Der kan være en stor fejl i britisk fracking-håb – geologien

Gas er enormt vigtigt for Storbritannien. Landet bruger mere end 65 milliarder kubikmeter til at opvarme de fleste af sine 25 millioner hjem og generere omkring en fjerdedel af sin elektricitet hvert år. På trods af bestræbelser på at flytte til vedvarende energikilder som vind og sol, efterspørgslen efter gas vil sandsynligvis forblive høj i en overskuelig fremtid.

Indtil 2004 kom al den gas, landet havde brug for, fra Storbritannien, primært fra Nordsøen og Østirske Hav. Siden da, produktionen er faldet til det punkt, hvor den oprindelige gas kun udgør 45 % af den samlede mængde. Manglen kommer fra europæiske rørledninger (38 %), især fra Norge og Rusland; og levering af flydende naturgas (LNG) (17 %), primært fra Qatar.

Denne afhængighed af udenlandsk gas er mildest talt usikker. Det så vi i marts 2013, for eksempel, da en usæsonmæssig kuldeknap næsten efterlod landet mangel på forsyninger. Det blev afværget af en LNG-levering, der lagde til kaj i Milford Haven i Wales på et tidspunkt.

Så sent i sin levetid, konventionel ny gasefterforskning i Nordsøen vil næppe vende denne situation. Det er derfor, mange argumenterer for, at Storbritannien bør overveje alle muligheder, herunder skifergas på land. De peger på dets succes i USA og den nylige meddelelse om, at Centrica vil nedlægge Storbritanniens vigtigste gaslagerplads i den sydlige del af Nordsøen, gør landet endnu mere afhængigt af import for at imødekomme efterspørgslen.

I mellemtiden modstandere rejser forståelige bekymringer om miljøpåvirkningen af ​​den hydrauliske frakturering - fracking - der ville være involveret og i den industrielle skala, der kræves. Dette ser ud til at have givet genlyd i offentligheden, med støtte til fracking, der for nylig ramte et rekordlavt niveau på 17 %. De Konservative inkluderede en forpligtelse til skiferproduktion i deres valgmanifest i juni, men kun hvis "vi bevarer offentlighedens tillid til processen".

Alligevel antager begge sider stiltiende, at fracking ville fungere, hvis efterforskningsboring gik i gang. De er lidt opmærksomme på, om landets geologi er egnet til produktion af skiferolie og -gas. Implikationen er, at fordi fracking fungerer i USA, det skal også virke her. Faktisk, Storbritanniens geologiske historie tyder på, at dette sandsynligvis er forkert.

Søde pletter

For et "sweet spot" egnet til kommerciel fracking, en række geologiske kriterier skal være opfyldt. Kildebjergarten har brug for et relativt højt organisk indhold, en god tykkelse, tilstrækkelig porøsitet og den rette mineralogi. Det organiske stof skal være nedgravet og opvarmet på en sådan måde, at der dannes store mængder gas. Der skal også være en forholdsvis simpel geologisk struktur.

De mest succesrige amerikanske skiferområder, såsom Marcellus, Barnett, Haynesville og Bakken, alle ligger på dybder og temperaturer, hvilket betyder, at de er klar til at uddrive deres olie og gas, når de bliver fracket. De bassiner, hvori disse forekommer, er primært relativt stabile, udeformerede områder væk fra kanterne af aktive tektoniske plader, som geologer omtaler som "intrakratoniske" bassiner. De er kendetegnet ved sammenhængende klippelag med kun blide fald og få brud eller større forkastninger. Alt dette hjælper med underjordisk billeddannelse, gas/olie-detektion og den nødvendige retningsboring til skiferefterforskning.

Et overfladisk kig på det geologiske kort over Storbritannien viser et meget andet forslag. Hele landmassen er blevet betydeligt løftet af en kæde af geologiske begivenheder, der startede for omkring 55 m år siden med den opadgående stigning af en magma-fane under Island. Dette hjalp med at bryde den tektoniske plade i to, skubber Grønland og Nordamerika i den ene retning og det østlige segment med de britiske øer i den anden, danner Atlanterhavet imellem.

Skorpen, der bevægede sig mod øst, bøjede sig mod det stabile tektoniske indre af det kontinentale Europa, ikke kun løftede de britiske øer, men også vippe det, så det nordvestlige Skotland blev hævet mest. Af denne grund, de ældste sten i Storbritannien er på steder som Lewis og Harris, mens de yngste forekommer i det sydøstlige England.

Denne bevægelse påvirkede dybt mange af bassinerne af sedimentær bjergart, der udgør de britiske øer - inklusive dem, der anses for at indeholde store skiferressourcer. Områder, der engang var begravet tilstrækkeligt dybt til at opleve temperaturer, hvor olie og gas genereres, blev løftet til niveauer, hvor dette ikke længere kunne forekomme - i modsætning til i USA, hvor de relevante klippeformationer forbliver på deres største begravelsesdybde i dag.

De britiske klippeformationer er også blevet stærkt deformeret af knækningen for at skabe folder og forkastninger, der får skifrene til at blive forskudt og opdelt i rum. På samme tid, aktiviteten skabte stier, der har gjort det muligt for noget af olien og gassen at undslippe.

Fugtige squibs?

Et eksempel er Weald Basin i det sydlige England. Hvad der opstod som et stort område for sedimentære aflejringer i kridtperioden for mellem 65 og 145 millioner år siden, blev efterfølgende deformeret til en større antiklinal bue, sådan at det oprindelige bassin nu sidder i sin opløftede kerne. Marginerne af denne tektoniske fold er særligt veldefinerede, da de er markeret af de stejlt faldende kridtrygge, der danner North Downs og South Downs i det sydøstlige England.

Hvad angår andre britiske bassiner, der siges at indeholde store mængder skifergas, som dem, der indeholder Carbon Bowland-skifer i Lancashire og West Lothian Oil Shale i Skotland, de gennemgik en yderligere tidligere episode med deformation for omkring 290 millioner år siden. Dette har forværret deres strukturelle kompleksitet.

Kort sagt, selv hvor en skiferkilde i Storbritannien kan have højt organisk indhold og tyk og gunstig mineralogi, den komplekse struktur af bassinerne vil være skadelig for den endelige nyttiggørelse. Alligevel er det eneste spørgsmål, der er blevet behandlet til dato, hvor stor skiferressourcen kunne være i Storbritannien. Den iboende geologiske kompleksitet af de sedimentære bassiner er ikke blevet fuldt ud værdsat eller artikuleret. Som resultat, muligheden er blevet overhypet, og reserveestimater forbliver ukendte.

I det mindste, der er behov for at inddrage denne betydelige og fundamentale geologiske usikkerhed i den økonomiske ligning. Det ville være ekstremt uklogt at stole på skifergas for at komme til undsætning for Storbritanniens gasbehov, kun for at opdage, at det er 55 millioner år for sent.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.