Kan vi mindske risiciene forbundet med fracking? Kredit:Justin Woolford/Flickr, CC BY-NC-ND
Kan fracking være sikkert? En ny undersøgelse tyder på, hvordan fracking - processen med at udvinde olie og gas fanget i klipper dybt under jorden ved at sprænge vand ind i klippen under højt tryk - kan udføres uden at forårsage jordskælv, hvilket er en af de mest kendte bekymringer. Selvom denne form for forskning kan hjælpe med at udarbejde retningslinjer for at reducere risiciene forbundet med fracking, ultimativt, det giver ingen mening at tale om, at fracking er helt "sikkert".
Du kan lige så godt spørge, om du kan sikre, at din rejse til arbejde er sikker. Der er regler designet til at reducere risici, såsom hastighedsbegrænsninger og motorvejskoden, men der vil altid være chance for menneskelige fejl eller udstyrsfejl. At begive sig ud på vejene er i sig selv en usikker forretning. Selvfølgelig, det betyder ikke, at vi aldrig skal gøre det. De risici, der er forbundet med enhver industriel aktivitet, betyder, at vi skal tænke os grundigt om for at håndtere dem, i stedet for at forsøge at påstå, at det er sikkert eller ej.
Fracking eller hydraulisk frakturering involverer at pumpe op til 16 olympiske swimmingpools vand, kemiske tilsætningsstoffer og sand til skiferklipper, der ligger mellem 2 km og 3 km under jorden. Dette skaber et tæt netværk af små sprækker i klipperne, frigivelse af gas eller olie, der bevæger sig ind i vandstrømmen og pumpes eller føres til overfladen.
Jordskælv kan opstå, når fracking finder sted nær en geologisk forkastning. Det er lidt ligesom hvordan en luftpudefartøj fungerer, ved at pumpe luft for at producere en pude, så den lettere kan glide over landoverfladen. Hvis frack-væske pumpes ind i en geologisk forkastning, det kan også glide lettere. Fracking kan også ændre belastningen af fejlen, får det til at frigive, og et stort nok fejlskifte vil kunne mærkes som et jordskælv.
Det nye papir, offentliggjort i Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources, forsøger at forudsige, hvor langt fra en geologisk forkastning det er sikkert at fracke en brønd uden at forårsage et jordskælv. Sådan forskning er vigtig, da den kan føre til, at arealer udelukkes for fracking, forebygge jordskælv og selvfølgelig, redde fracking-industrien fra en PR-katastrofe.
For at lave denne forudsigelse, forskerne fra Keele og Birmingham universiteter kørte 50 modeller af en fracking-operation baseret løst på et sted i det nordvestlige England og modellerede omfanget af den forventede ændring i underjordiske spændinger. De kombinerede dette med et skøn over den mindste stressændring, som geovidenskabsmænd tror kan udløse et jordskælv. Resultaterne viser, at ethvert fracking-sted skal være mindst 63 meter væk fra siden fra enhver fejl, og måske helt op til 433 meter. De har ikke estimeret, hvor meget dette ville reducere risikoen for et jordskælv.
Fracking har fundet sted siden 1950'erne og i stor kommerciel skala i USA i de sidste 15 år, så det kan virke overraskende, at der ikke allerede er retningslinjer, der dækker denne form for risiko. Men det afspejler til dels vores begrænsede viden om det komplekse underjordiske landskab og hvordan fracking interagerer med det. På grund af kompleksiteten og variationen, en detaljeret forståelse af geologien af, hvad der er under jordens overflade, er meget ufuldstændig.
Processen med fracking for skifergas. Kredit:jaddingt/Shutterstock
Den ukendte undergrund
Vi ved, at lagene af sten under jordens overflade er ekstremt komplekse, fordi vi kan se dette i klippefremspringene på overfladeniveau. I 1970'erne, efterforskningsfirmaer begyndte at bruge lydbølger, der hopper af underjordiske klippelag for at skabe akustiske billeder af undergrunden. En boring kan så verificere, hvad billederne svarer til, og klippelagenes egenskaber. Men opløsningen af en seismisk refleksion er lav, hver repræsenterer i bedste fald ti meter klippe.
Denne variabilitet og kompleksitet i bjerget – og vores slørede forståelse af det – betyder, at når fracking udføres for første gang et hvilket som helst sted, er der usikkerheder og risici. Hvor langt fortsætter stenlagene? Hvad vil der egentlig ske med fracking-væsken? Kunne den rejse længere end forventet ind i en fejl?
For at prøve at få svar på disse spørgsmål, geovidenskabsmænd udfører eksperimenter i laboratorier, bygge computermodeller og undersøge empiriske beviser fra de tusindvis af fracking-operationer, der er blevet udført i USA. Men, selv da, vi kan ikke være sikre på svarene.
Giver mening med fracking-risici
For eksempel, i 2012 ledede jeg en undersøgelse af, hvor høje brud bliver, og hvor tæt på overfladen de kan komme. Vi brugte tusindvis af målinger af brud fra USA. En åbenlys usikkerhed er, om det fulde omfang af bruddene blev opdaget ved hjælp af den veletablerede metode til at placere mikrofoner i en nærliggende brønd og detektere revnerne, efterhånden som de vokser. Vi fandt, at brud forårsaget af fracking sandsynligvis ikke strækker sig længere end 600 meter lodret. Dette bevis er nu grundlaget for den britiske lov, der forbyder fracking inden for 1 km fra jordens overflade.
Tilsvarende den nye forskning i jordskælv kunne en dag informere en lov om, hvor der præcist kan bores. Men alle disse resultater er foreløbige, ved hjælp af empiriske data, modellering og forskellige antagelser. Kun ved at bore og nøje overvåge flere brønde vil vi lære, om videnskaben er robust.
Der er planer om overvågning af de første fracking-steder i Storbritannien. Dette vil give os data, vi kan bruge til at sætte mere præcise parametre ind i vores modeller og lære, om de eksisterende retningslinjer er for slappe eller for konservative. En dag kunne vi streame live miljødata fra mange websteder og automatisk opdage abnormiteter, potentielt giver os mulighed for at opdage miljøskader tidligt.
Jo mere vi lærer om fracking, jo mere vil vi være i stand til at styre og reducere dets risici. Debatten omkring fracking skal starte med en vis ærlighed. Meget lidt af vores hverdag er fuldstændig "sikker", og fracking er ingen undtagelse.
Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.