Břidlicový plyn Jan Osička Osnova • Co to je? • Kontroverze • Proč je to důležité Břidlicový plyn • Patří mezi nekonvenční zdroje plynu (standardní zemní plyn uložený v nestandardních rezervoárech). • Nestandardní rezervoár je nutno stimulovat k uvolnění vázaného plynu. Jak probíhá těžba Jak probíhá těžba Jak probíhá těžba • Vymezení výzkumného tématu • Klíčové koncepty • Metoda • Výzkumný postup • Očekávaný přínos a limity práce Jak probíhá těžba Jak probíhá těžba • Vymezení výzkumného tématu • Klíčové koncepty • Metoda • Výzkumný postup • Očekávaný přínos a limity práce Jak probíhá těžba • Vymezení výzkumného tématu • Klíčové koncepty • Metoda • Výzkumný postup • Očekávaný přínos a limity práce Mezitím na Atlantickém trhu.. USA • Ověřené zásoby plynu 2006-2008: + 39 % • Elektřina z uhlí 2007-2012: 50 % => 37 % • Plánovaných uhelných elektráren zrušeno: 150 • Akcie Peabody 3/2011-9/2013: 70,2 => 17,4 USD • Akcie Arch Coal 3/2011-9/2013: 36 => 4,6 USD Změny na Atlantickém trhu Změny na Atlantickém trhu Kontroverze Kontroverze: environmentální dopady • Znečištění spodních vod • Znehodnocení krajiny • Dopravní zátěž • Spotřeba vody • Zemětřesení • Skleníkový efekt Znečištění spodních vod Opozice: • Směs obsahuje toxické chemikálie. • V okolí vrtů se místy objevily zvýšené koncentrace exogenních prvků, voda obsahovala plyn. Průmysl: • Plyn je od spodních vod oddělen i několika kilometry nepropustné horniny. • Chemikálie jsou v nepatrných koncentracích. • V některých oblastech jsou vývěry plynu běžné. • Souvislost jejich výskytu s vrty se za 70 let praxe neprokázala Znečištění spodních vod Stát: • Regulace energetiky přísluší primárně jednotlivým státům • Na federální úrovni se HF dotýkají například tyto zákony: Clean Water Act (CWA); Clean Air Act (CAA); Resources Conservation and Recovery Act (RCRA); Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act (CERCLA); Emergency Planning and Community Right-to-Know Act (EPCRA); Toxic Substances Control Act (TSCA); and Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act (FIFRA) Znečištění spodních vod Stát a „výjimka ze Safe Drinking Water Act (SDWA)“ • 1940s: HF uváděno do běžné praxe konvenční těžby • 1974: SDWA :neupravuje složení a použití HF kapaliny • 1997: Federální odvolací soud označuje HF uhelných slojí (CBM) jako „podzemní injektáž“ a zařazuje jej pod působnost SDWA => EPA studuje důsledky HF CBM na spodní vodu. • 2004: EPA označuje riziko za nízké a federální regulaci HF za nepotřebnou (s výjimkou injektáží nafty) • 2005: Energy Policy Act (EPAct) vyjímá „injektáž tekutin a propantů za účelem HF“ z definice podzemní injektáže v SDWA Znečištění spodních vod Znečištění spodních vod • 2010: Kongres pověřuje EPA zkoumáním vlivu HF na životní prostředí • 2012: EPA Progress Report • 2014: Draft pro peer review • 201x: Final Report => regulace „Souvislost jejich výskytu s vrty se za 70 let praxe neprokázala“ Cabot Oil & Gas Company: 14 vrtů v oblasti Dimock, Susquehanna County, Pennsylvania; • EPA 2009: vinou špatného cementování a/nebo bednění a/nebo přetlakování se do okolí vrtu dostává zemní plyn, mangan, arsen a další látky. • EPA 2010: Cabot nezjednal dostatečnou nápravu – vše uzavřít, zaplatit dodatečné pokuty, nahradit škodu a pořídit filtry vody pro postižené domácnosti. Udělat další testy a vyšetřovat. • EPA 2012: Voda ve studních je v pořádku, další vyšetřování netřeba. Frackademia • Tradiční role výzkumu: poradenství • Nová role výzkumu: obhajoba policy • Výzkum financovaný soukromými penězi • Konflikt zájmů • Vrty přímo na pozemcích univerzit • Data? Znečištění spodních vod Marcellus shale play, Pennsylvania Znečištění spodních vod Marcellus shale play, Pennsylvania Znehodnocení krajiny Opozice • V rozlehlých pouštích USA těžit lze, v ČR je každý zásah do krajiny citelný. Průmysl • V USA se netěží jen v pouštích, ale i ve městech, případně i Uni kampusu (Arlington, TX). • Hustota osídlení nad pánví Barnett Shale je 5x vyšší než průměrná hustota v ČR. Pole Jonah, Wyoming Horní Věstonice • Vymezení výzkumného tématu • Klíčové koncepty • Metoda • Výzkumný postup • Očekávaný přínos a limity práce Znehodnocení krajiny Electricity Source Land Intensity (Incl. Fuel Production) Gas 100 Biomass 205 Coal 190 Nuclear 177 Wind 1538 PVE 2154 Znehodnocení krajiny Trend: menší počet těžebních ploch, delší laterály Dopravní zátěž Opozice • Typický vrt do 1,5 – 4 km potřebuje k dokončení 700 – 2000 cest nákladním autem, v nejintenzivnější fázi těžby tomu odpovídá i 250 cest denně. • Práce na jedné pracovní ploše (25 – 36 vrtů, hloubka 3 km, délka laterály 1,5 km) trvají 3,5 – 5 let. Průmysl • Vrt je záležitost několika málo měsíců a pak po něm zbude jen produkční kříž v malém oploceném dvorku. • Těžaři postaví nové silnice. Spotřeba vody • Na štěpení jednoho vrtu je třeba stovky tisíc hektolitrů vody. • Její část zůstává pod zemí a je „ztracená“. • V typické produkční oblasti připadá na těžbu zhruba 0,1 – 5 % regionální spotřeby vody, se zemědělstvím, rezidenčním sektorem nebo třeba těžbou uhlí se těžba BP nedá srovnávat. • Uvolněný plyn je „vlhký“, nese určitou část vody s sebou v podobě par, které jsou odlučovány. Spotřeba vody • Na štěpení jednoho vrtu je třeba stovky tisíc hektolitrů vody. • Její část zůstává pod zemí a je „ztracená“. • V typické produkční oblasti připadá na těžbu zhruba 0,1 – 5 % regionální spotřeby vody, se zemědělstvím, rezidenčním sektorem nebo třeba těžbou uhlí se těžba BP nedá srovnávat. • Uvolněný plyn je „vlhký“, nese velkou část vody s sebou v podobě par, které jsou odlučovány. Zemětřesení • Štěpením horniny se vytváří lokální zemětřesení, která mohou být nebezpečná na povrchu (Blackpool, UK) • Zemětřesení vznikají jen při práci v blízkosti již napjatých struktur. • Současná technika umí měřit sekundární otřesy půdy v reálném čase a přizpůsobovat tlaky v pumpách reakci podloží. Skleníkový efekt • Flow back obsahuje velké množství metanu, více vrtů a sběrných potrubí znamená vyšší úniky plynu, který je z hlediska globálního oteplování cca 28x více silnější než oxid uhličitý. • Nikdo neví, kolik metanu se ve skutečnosti uvolňuje. Skleníkový efekt: pokračování • Profesoři Howarth a Ingraffea (Cornell Uni) prokázali, že co do celého cyklu (těžba – transport – spalování) je břidlicový plyn horší než uhlí. • Nikdo neví, kolik metanu se ve skutečnosti uvolňuje. Ani Howarth s Ingraffeou, kteří nic neprokázali, jen upozornili na důležitost sledování dopadů celého cyklu na životní prostředí. Skleníkový efekt: pokračování "We reiterate that all methane emission estimates, including ours, are highly uncertain. As we concluded in Howarth et al. (2011), “the uncertainty in the magnitude of fugitive emissions is large. Given the importance of methane in global warming, these emissions deserve far greater study than has occurred in the past. We urge both more direct measurements and refined accounting to better quantify lost and unaccounted for gas.” The new GHG reporting requirements by EPA will provide better information, but much more is needed.„ (http://www.eeb.cornell.edu/howarth/Howarthetal2012_Fi nal.pdf, str. 10) Znečištění ovzduší – srovnání paliv Pollutant Gas Oil Coal Carbon Dioxide 100 140 178 Carbon Monoxide 100 83 520 Nitrogen Oxides 100 487 497 Sulfur Dioxide 100 1,112,200 259,100 Particulates 100 1,200 39,200 Diskuse • Jaká je veřejná diskuse k energetice? • Jaké jsou dopady BP na ŽP? • Jaká by měla být role vědy v regulaci BP? Diskuse: jaká je veřejná diskuse k energetice? Energetika a pravda: diskuse v zajetí režimů a rámců pravdy Režimy pravdy: definice Rámce pravdy: • Sub/odvětví ve kterém se pohybuji: Známé => vypočitatelné => fungující => pravdivé • Všechna ostatní sub/odvětví Neznámé => podezřelé => nefungující => nepravdivé Příklady: • Fosilní paliva x OZE • BP ano x ne Diskuse: dopady BP na ŽP • BP má negativní dopady na životní prostředí. Teze průmyslu o tom, že HF a znečištění vody spolu nesouvisí je vzhledem k měřítku produkce neudržitelná. • Stejně závažné dopady na životní prostředí mají i další energetické zdroje. Diskuse: role vědy v regulaci BP • Jakou úroveň ingerence specifického zájmu do výzkumu je možno akceptovat? • Co přesně znamená nezaujatý výzkum? • Je výzkum zadaný komerčním subjektem pořád ještě vědou? • Má výzkum, ve/na kterém není žádný zájem vůbec smysl? Proč je BP důležitý Ekonomika • Nízké ceny vstupů. • Konkurenční výhoda. • Vyšší kupní síla. • Nové pracovní příležitosti. Proč je BP důležitý Politika • Konvenční zásoby OECD: 8 % vs. MENA + FSU: 76 % • Nekonvenční zásoby OECD: 40 % vs. MENA + FSU 31 % Proč je BP důležitý Společnost • Test veřejné diskuse. • Měli bychom hledat společný režim a rámec pravdy pro vedení racionální debaty (normativní aspekt). Proč je BP důležitý Životní prostředí • Spalování zemního plynu je více-méně výrazně ekologičtější, než uhlí. • Nastupující téma: prachové částice ve vzduchu. • Zemní plyn logickou volbou náhrady lokálních topenišť na tuhá paliva (chybí finanční incentiva). • Zemní plyn pro vykrývání OZE. • Případný výraznější environmentální debakl BP pozvedne zájem o OZE. Proč je BP důležitý Právo a veřejná správa • BP jako test vymahatelnosti práva.