Aardgas is de grootste brandstofbron geworden voor het opwekken van elektriciteit in de Verenigde Staten, goed voor een derde van de productie en consumptie van energie. Echter, de milieu- en sociaaleconomische effecten van aardgas zijn niet volledig in overweging genomen. Een nieuwe studie schatte de cumulatieve effecten van de schaliegasexplosie in het Appalachenbekken in de vroege jaren 2000 op de luchtkwaliteit, klimaatverandering, en werkgelegenheid. Uit de studie bleek dat de effecten op de luchtkwaliteit en de werkgelegenheid de cyclus van hoogconjunctuur volgden, maar de effecten op de klimaatverandering zullen waarschijnlijk nog generaties lang aanhouden. De studie, waarin ook werd overwogen hoe deze effecten konden worden gecompenseerd, biedt inzichten voor langetermijnbeslissingen op dit gebied.

De studie, door onderzoekers van de Carnegie Mellon University (CMU), Princeton Universiteit, en Stanford University, komt voor in de natuur duurzaamheid.

"Hoewel de gasontwikkeling aspecten van de regionale economie heeft gestimuleerd, particuliere bedrijven hebben niet de volledige kosten van aardgasontwikkeling op zich genomen, " legt Nicholas Z. Muller uit, Universitair hoofddocent economie, Engineering, en openbaar beleid aan de Tepper School of Business van CMU, die co-auteur was van de studie. "In ons werk we hebben geprobeerd de cumulatieve en ongelijksoortige effecten van de huidige energiesystemen te evalueren om beleidsvorming te informeren."

Snelle stijging van de aardgasproductie in de Verenigde Staten, als gevolg van vooruitgang in horizontaal boren en hydraulisch breken (een techniek voor het stimuleren van bronnen die onder druk staande vloeistoffen in een gesteenteformatie injecteert) hebben de wereldenergiemarkten en de binnenlandse energievooruitzichten drastisch veranderd. De Verenigde Staten zijn het afgelopen decennium de grootste aardgasverbruiker en -producent geweest, die 20 procent van de wereldmarkt vertegenwoordigen, en de binnenlandse schaliegasmarkt heeft bijgedragen tot prijsvolatiliteit en een verschuiving in de mondiale aardgasstromen.

In dit onderzoek, onderzoekers analyseerden de opkomst en achteruitgang van schaliegas in het Appalachenbekken, het grootste aardgasbassin in de Verenigde Staten in termen van reserves en productie, van 2004 tot 2016. In deze periode is de regionale productie van schalie nam jaarlijks toe en het boren bereikte een piek in 2013. Ook het regionale aardgasverbruik van elektriciteit en de verwerkingsvolumes stegen. De productie van schaliegas overtrof de regionale vraag, leiden tot aanzienlijke hoeveelheden export naar andere delen van het land.

specifiek, de onderzoekers onderzochten vroegtijdige sterfte door fijnstof en secundair fijnstof dat werd gevormd door de atmosferische oxidatie van stikstofoxiden en emissies van vluchtige organische stoffen. Ze schatten ook de verandering in de wereldgemiddelde temperatuur door kooldioxide- en methaanemissies, evenals de effecten op de werkgelegenheid die samenhangen met de ontwikkeling van aardgas.

De studie schatte dat de productie van schaliegas de luchtkwaliteit verslechterde, resulterend in 1, 200 tot 4, 600 vroegtijdige sterfgevallen (kost $ 2,3 miljard tot $ 61 miljard), terwijl de werkgelegenheid met 469 wordt verhoogd, 000 arbeidsjaren of banen die een jaar duren (wat een looninkomen oplevert van $ 8 miljard tot $ 33 miljard). De auteurs vermoedden dat deze resultaten in overeenstemming zijn met de boom-and-bust-cyclus van de ontwikkeling van schaliegas. Maar uit de studie bleek ook dat de productie van aardgas het klimaat beïnvloedde (tegen een kostprijs van $ 12 miljard tot $ 94 miljard, afhankelijk van aannames met betrekking tot sociale kosten) op manieren die generaties lang zullen blijven bestaan, ruim na de periode van aardgasactiviteit in de regio.

"Onze studie geeft inzicht in de cumulatieve sociaaleconomische en milieueffecten van aardgassystemen, " zegt Jared L. Cohon, voormalig voorzitter van CMU, een andere co-auteur. "Het argument dat aardgas als overbruggingsbrandstof kan dienen, is gedeeltelijk gebaseerd op het relatieve klimaatvoordeel ten opzichte van steenkool en het kostenvoordeel ten opzichte van hernieuwbare energiebronnen en andere energietechnologieën. dit wordt niet ondersteund als de aardgasprijzen niet overeenkomen met de werkelijke economie voor producerende bedrijven of de kosten van schade aan het klimaat en de luchtkwaliteit."

Uit de studie bleek ook dat de werkgelegenheidseffecten zich concentreerden in plattelandsgebieden waar aardgas werd geproduceerd, maar 76 procent van de cumulatieve vroegtijdige sterfte als gevolg van luchtvervuiling was benedenwinds van die gebieden in stedelijke gebieden van de Verenigde Staten. De cumulatieve effecten van methaan- en kooldioxide-emissies op de wereldgemiddelde temperatuur over een periode van 30 jaar waren bijna gelijk, maar op de lange termijn de cumulatieve klimaatimpact was grotendeels te wijten aan kooldioxide, volgens de studie.

De auteurs schatten dat een belasting op de productie van aardgas van $ 2 per duizend kubieke voet (mcf) gas de cumulatieve effecten van klimaat en luchtkwaliteit in de hele toeleveringsketen zou compenseren. Dit is aanzienlijk hoger dan de huidige vergoeding van $ 0,08/mcf. De auteurs pleitten er niet voor om een ​​dergelijke belasting in te voeren zonder vergelijkbaar beleid voor andere energiebrandstoffen.

"Een van onze doelen was om afwegingen te maken tussen verschillende effecten, en het vergelijken van fysieke effecten onthult de impliciete afwegingen die betrokken zijn bij beslissingen over aardgasontwikkeling, " volgens Erin N. Mayfield, Postdoctoraal onderzoeker bij CMU, die de studie leidde. "Op basis van onze cumulatieve schattingen van vroegtijdige sterfte door luchtvervuiling en werkgelegenheid, we concludeerden dat de impliciete afweging 217 arbeidsjaren per vroegtijdige sterfte is op systeemniveau, of gelijkwaardig, drie baanjaren per verloren leven."

Onder de beperkingen van de studie, de auteurs merken op, zijn dat schattingen van de impact van luchtvervuiling niet alle effecten omvatten die verband houden met dit soort vervuiling, en de gevolgen voor de gezondheid van aardgas reiken verder dan de effecten die verband houden met luchtverontreiniging en werden niet in aanmerking genomen in het onderzoek.