воды и вывозить их на грузовиках для утилизации, обычно на глубокие лунки для инъекций. «Мы представляем гораздо меньшую площадь», - сказал он. (См. статью «Разрыв пустых скважин, связанный с землетрясениями в Огайо».)