Opublikowany w kwietniu artykuł pt. „Methane and the Greenhouse Footprint of Natural Gas from Shale Formations” („Emisje metanu i ślad węglowy związane z wydobyciem gazu łupkowego”) to próba obliczenia całkowitego śladu węglowego gazu łupkowego¹, ze szczególnym uwzględnieniem metanu. Metan jest gazem cieplarnianym o bardzo silnym działaniu, a jego wpływ na zmiany klimatu jest dużo większy niż dwutlenku węgla, zwłaszcza w ciągu pierwszych kilkudziesięciu lat po emisji.

Podczas pełnego cyklu życia szybu (od szczelinowania aż po koniec eksploatacji złoża) do atmosfery przedostaje się od 3,6% do 7,9% całkowitego wydobycia gazu. Gaz łupkowy składa się głównie z metanu, który wycieka przede wszystkim podczas procesu szczelinowania hydraulicznego oraz podczas następujących po nim odwiertów. Na całkowity ślad węglowy (GHG footprint) gazu łupkowego składają się bezpośrednie emisje CO₂ z jego spalania, pośrednie emisje CO₂ z paliw kopalnych używanych w procesie wydobycia, oczyszczenia i transportu gazu oraz emisje metanu wynikające z wycieków gazu. Robert Howarth, jeden z głównych autorów raportu, podkreśla, że metan może mieć dużo większy wpływ na klimat, niż dotychczas sądzono.

Podczas budowy szybu wydobywczego do atmosfery przedostaje się znaczna ilość metanu. Gaz łupkowy wydobywa się metodą szczelinowania hydraulicznego, która polega na wtłaczaniu w skały ogromnych ilości wody. Większość tej wody wraca na powierzchnię, a wraz z nią metan. Autorzy raportu szacują, że metan uwalniany na tym etapie stanowi średnio 1,3% całkowitego wydobycia gazu w danym szybie. Kolejna porcja metanu przedostaje się do atmosfery podczas odwiertów i jest to około 0,33% całkowitej produkcji szybu.

Po zakończeniu odwiertów wycieki metanu stanowią w najlepszym wypadku 0,3% całkowitej produkcji szybu i wiążą się z nieszczelnością gazociągów, jak również z potrzebą utrzymania odpowiedniego ciśnienia w gazociągach, która niesie za sobą regularne odprowadzanie gazu przez specjalne zawory. Autorzy raportu przyjmują, że emisje metanu przy wydobywaniu gazu konwencjonalnego i łupkowego na tym etapie są zbliżone, jednak zwracają uwagę na to, że dostępne dane nie biorą pod uwagę gazu uwalnianego podczas nagłych wypadków oraz przez zawory bezpieczeństwa.

Gaz z łupków, podobnie jak i tradycyjny gaz ziemny, nie zawsze jest gotowy do wpuszczenia w gazociąg od razu po wydobyciu. Bardzo często zawiera on ciężkie węglowodory lub gazy siarkowe, które należy wyeliminować. Podczas procesu obróbki gazu do atmosfery może wydzielać się metan – jego wyciek na tym etapie szacuje się na co najmniej 0,19% całkowitej produkcji szybu. Dalsze emisje metanu wiążą się z transportem, przechowywaniem oraz dystrybucją gazu i wynoszą około 1,4% - 3,6% całkowitego wydobycia.

Sumując wszystkie wycieki metanu podczas wydobycia gazy łupkowego, autorzy raportu szacują, że podczas całego cyklu funkcjonowania szybu wydobywczego, od 3,6% do 7,9% jego całkowitej produkcji przedostaje się do atmosfery w postaci metanu. W przypadku gazu konwencjonalnego odsetek ten jest niższy i wynosi od 1,7% do 6%.

Ze względu na to, że metan utrzymuje się w atmosferze dziesięć razy krócej niż dwutlenek węgla, naukowcy podjęli się analizy wpływu gazu łupkowego na klimat w dwóch horyzontach czasowych: 20-letnim, który wydaje się istotniejszy z uwagi na potrzebę natychmiastowych działań zapobiegających globalnemu ociepleniu, oraz 100-letnim. Porównanie śladu węglowego gazu łupkowego i gazu konwencjonalnego pokazuje, że w skali 20 lat ślad węglowy gazu łupkowego jest 22-43% większy niż ślad gazu konwencjonalnego, natomiast w skali 100 lat ta różnica spada do 14-19%. Jeśli porównamy gaz łupkowy z innymi paliwami kopalnymi w skali 20 lat, ślad węglowy tego gazu jest co najmniej 20% większy niż w przypadku węgla i co najmniej 50% większy niż ślad węglowy ropy naftowej. Przy horyzoncie czasowym obejmującym 100 lat od emisji, ślad węglowy gazu jest porównywalny do śladu węglowego zarówno węgla, jak i ropy naftowej.

W rozmowie z BBC News Robert Howarth podkreślił, że do końca nikt nie jest w stanie stwierdzić, jak duże są naprawdę wycieki metanu. Do obliczeń przedstawionych w raporcie naukowcy wykorzystali dane z tzw. „najlepszych praktyk”, jednak nie wiadomo do jakiego stopnia przemysł gazu łupkowego w USA podąża za tymi praktykami. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (Environmental Protection Agency, EPA) chciała swego czasu wprowadzić przepisy zobowiązujące przemysł do ujawniania emisji metanu, jednak pomysł ten spotkał się ze zdecydowanym sprzeciwem firm wydobywczych, a kilka z nich pozwało nawet EPA do sądu.

Zdaniem geologów wielkość emisji metanu zależy od struktury geologicznej złoża. Co więcej, różnice w tej strukturze mogą występować nawet w obrębie jednego złoża, niezbędna jest zatem analiza geologiczna każdego planowanego obszaru eksploatacji. Równocześnie autorzy raportu podkreślają, że w momencie, kiedy rozpatruje się możliwość wykorzystania gazu łupkowego jako pomostu miedzy gospodarką węglową i niskoemisyjną, niezmiernie ważne jest przeprowadzenie dogłębnych badań na temat tego źródła energii. W swoim artykule sugerują, że zastępowanie paliw kopalnych gazem łupkowym może się wcale nie przyczynić do przeciwdziałania zmianom klimatu.
 

Artykuł (w języku angielskim) jest dostępny pod adresem: www.springerlink.com/content/e384226wr4160653/fulltext.pdf

 

Zachęcamy również do zapoznania się z innym artykułem na ten temat: www.eko-unia.org.pl/ekounia/index.php/pl/strona-glowna/lupki/707-negatywny-wpyw-gazu-upkowego-na-zmiany-klimatyczne

 

Agata Golec, Chrońmyklimat.pl
na podstawie: www.bbc.co.uk, www.springerlink.com