science >> Wetenschap >  >> Natuur

Opinie:het is onzin om te zeggen dat fracking veilig kan worden gemaakt, welke richtlijnen we ook bedenken

Kunnen we de risico's van fracking verkleinen? Krediet:Justin Woolford/Flickr, CC BY-NC-ND

Kan fracken veilig zijn? Een nieuwe studie suggereert hoe fracking - het proces van het winnen van olie en gas die diep onder de grond vastzitten in rotsen door water onder hoge druk in de rots te blazen - kan worden uitgevoerd zonder aardbevingen te veroorzaken, dat is een van de meest bekende zorgen. Hoewel dit soort onderzoek kan helpen bij het opstellen van richtlijnen om de risico's van fracking te verminderen, uiteindelijk, het heeft geen zin om te zeggen dat fracking volledig "veilig" is.

U kunt zich net zo goed afvragen of u ervoor kunt zorgen dat uw reis naar het werk veilig is. Er zijn regels om de risico's te verminderen, zoals snelheidsbeperkingen en de wegcode, maar er zal altijd een kans zijn op menselijke fouten of defecte apparatuur. Het betreden van de weg is inherent onveilig. Natuurlijk, dat betekent niet dat we het nooit zouden moeten doen. De risico's die verbonden zijn aan elke industriële activiteit betekenen dat we goed moeten nadenken over het beheer ervan, in plaats van te proberen te beweren dat het veilig is of niet.

Bij fracken of hydraulisch breken wordt tot 16 olympische zwembaden aan water gepompt, chemische toevoegingen en zand in leisteenrotsen die tussen de 2 en 3 km onder de grond liggen. Hierdoor ontstaat een dicht netwerk van kleine breuken in de rotsen, waarbij gas of olie vrijkomt die in de waterstroom terechtkomt en naar de oppervlakte wordt gepompt of gedragen.

Aardbevingen kunnen optreden wanneer fracking plaatsvindt in de buurt van een geologische breuk. Het is een beetje zoals hoe een hovercraft werkt, door lucht te pompen om een ​​kussen te produceren zodat het gemakkelijker over het landoppervlak kan glijden. Als frackvloeistof in een geologische breuk wordt gepompt, het kan ook gemakkelijker wegglijden. Fracking kan ook de spanning op de fout veranderen, waardoor het vrijkomt, en een voldoende grote breukverschuiving zal worden gevoeld als een aardbeving.

Het nieuwe papier, gepubliceerd in Geomechanica and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources, probeert te voorspellen hoe ver van een geologische breuk het veilig is om een ​​put te breken zonder een aardbeving te veroorzaken. Dergelijk onderzoek is belangrijk omdat het ertoe kan leiden dat stukken land worden uitgesloten voor fracking, aardbevingen te voorkomen en, natuurlijk, red de fracking-industrie van een PR-ramp.

Om deze voorspelling te doen, de onderzoekers van de universiteiten van Keele en Birmingham hebben 50 modellen van een fracking-operatie uitgevoerd, losjes gebaseerd op een locatie in het noordwesten van Engeland, en hebben de omvang van de verwachte verandering in ondergrondse spanningen gemodelleerd. Ze combineerden dit met een schatting van de kleinste verandering in stress die volgens geowetenschappers een aardbeving zou kunnen veroorzaken. De resultaten tonen aan dat elke fracking-site ten minste 63 meter zijdelings verwijderd moet zijn van een fout, en misschien wel 433 meter. Ze hebben niet geschat hoeveel dit de kans op een aardbeving zou verkleinen.

Fracking vindt al sinds de jaren vijftig plaats en is de afgelopen 15 jaar op grote commerciële schaal in de VS geweest. dus het lijkt misschien verrassend dat er nog geen richtlijnen zijn die dit soort risico dekken. Maar het weerspiegelt deels onze beperkte kennis van het complexe ondergrondse landschap en hoe fracking daarmee in wisselwerking staat. Vanwege de complexiteit en variabiliteit, een gedetailleerd begrip van de geologie van wat zich onder het aardoppervlak bevindt, is zeer onvolledig.

Het proces van fracken voor schaliegas. Krediet:jaddingt/Shutterstock

De onbekende ondergrond

We weten dat de gesteentelagen onder het aardoppervlak extreem complex zijn, omdat we dit kunnen zien aan de rotspartijen aan de oppervlakte. In de jaren zeventig, exploratiebedrijven begonnen geluidsgolven te gebruiken die weerkaatsen op ondergrondse rotslagen om akoestische beelden van de ondergrond te maken. Een boorgat kan dan nagaan waar de afbeeldingen bij horen en wat de eigenschappen van de gesteentelagen zijn. Maar de resolutie van een seismische reflectie is laag, die elk op zijn best tien meter rots vertegenwoordigen.

Deze variabiliteit en complexiteit in het gesteente - en ons vage begrip ervan - betekent dat wanneer fracking voor de eerste keer op een locatie wordt uitgevoerd, er onzekerheden en risico's zijn. Hoe ver gaan de gesteentelagen door? Wat gebeurt er eigenlijk met de frackvloeistof? Zou het verder kunnen reizen dan verwacht in een storing?

Om antwoord te krijgen op deze vragen, geowetenschappers voeren experimenten uit in laboratoria, computermodellen bouwen en empirisch bewijs onderzoeken van de duizenden fracking-operaties die in de VS zijn uitgevoerd. Maar, zelfs dan, we kunnen niet zeker zijn van de antwoorden.

Breukrisico's begrijpen

Bijvoorbeeld, in 2012 leidde ik een onderzoek naar hoe hoog breuken worden en dus hoe dicht ze bij de oppervlakte kunnen komen. We gebruikten duizenden metingen van fracturen uit de VS. Een voor de hand liggende onzekerheid is of de volledige omvang van de breuken werd gedetecteerd met behulp van de gevestigde methode om microfoons in een nabijgelegen put te plaatsen en de scheuren te detecteren terwijl ze groeien. We ontdekten dat breuken veroorzaakt door fracken waarschijnlijk niet verder zullen reiken dan 600 meter verticaal. Dit bewijs vormt nu de basis voor de Britse wet die fracking binnen 1 km van het aardoppervlak verbiedt.

evenzo, het nieuwe onderzoek naar aardbevingen zou ooit een wet kunnen opleveren over waar precies kan worden geboord. Maar al deze resultaten zijn voorlopig, empirische gegevens gebruiken, modellering en verschillende aannames. Alleen door het boren en nauwlettend volgen van meer putten zullen we leren of de wetenschap robuust is.

Er zijn plannen om de eerste frackingsites in het VK te monitoren. Dit geeft ons gegevens die we kunnen gebruiken om nauwkeurigere parameters in onze modellen in te voeren en te leren of de bestaande richtlijnen te laks of te conservatief zijn. Op een dag zouden we live milieugegevens van veel sites kunnen streamen en automatisch afwijkingen kunnen detecteren, waardoor we mogelijk milieuschade vroegtijdig kunnen herkennen.

Hoe meer we leren over fracken, hoe meer we in staat zullen zijn om de risico's ervan te beheersen en te verminderen. Het debat over fracking moet met enige eerlijkheid beginnen. Heel weinig van ons dagelijks leven is volledig "veilig", en fracken is geen uitzondering.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.