SL - Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH
GENERALNI DIREKTORAT ZA NOTRANJO POLITIKO TEMATSKI SEKTOR A: GOSPODARSKA IN ZNANSTVENA POLITIKA Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi ŠTUDIJA Izvleček Študija obravnava možne vplive hidravličnega lomljenja na okolje in zdravje ljudi. Kvantitativni podatki in kvalitativni vplivi so povzeti po izkušnjah iz ZDA, saj je pridobivanje plina iz skrilavca v Evropi še vedno v povojih, medtem ko imajo v ZDA več kot 40 let izkušenj, pri čemer so v tem času zvrtali že več kot 50.000 vrtin. Na podlagi kritičnega pregleda obstoječe literature in lastnih izračunov smo ocenili tudi emisije toplogrednih plinov. Pregledali smo evropsko zakonodajo z ozirom na dejavnosti hidravličnega lomljenja in dali priporočila za nadaljnje delo. Na podlagi trenutne preskrbe s konvencionalnim plinom in njenega verjetnega razvoja v prihodnosti razpravljamo o potencialnih virih plina in prihodnji razpoložljivosti plina iz skrilavca. IP/A/ENVI/ST/2011-07 PE 464.425 junij 2011 SL Ta dokument je naročil Odbor za okolje, javno zdravje in varnost hrane Evropskega parlamenta. AVTORJI Stefan LECHTENBÖHMER, Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy Matthias ALTMANN, Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH Sofia CAPITO, Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH Zsolt MATRA, Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH Werner WEINDRORF, Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH Werner ZITTEL, Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH ODGOVORNI ADMINISTRATOR Lorenzo VICARIO Tematski sektor za gospodarsko in znanstveno politiko Evropski parlament B-1047 Bruselj E-pošta: [email protected] JEZIKOVNE RAZLIČICE Izvirnik: EN BG/ES/CS/DA/DE/ET/EL/FR/IT/LV/LT/HU/NL/PL/PT/RO/SK/SL/FI/SV O IZDAJATELJU Če se želite obrniti na tematski sektor ali se naročiti na njegov bilten, pišite na: [email protected] H ___________ Rokopis končan junija 2011. Bruselj, © Evropski parlament, 2011. Ta dokument je na voljo na spletnem mestu: http://www.europarl.europa.eu/activities/committees/studies.do?language=SL. ________ IZJAVA O OMEJITVI ODGOVORNOSTI Mnenja, izražena v tem dokumentu, so izključno avtorjeva odgovornost in ne odražajo nujno uradnega stališča Evropskega parlamenta. Dovoljeno je razmnoževanje in prevajanje za nekomercialne namene, pod pogojem, da se navede vir ter da je izdajatelj predhodno obveščen in prejme izvod. Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ KAZALO SEZNAM KRATIC 5 SEZNAM TABEL 8 SEZNAM SLIK 8 POVZETEK 10 1. 13 UVOD 1.1. Plin iz skrilavca 13 1.1.1. Kaj je plin iz skrilavca? 13 1.1.2. Novosti na področju nekonvencionalnega pridobivanja plina 15 1.2. Nafta iz skrilavca 2. 16 1.2.1. Kaj je nafta iz skrilavca in nafta iz nizkoporoznih kamnin? 16 1.2.2. Novosti na področju pridobivanja nafte iz nizkoporoznih kamnin 17 VPLIVI NA OKOLJE 18 2.1. Hidravlično lomljenje in njegovi možni vplivi na okolje 18 2.2. Vplivi na pokrajino 20 2.3. Izpusti onesnaževal zraka in onesnaženje zemlje 22 2.3.1. Onesnaževala zraka iz rednega delovanja 22 2.3.2. Onesnaževala iz izlivov iz vrtin ali nesreč na mestih vrtanja 24 2.4. Površinska in podzemna voda 3. 25 2.4.1. Poraba vode 25 2.4.2. Onesnaženje vode 26 2.4.3. Odstranjevanje odpadne vode 28 2.5. Potresi 29 2.6. Kemikalije, radioaktivnost in vplivi na zdravje ljudi 29 2.6.1. Radioaktivni materiali 29 2.6.2. Uporabljene kemikalije 30 2.6.3. Vplivi na zdravje ljudi 33 2.7. Možne dolgoročne ekološke koristi 34 2.8. Diskusije o tveganjih v javnih razpravah 35 2.9. Poraba virov 36 BILANCA TOPLOGREDNIH PLINOV 3.1. Plin iz skrilavca in plin iz nizkoporoznih kamnin 38 38 3.1.1. Izkušnje v Severni Ameriki 38 3.1.2. Prenosljivost na razmere v Evropi 42 3.1.3. Odprta vprašanja 45 3.2. Nafta iz nizkoporoznih kamnin 3.2.1. 45 Izkušnje v Evropi 45 3 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 4. PRAVNI OKVIR EU 46 4.1. Direktive, namenjene posebej ekstraktivni industriji 46 4.2. Splošne direktive (vidik: okolje in zdravje ljudi) 48 4.2.1. Splošna rudarska tveganja, ki jih zajemajo direktive EU 48 4.2.2. Posebna tveganja pridobivanja plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin, ki jih zajemajo direktive EU 50 4.3. Vrzeli in odprta vprašanja 5. 56 RAZPOLOŽLJIVOST IN VLOGA V NIZKOOGLJIČNEM GOSPODARSTVU 59 5.1. Uvod 59 5.2. Velikost in lokacija nahajališč plina in nafte iz skrilavca v primerjavi s konvencionalnimi nahajališči 60 5.2.1. Plin iz skrilavca 60 5.2.2. Nafta iz skrilavca in nafta iz nizkoporoznih kamnin 63 5.3. Analiza stanja pridobivanja plina iz skrilavca v ZDA 5.3.1. Stopnja pridobivanja v prvem mesecu 66 5.3.2. Tipični profili pridobivanja 66 5.3.3. Ocenjena skupno pridobljena količina (EUR) na vrtino 67 5.3.4. Nekateri primeri v ZDA 67 5.3.5. Ključni parametri večjih evropskih nahajališč plina iz skrilavca 69 5.3.6. Hipotetični razvoj polja 70 5.4. Pomen pridobivanja plina iz skrilavca pri prehodu na nizkoogljično gospodarstvo in pri dolgoročnem zmanjševanju emisij CO2 6. 66 70 5.4.1. Pridobivanje konvencionalnega plina v Evropi 5.4.2. plinom Verjeten pomen pridobivanja nekonvencionalnega plina za evropsko preskrbo s 71 5.4.3. Pomen pridobivanja plina iz skrilavca za dolgoročno zmanjšanje emisij CO2 ZAKLJUČKI IN PRIPOROČILA 70 72 73 REFERENCE 76 PRILOGA: PRETVORBENI FAKTORJI 84 4 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ SEZNAM KRATIC AKP Afrika, Karibski otoki, Pacifik ac-ft jutro-čevelj (acre-foot; 1 jutro-čevelj =1.215 m2) ADR sporazum o mednarodnem prevozu nevarnih snovi po cestah AGS Geološka služba Arkanzasa (Arkansas Geological Survey) BAT najboljša razpoložljiva tehnika (Best Available Technique) bbl sod (barrel; 159 litrov) bcm milijarda m³ BREF referenčni dokument o najboljših razpoložljivih tehnikah CBM metan iz nahajališč premoga (coalbed methane) CO ogljikov monoksid CO2 ogljikov dioksid D Darcy (mera za prepustnost) EIA presoja vplivov na okolje EU Evropska unija EUR ocenjena skupno pridobljena količina (količina nafte, ki bi jo naj po pričakovanjih pridobili iz nahajališča) Gb gigasod (gigabarrel; 109 bbl) TPG toplogredni plini GIP plin na mestu (gas in place), celotna količina plina, ki ga vsebuje skrilavec IEA Mednarodna agencija za energijo IPPC Celovito preprečevanje in nadzorovanje onesnaževanja (Integrated Pollution Prevention and Control) 5 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ km kilometer kt kilotona LCA analiza življenjskega cikla (Life Cycle Analysis) m meter m³ kubični meter MJ megajoule MMscf milijon standardnih kubičnih čevljev Mt milijon ton MW rudarski odpadki (Mining Waste) NEEI dejavnost pridobivanja neenergetskih surovin NMVOC nemetanske hlapne organske spojine NORM naravno prisotni radioaktivni materiali (pogosto okrajšano tudi kot N.O.R.M.) NOx dušikovi oksidi OGP Mednarodno združenje proizvajalcev nafte in plina (International Association of Oil & Gas Producers) PA DEP Oddelek za varstvo okolja Pensilvanije (Pennsylvania Department of Environmental Protection) PLTA Zveza zemljiških skladov Pensilvanije (Pennsylvania Land Trust Association) PM trdni delci ppb delcev na milijardo ppm delcev na milijon Scf standardni kubični čevelj (standard cubic feet; 1000 Scf = 28,3 m3) SO2 žveplov dioksid 6 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ SPE Združenje naftnih inženirjev (Society of Petroleum Engineers) TCEQ Komisija za kakovost okolja Teksasa (Texas Commission on Environmental Quality) Tm³ tera kubični meter (1012 m³) TOC skupni organski ogljik UK Združeno kraljestvo UNECE Ekonomska komisija Združenih narodov za Evropo US-EIA Uprave ZDA za energetske informacije (United States Energy Information Administration) USGS Geološka služba ZDA (United States Geological Survey) VOC hlapne organske spojine WEO Svetovne energetske perspektive (World Energy Outlook). 7 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ SEZNAM TABEL Tabela 1: Tipične specifične emisije onesnaževal zraka iz stacionarnih dizelskih motorjev, ki se uporabljajo za vrtanje, hidravlično lomljenje in dokončanje............................... 24 Tabela 2: Poraba vode pri različnih vrtinah za proizvodnjo plina iz skrilavca (m3) ......... 26 Tabela 3: Izbrane snovi, uporabljene kot kemični dodatki tekočini za lomljenje na Spodnjem Saškem v Nemčiji ............................................................................ 33 Tabela 4: Ocenjene količine materialov in premiki tovornjakov, potrebni za dejavnosti, ki so povezane z izkoriščanjem zemeljskega plina [NYCDEP 2009] ................................ 36 Tabela 5: Emisije metana iz povratnih tekočin za štiri nekonvencionalne vrtine zemeljskega plina ........................................................................................... 39 Tabela 6: Emisije iz raziskovanja, pridobivanja in obdelave plina iz skrilavca glede na kurilnost (Hi) pridobljenega plina ...................................................................... 41 Tabela 7: TGP iz proizvodnje električne energije iz kombiniranega plinsko-parnega procesa na zemeljski plin iz različnih virov zemeljskega plina (ZP) v primerjavi s proizvodnjo električne energije iz premoga v g ekvivalenta CO2 na kWh električne energije 44 Tabela 8: Vse direktive EU, razvite posebej za ekstraktivne industrije ........................... 47 Tabela 9: Najpomembnejša zakonodaja, ki zadeva ekstraktivne industrije ..................... 49 Tabela 10: Zadevne direktive EU o vodi.................................................................... 51 Tabela 11: Zadevne direktive EU o varstvu okolja ...................................................... 52 Tabela 12: Zadevne direktive EU o varnosti pri delu ................................................... 53 Tabela 13: Zadevna direktiva o varstvu pred sevanjem .............................................. 54 Tabela 14: Zadevne direktive EU o odpadkih ............................................................. 54 Tabela 15: Zadevne direktive EU o kemikalijah in povezanih nesrečah .......................... 55 Tabela 16: Ocena pridobivanja in rezerv konvencionalnega plina v primerjavi z viri plina iz skrilavca (plin-na-mestu in tehnično razpoložljivi viri plina iz skrilavca); GIP = plin na mestu; mrd. m³ = milijarda m³ (izvirni podatki so pretvorjeni v m³, pri čemer je 1000 Scf enako 28,3 m3) ......................................................................................... 61 Tabela 17: Ocena večjih nahajališč plina v skrilavcu v ZDA (izvirni podatki so pretvorjeni ob upoštevanju 1000 Scf= 28,3 m3 in 1 m = 3 ft).................................................... 62 Tabela 18: Ocene virov nafte iz skrilavca v Evropi (v Mt) ............................................ 64 Tabela 19: Ocena ključnih parametrov večjih evropskih skrilavcev s plinom (izvirni podatki so pretvorjeni v SI-enote in zaokroženi)............................................................. 69 SEZNAM SLIK Slika 1: Možni tokovi onesnaževal zraka, škodljivih snovi v vodo in zemljo ter naravno prisotnih radioaktivnih materialov ..................................................................... 20 Slika 2: Vrtine za pridobivanje plina iz nizkoporoznih kamnin v peščenjaku.................... 21 Slika 3: Sestava tekočine za lomljenje, uporabljene v vrtini za proizvodnjo plina iz nizkoporoznih kamnin Goldenstedt Z23 na Spodnjem Saškem v Nemčiji ................. 32 Slika 4: Emisije CH4 iz raziskovanja, pridobivanja in obdelave plina iz skrilavca .............. 39 Slika 5: Emisije toplogrednih plinov iz proizvodnje, distribucije in izgorevanja plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin v primerjavi s konvencionalnim zemeljskim plinom in premogom ....................................................................................... 43 Slika 6: Struktura ekstraktivne industrije.................................................................. 48 Slika 7: Najpomembnejše direktive EU, ki se uporabljajo za odpadke ekstraktivne industrije .................................................................................................................... 49 Slika 8: Svetovna proizvodnja nafte iz skrilavca; izvirne enote so pretvorjene tako, da 1 tona naftnega skrilavca ustreza 100 l nafte iz skrilavca ........................................ 65 8 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Slika 9: Pridobivanje plina v Fayetteville Shale v Arkansasu......................................... 68 Slika 10: Tipičen razvoj skrilavca z dodajanjem novih vrtin s stalno hitrostjo razvoja 1 vrtina na mesec.............................................................................................. 70 9 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ POVZETEK PRIPOROČILA Ni celovite direktive, ki bi predstavljala evropski zakon o rudarstvu. Javno dostopna, celovita in podrobna analiza evropskega pravnega okvira, ki zadeva pridobivanje plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin, ni na voljo in bi jo bilo treba pripraviti. Veljavni pravni okvir EU za hidravlično lomljenje, ki je bistveni element pridobivanja plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin, ima vrsto vrzeli. Kar je najbolj pomembno, prag za presojo vplivov na okolje, ki jo je treba izvesti za dejavnosti hidravličnega lomljenja pri pridobivanju ogljikovodikov, je postavljen daleč nad vsako morebitno industrijsko dejavnost te vrste, zato bi ga bilo treba močno znižati. Področje uporabe okvirne direktive o vodah bi bilo treba ponovno oceniti in pri tem posebno pozornost posvetiti dejavnosti lomljenja in njenim možnim vplivom na površinsko vodo. V okviru analize življenjskega cikla je podrobna analiza stroškovne učinkovitosti lahko orodje za oceno celotnih koristi posamezne družbe in njenih državljanov. Treba je razviti usklajen pristop, ki se bo uporabljal po vsej EU-27, na podlagi katerega lahko pristojni organi izvedejo svoje ocene analize življenjskega cikla in o njih razpravljajo z javnostjo. Oceniti bi bilo treba, ali naj se uporaba strupenih kemikalij za vbrizgavanje na splošno prepove. Vse kemikalije bi bilo treba vsaj javno razkriti, omejiti število dovoljenih kemikalij ter nadzorovati njihovo uporabo. Statistične podatke o vbrizganih količinah in številu projektov bi bilo treba zbirati na evropski ravni. Okrepiti bi bilo treba regionalne organe, da bodo lahko odločali o dovoljenjih za projekte, ki vključujejo hidravlično lomljenje. Sodelovanje javnosti in ocene analize življenjskega cikla bi morali biti pri sprejemanju teh odločitev obvezni. Če se izda dovoljenje za projekt, bi moral biti nadzor površinskih vodnih tokov in izpustov v zrak obvezen. Statistike o nesrečah in pritožbah bi bilo treba zbirati in analizirati na evropski ravni. Če so projekti odobreni, bi moral pritožbe zbirati in obravnavati neodvisen organ. Zaradi kompleksne narave mogočih vplivov in tveganj hidravličnega lomljenja za okolje in zdravje ljudi bi bilo treba razmisliti o razvoju nove direktive na evropski ravni, ki bi celovito urejala vsa vprašanja s tega področja. 10 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Vplivi na okolje Neizogibni vplivi pridobivanja plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin so velika poraba površine zaradi vrtin, parkirnih in manevrirnih površin za tovornjake, opreme, objektov za obdelavo in transport plina ter dovoznih poti. Glavni možni vplivi so izpusti onesnaževal v zrak, onesnaženje podzemne vode zaradi nenadzorovanih tokov plina ali kapljevin, do katerih pride zaradi puščanj ali razlitij, puščanje tekočine za lomljenje in nekontroliran izpust odpadne vode. Tekočine za lomljenje vsebujejo nevarne snovi, povratni tok pa poleg tega vsebuje tudi težke kovine in radioaktivne materiale iz najdišča. Izkušnje iz ZDA kažejo, da prihaja do številnih nesreč, ki so lahko škodljive za okolje in zdravje ljudi. Zabeležene kršitve zakonskih zahtev ustrezajo približno 1 – 2 odstotkoma vseh dovoljenj za vrtanje. Veliko teh nesreč je posledica nepravilnega rokovanja ali puščajoče opreme. Nadalje v bližini vrtin plina poročajo o onesnaženju podzemne vode z metanom, ki v izrednih primerih lahko pripelje do eksplozij stanovanjskih stavb, in s kalijevim kloridom, ki vodi do zasoljevanja pitne vode. Vplivi se seštevajo, ko se formacije skrilavcev izkoriščajo z veliko gostoto vrtin, in sicer do šest na km². Izpusti toplogrednih plinov (TGP) Emisije ubežnega metana iz procesa hidravličnega lomljenja imajo lahko zelo velik vpliv na bilanco toplogrednih plinov. Na podlagi obstoječih ocen je razpon emisij TGP iz pridobivanja in obdelave nekonvencionalnega zemeljskega plina od 18 do 23 g ekvivalenta CO2 na MJ. Emisije zaradi vdora metana v vodonosnike še niso ocenjene. Vendar pa se emisije za posamezen projekt lahko spreminjajo tudi za faktor deset, odvisno od proizvodnje metana posamezne vrtine. V odvisnosti od več dejavnikov so izpusti toplogrednih plinov pri plinu iz skrilavca z ozirom na njegovo energijsko vrednost tako nizki kot tisti pri konvencionalnem plinu, ki se transportira na dolge razdalje, ali tako visoki kot tisti pri črnem premogu v njegovem celotnem življenjskem ciklu od pridobivanja do sežiganja. Pravni okvir EU Namen zakona o rudarstvu je zagotoviti zakonski okvir za dejavnosti rudarstva na splošno. Cilj je oblikovati uspešen industrijski sektor, zanesljivo preskrbo z energijo ter zagotoviti zadostno zaščito zdravja ter varnost in varstvo okolja. Na ravni EU ne obstaja celovit okvir za rudarstvo. Vendar pa obstajajo štiri direktive, oblikovane posebej za rudarstvo. Poleg tega obstaja množica direktiv in uredb, ki niso namenjene posebej rudarstvu, vendar vplivajo na ekstraktivno industrijo. Osredotočili smo se na pravne akte, ki obravnavajo okolje in zdravje ljudi, in našli 36 najpomembnejših direktiv z naslednjih zakonskih področij: voda, varstvo okolja, varnost pri delu, zaščita pred sevanjem, odpadki, kemikalije in povezane nesreče. Zaradi obsežnosti zadevne zakonodaje z različnih področij posebna tveganja hidravličnega lomljenja niso zadostno zajeta. Našli smo devet velikih vrzeli: 1. neobstoj okvirne direktive o rudarstvu, 2. nezadosten prag v direktivi o presoji vplivov na okolje za pridobivanje zemeljskega plina, 3. prijava nevarnih materialov ni obvezna, 4. ni zahtevana odobritev kemikalij, ki ostanejo v tleh, 5. ne obstaja referenčni dokument o najboljših razpoložljivih tehnikah (BREF) za hidravlično lomljenje, 6. zahteve za obdelavo odpadne vode niso zadostno opredeljene in zmogljivosti obratov za obdelavo vode so verjetno nezadostne, če naj bi prepovedali podzemno vbrizgavanje in odlaganje, 7. nezadostno sodelovanje javnosti pri odločanju na regionalni ravni, 8. nezadostna učinkovitost okvirne direktive o vodah ter 9. analiza življenjskega cikla ni obvezna. 11 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Razpoložljivost virov plina iz skrilavca in njihova vloga v nizkoogljičnem gospodarstvu Potencial razpoložljivosti nekonvencionalnega plina je treba obravnavati v kontekstu konvencionalne proizvodnje plina: evropska proizvodnja plina je v strmem upadanju že nekaj let in pričakovati je, da bo do leta 2035 upadla še za nadaljnjih 30 odstotkov ali več, evropsko povpraševanje bo po pričakovanjih do leta 2035 še naprej naraščalo, uvoz zemeljskega plina bo neizogibno še naprej naraščal, če se ti trendi uresničijo; nikakor ni zagotovljeno, da bo zahtevani dodatni uvoz reda velikosti 100 milijard m³ na leto ali več mogoče uresničiti. Viri nekonvencionalnega plina v Evropi so premajhni, da bi imeli znaten vpliv na te trende. To še bolj drži, ker bodo tipični profili pridobivanja dopuščali zajetje le določenega dela teh virov. Poleg tega so izpusti toplogrednih plinov pri preskrbi z nekonvencionalnim plinom znatno večji kot pri preskrbi s konvencionalnim plinom. Tudi okoljske obveznosti bodo povečale stroške projektov in zadrževale njihov razvoj. To bo še nadalje zmanjšalo možni vpliv. Zelo verjetno je, da bi imele naložbe v projekte plina iz skrilavca – če sploh – kratkoročen vpliv na preskrbo s plinom, ki bi lahko bil v nasprotju s cilji, saj bi dajal vtis zagotovljene preskrbe s plinom v času, ko bi porabniki morali dobiti signal za zmanjšanje te odvisnosti z varčevanjem, ukrepi za izboljšanje učinkovitosti in zamenjavo. Zaključki V času, ko je trajnostnost ključ do bodočih operacij, se lahko vprašamo, ali naj bo vbrizgavanje strupenih kemikalij v tla dovoljeno ali naj bo prepovedano, saj bi taka praksa omejila ali izključila vsako kasnejšo uporabo onesnažene plasti (npr. za geotermalne namene) in ker dolgoročni učinki niso raziskani. V območju aktivnega pridobivanja plina iz skrilavca se vbrizga približno 0,1 – 0,5 litra kemikalij na kvadratni meter. To vprašanje je še posebej sporno, ker so možne koristi plina iz skrilavca premajhne, da bi imele znaten vpliv na evropske razmere pri preskrbi s plinom. Trenutni prednostni položaj raziskav in proizvodnje nafte in plina je treba ponovno oceniti ob upoštevanju dejstvu, da možne koristi ne odtehtajo okoljskih tveganj in bremen, saj je specifična proizvodnja plina zelo majhna. 12 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 1. UVOD Ta študija 1 podaja pregled nekonvencionalnih dejavnosti na področju ogljikovodikov in njihovih potencialnih vplivov na okolje. Osredotoča se na prihodnje dejavnosti v Evropski uniji. Ugotovitve te študije se pretežno nanašajo na plin iz skrilavca (shale gas), bežno se dotikajo tudi nafte iz skrilavca (shale oil) in nafte iz nizkoporoznih kamnin (tight oil). Prvo poglavje podaja kratek pregled lastnosti tehnologij pridobivanja, predvsem procesa hidravličnega lomljenja (hydraulic fracturing, hydrofracking). Temu sledi kratek pregled izkušenj iz ZDA, ki so edina država, kjer se hidravlično lomljenje že desetletja uporablja v vse večjem obsegu. Drugo poglavje se osredotoča na oceno emisij toplogrednih plinov, povezanih s pridobivanjem zemeljskega plina z metodami hidravličnega lomljenja. Obstoječe ugotovitve smo pregledali in razširili z lastno analizo. V tretjem poglavju je pregled zakonskega okvira na ravni EU, ki zadeva hidravlično lomljenje. Po pregledu zakonskega okvira, ki se uporablja za rudarstvo, se osredotočamo na direktive, ki ščitijo okolje in zdravje ljudi. Predstavljamo in razpravljamo o pomanjkljivostih zakonodaje, kar zadeva možne vplive hidravličnega lomljenja na okolje. Četrto poglavje podaja oceno virov in razpravo o možnem vplivu pridobivanja plina iz skrilavca na evropsko preskrbo s plinom. Iz tega razloga smo analizirali izkušnje s pridobivanjem plina iz skrilavca v ZDA in s pomočjo skupnih značilnosti profilov pridobivanja skicirali tipičen razvoj pridobivanja plina iz skrilavca. V zvezi z evropsko proizvodnjo in povpraševanjem po plinu je predstavljena verjetna vloga pridobivanja plina iz skrilavca glede na trenutno proizvodnjo in povpraševanje ter izvedena ekstrapolacija na naslednja desetletja. Zadnje poglavje vsebuje zaključke in podaja priporočila, kako obravnavati posebna tveganja hidravličnega lomljenja. 1.1. Plin iz skrilavca 1.1.1. Kaj je plin iz skrilavca? Geološke formacije ogljikovodikov nastanejo pod posebnimi pogoji iz organskih sestavin morskih sedimentov. Običajna nafta in plin izvirata iz termo-kemične cepitve organskega materiala v sedimentnih, t.i. izvornih kamninah. Čim globlje so se te kamnine pogrezale pod ostale kamnine, tem bolj so se segrevale – v povprečju za 30 °C na vsak kilometer porasta globine –, in ko je temperatura dosegla približno 60 °C, se je organski material razgradil v nafto, kasneje pa še v plin. Globina, temperatura in čas izpostavljenosti določajo stopnjo razgradnje. Višja kot je bila temperatura in daljši kot je bil čas izpostavljenosti, bolj so se kompleksne organske molekule cepile in se na koncu razgradile v svojo najpreprostejšo sestavino, metan z enim ogljikovim in 4 vodikovimi atomi. 1 Zahvaljujemo se dr. Jürgenu Glückertu (Heinemann & Partner Rechtsanwälte, Essen, Nemčija) in g. Teßmerju (Rechtsanwälte Philipp-Gerlach + Teßmer, Frankfurt, Nemčija) za kritično branje in koristne komentarje na 4 (pravni okvir EU). Zahvaljujemo se prof. Blendingerju, Jeanu Laherreru in Jean-Marie Bourdairu za plodne razprave in dragocene komentarje. 13 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Odvisno od geoloških formacij so nastajajoči tekoči ali plinasti ogljikovodiki ubežali iz izvorne kamnine in se navadno premikali navzgor v porozne in prepustne plasti, ki so morale biti prekrite z neprepustno kamnino, t.i. bariero, da je prišlo do akumulacije ogljikovodikov. Te akumulacije ogljikovodikov oblikujejo običajna naftna in plinska polja. Zaradi relativno visoke vsebnosti nafte, lege nekaj kilometrov od površja in lahkega dostopa na površini jih je lahko izkoriščati z vrtanjem vrtin. Nekatere akumulacije ogljikovodikov obstajajo v zbirnih kamninah z zelo majhno poroznostjo in prepustnostjo. Ta nahajališča se imenujejo nafta oz. plin iz nizkoporoznih kamnin. Pri tem je prepustnost običajno 10 – 100 krat manjša kot v običajnih poljih. Ogljikovodiki so lahko nakopičeni tudi v velikih količinah kamnin, ki načeloma sploh niso zbirne kamnine, ampak skrilavci in druge zelo fino zrnaste kamnine, v katerih potrebno prostornino za skladiščenje zagotavljajo majhne razpoke in izredno majhne pore. Take kamnine imajo izredno majhno prepustnost. To se imenuje plin ali nafta iz skrilavca. Slednja ne vsebuje dokončno razvitih ogljikovodikov, temveč le prekurzor, imenovan kerogen, ki ga je v kemičnih obratih mogoče pretvoriti v surovo nafto. Tretja skupina nekonvencionalnega plina je metan v ležiščih premoga, ki je zaprt v pore premogovih plasti. Odvisno od lastnosti ležišč vsebuje plin različne sestavine v različnih deležih, vključno z metanom, ogljikovim dioksidom, vodikovim sulfidom, radioaktivnim radonom itd. Vsem nekonvencionalnim nahajališčem je skupno, da je vsebnost plina ali nafte na volumen kamnine majhna v primerjavi z običajnimi polji, da sta razpršena po velikem področju več deset tisoč kvadratnih kilometrov in da je prepustnost zelo majhna. Zato so potrebne posebne metode za pridobivanje te nafte ali plina. Poleg tega je zaradi nizke vsebnosti ogljikovodikov v izvornih kamninah izčrpana količina na vrtino veliko manjša kot pri običajnih poljih, zaradi česar je ekonomično pridobivanje še večji izziv. Plin sam ni nekonvencionalen, metode pridobivanja pa so. Te metode zahtevajo zapletene tehnologije, veliko vode in vbrizgavanje aditivov, ki so lahko škodljivi za okolje. Med konvencionalnimi in nekonvencionalnimi nahajališči plina ali nafte ni ostre ločnice. Prej gre za zvezen prehod med konvencionalnim pridobivanjem plina ali nafte iz polj z veliko specifično vsebnostjo plina, veliko poroznostjo in prepustnostjo prek polj plina iz nizkoporoznih kamnin s slabšimi parametri učinkovitosti do pridobivanja plina iz skrilavca iz nahajališč z majhno specifično vsebnostjo plina, majhno poroznostjo in zelo majhno prepustnostjo. Posebno razlikovanje med pridobivanjem konvencionalnega plina in plina iz nizkoporoznih kamnin ni vedno jasno, ker v preteklosti uradne statistike niso jasno razmejevale teh dveh metod. Tudi neizogibni stranski učinki, ki zadevajo porabo vode, okoljska tveganja itd., naraščajo vzdolž tega niza metod pridobivanja. Na primer, za hidravlično lomljenje v formacijah s plinom iz nizkoporoznih kamnin je potrebno tipično več sto tisoč litrov vode, zmešane z opornimi delci in kemikalijami, na vrtino, medtem ko terja hidravlično lomljenje v formacijah plina iz skrilavca več milijonov litrov vode na vrtino. [ExxonMobil 2010] 14 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 1.1.2. Novosti na področju nekonvencionalnega pridobivanja plina Severnoameriške izkušnje Ker so klasična nahajališča plina v ZDA dosegla zgornjo mejo svojih zmogljivosti, so bila podjetja bolj in bolj prisiljena vrtati v manj produktivne formacije. V začetku so vrtine podaljšali v bližino konvencionalnih formacij in izkoriščali malo manj prepustne formacije. Med tem počasnim premikom je naraslo število vrtin, medtem ko se je specifična proizvodna količina zmanjšala. Raziskovali so bolj in bolj goste formacije. Ta faza se je začela v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Vrtin v formacijah s plinom iz nizkoporoznih kamnin niso ločevali od konvencionalnih statistik, ker ni bilo jasnega merila za razlikovanje med njima. Od začetkov razprave o podnebnih spremembah je glavni cilj zmanjšanje emisij metana. Čeprav so teoretično zaloge metana v nahajališčih premoga (CBM) velike, je njihov prispevek v prejšnjih dveh desetletjih v ZDA le počasi zrasel na približno 10 odstotkov v letu 2010. Zaradi neenakomernega razvoja v različnih premogovnih režimih, so nekatere države v ZDA ta vir energije odkrile hitreje kot druge. Nova Mehika je bila v devetdesetih letih prejšnjega stoletja največji proizvajalec metana iz ležišč premoga. Največjo proizvodnjo je dosegla leta 1997, ko jo je nadomestil najprej Kolorado (največja proizvodnja v letu 2004) in nato Wyoming, ki je trenutno največji proizvajalec metana iz ležišč premoga. Najbolj težavna potencialna nahajališča plinov se razvijejo nazadnje. To so ležišča plina iz skrilavca, ki so skoraj neprepustni ali vsaj manj prepustni kot ostale strukture, ki vsebujejo plin. Njihovo izkoriščanje je po eni strani sprožil tehnološki napredek pri vodoravnem vrtanju in hidravličnem lomljenju, pri katerem se uporabljajo kemični dodatki, verjetno še pomembnejše pa je bilo izvzetje panoge ogljikovodikov, ki uporablja postopek hidravličnega lomljenja, iz zahtev Zakona o varnosti pitne vode (Safe Drinking Water Act) [SDWA 1974], kar je bilo uzakonjeno Zakonom o energijski politiki iz leta 2005 (Energy Policy Act 2005) [EPA 2005]. V oddelku 322 Zakona o energijski politiki iz leta 2005 je bilo hidravlično lomljenje izvzeto iz glavnih ureditev EPA. Prve dejavnosti so se začele že pred desetletji z izkoriščanjem Bossier Shale v sedemdesetih in Antrim Shale v devetdesetih letih prejšnjega stoletja. Toda hiter dostop do nahajališč plina iz skrilavca se je začel okrog leta 2005 z izkoriščanjem Barnett Shale v Teksasu. V petih letih so tam zvrtali skoraj 15.000 vrtin. Stranski učinek te ekonomske zgodbe o uspehu je izbor majhnih podjetij kot Chesapeake, XTO ali druga, ki so opravila vrtanje. Podjetja so v tem nenadnem razcvetu zrasla in postala vredna več milijard dolarjev, s čimer so pritegnila pozornost velikih podjetij, kot sta ExxonMobil ali BHP Billiton. XTO je bil leta 2009 prodan ExxonMobilu za več kot 40 milijard dolarjev, Chesapeake pa je leta 2011 prodal svoj delež v Fayettevillu za 5 milijard dolarjev. V tem času so stranski učinki na okolje postajali vse bolj očitni za prebivalce in regionalne politike. V središču razprave je bil Marcellus Shale, saj se to nahajališče razteza prek obsežnih predelov države New York. Prisotna je zaskrbljenost, da bo njegovo izkoriščanje okrnilo zaščitena področja, ki zagotavljajo mestu New York oskrbo s pitno vodo. Trenutno Agencija ZDA za zaščito okolja (US Environmental Protection Agency) izvaja študijo tveganj, povezanih s hidravličnim lomljenjem, izbrano tehnologijo za izkoriščanje nekonvencionalnih plinskih polj. Rezultati študije bodo verjetno objavljeni v letu 2012 [EPA 2009]. 15 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Razvoj v Evropi V Evropi ta razvoj zaostaja za nekaj desetletij v primerjavi z ZDA. Formacije s plinom iz nizkoporoznih kamnin se v Nemčiji (Söhlingen) s hidravličnim lomljenjem izkoriščajo približno 15 let, vendar na zelo nizki ravni. Celotna evropska proizvodnja nekonvencionalnega plina je reda velikosti nekaj milijonov m3 na leto v primerjavi z nekaj sto milijardami na leto v ZDA [Kern 2010]. Vendar pa se od konca leta 2009 obseg dejavnosti povečuje. Največ koncesij za raziskave je dodeljenih na Poljskem [WEO 2011, str. 58], toda ustrezne dejavnosti so se začele tudi v Avstriji (dunajski bazen), Franciji (pariški bazen in jugovzhodni bazen), Nemčiji in na Nizozemskem (severnomorsko-nemški bazen), Švedskem (skandinavska regija) in v Veliki Britaniji (severni in južni naftni sistem). Na primer, oktobra 2010 je državni rudarski urad nemške dežele Severno Porenje-Vestfalija izdal raziskovalna dovoljenja 2 za 17.000 km² veliko področje, kar ustreza polovici površine dežele. Nasprotovanje ljudi tem projektom, ki so ga sprožile informacije iz ZDA, je hitro zraslo. V Franciji, na primer, je narodna skupščina določila moratorij na take dejavnosti vrtanja in prepovedala hidravlično lomljenje. Predlagani zakon je bil maja sprejet v narodni skupščini, vendar ga senat ni potrdil. Francoski minister za industrijo je predlagal drugačen zakon, ki bi dovolil hidravlično lomljenje samo iz znanstvenih razlogov pod strogim nadzorom odbora, sestavljenega iz zakonodajalcev, predstavnikov vlade, nevladnih organizacij in lokalnih prebivalcev [Patel 2011]. Ta spremenjeni zakon je senat potrdil junija. V nemški deželi Severno Porenje-Vestfalija so prizadeti prebivalci, lokalni politiki iz skoraj vseh strank, predstavniki podjetij za preskrbo z vodo in podjetja, ki proizvajajo mineralno vodo, predstavili svoja nasprotovanja hidravličnemu lomljenju. Deželni parlament Severnega Porenja-Vestfalije se je tudi izrekel za moratorij, dokler ne bodo na voljo dodatni izsledki. V prvem koraku je bilo varstvo voda prilagojeno rudarstvu, da bi bilo tako zagotovljeno, da bodo morebitna dovoljena izdana le, če organi za vode izdajo svoje soglasje. Razprava še ni zaključena. Nadalje je najbolj vpleteno podjetje ExxonMobil začelo odprto razpravo, da bi pretresli pomisleke prebivalcev in ocenili možne vplive. 1.2. Nafta iz skrilavca 1.2.1. Kaj je nafta iz skrilavca in nafta iz nizkoporoznih kamnin? Kot plin iz skrilavca je tudi nafta iz skrilavca sestavljena iz ogljikovodikov, ujetih v porah izvorne kamnine. Nafta sama je še vedno v ne dokončno razvitem stanju, imenovanem kerogen. Za pretvorbo kerogena v surovo nafto je treba le-tega segreti na do 450 °C. Zato je pridobivanje nafte iz skrilavca podobno konvencionalnemu rudarjenju skrilavcev, ki mu sledi toplotna obdelava. Njeni zgodnji rabi lahko sledimo več kot 100 let nazaj. Danes je Estonija edina država z velikim deležem nafte iz skrilavca v svoji energijski bilanci (~50 %). Zelo pogosto je kerogen zmešan s plastmi že dokončno razvite nafte v strukturah med izvornimi kamninami z majhno prepustnostjo. To nafto imenujemo nafta iz nizkoporoznih kamnin, čeprav je ločnica zelo pogosto nejasna in je prehod glede na različne stopnje razvitosti zvezen. Nafta iz nizkoporoznih kamnin je v svojem čistem stanju docela razvita nafta, ujeta v plasteh neprepustne kamnine z majhno poroznostjo. Zato pridobivanje nafte iz nizkoporoznih kamnin navadno zahteva tehnike hidravličnega lomljenja. 2 „Aufsuchungserlaubnis“ 16 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 1.2.2. Novosti na področju pridobivanja nafte iz nizkoporoznih kamnin ZDA Projekti nekonvencionalnega pridobivanja nafte iz naftnega skrilavca so se začeli najprej v Severni Ameriki okrog leta 2000 z izkoriščanjem nahajališča Bakken Shale v Severni Dakoti in Montani, ki pokriva področje, večje od 500.000 km² [Nordquist 1953]. Formacija Bakken vsebuje kombinacijo skrilavca, bogatega s kerogenom, in vmesne plasti, v katerih najdemo nafto iz nizkoporoznih kamnin. Francija/Evropa Poleg proizvodnje nafte iz skrilavca v Estoniji je pozornost ponovno pritegnil pariški bazen, ko je majhno podjetje Toreador pridobilo licence za raziskovanje in naznanilo, da začenja z izkoriščanjem rezervoarjev nafte iz nizkoporoznih kamnin v tem bazenu, in sicer z velikim številom vrtin in hidravličnim lomljenjem. Ker bazen pokriva veliko področje vključno s Parizom in vinorodnim področjem blizu Šampanje, so se pojavila nasprotovanja kljub dejstvu, da se bazen že približno 50 let izkorišča s konvencionalnimi naftnimi vrtinami [Leteurtrois 2011]. 17 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 2. VPLIVI NA OKOLJE KLJUČNE UGOTOVITVE Neizogibni vplivi so poraba površine zaradi vrtin, parkirnih in manevrirnih površin za tovornjake, opreme, objektov za obdelavo in transport plina ter dovoznih poti. Glavni možni vplivi so izpusti onesnaževal v zrak, onesnaženje podzemne vode zaradi nenadzorovanih tokov plina ali kapljevin, do katerih pride zaradi puščanj ali razlitij, puščanje tekočine za lomljenje in nekontroliran izpust odpadne vode. Tekočine za lomljenje vsebujejo nevarne snovi, povratni tok pa poleg tega vsebuje tudi težke kovine in radioaktivne materiale iz najdišča. Izkušnje iz ZDA kažejo, da prihaja do številnih nesreč, ki so lahko škodljive za okolje in zdravje ljudi. Zabeležene kršitve zakonskih zahtev ustrezajo približno 1 – 2 odstotkoma vseh dovoljenj za vrtanje. Veliko teh nesreč je posledica nepravilnega rokovanja ali puščajoče opreme. V bližini vrtin plina poročajo o onesnaženju podzemne vode z metanom, ki v izrednih primerih lahko pripelje do eksplozij stanovanjskih stavb, in s kalijevim kloridom, ki vodi do zasoljevanja pitne vode. Vplivi se seštevajo, ko se formacije skrilavcev izkoriščajo z veliko gostoto vrtin (do šest vrtin na km²). 2.1. Hidravlično lomljenje in njegovi možni vplivi na okolje Gostim geološkim formacijam, ki vsebujejo ogljikovodike, je skupna nizka prepustnost. Zato so proizvodne metode za pridobivanje plina iz skrilavca, plina iz nizkoporoznih kamnin in celo metana iz ležišč premoga zelo podobne. Vendar pa se razlikujejo na kvantitativni ravni. Ker so formacije plina iz skrilavca daleč najbolj neprepustne strukture, je napor, da bi prišli do por s plinom, največji. Posledica je največje tveganje za vplive na okolje pri izkoriščanju teh formacij. Vendar pa je prehod od konvencionalnih prepustnih struktur, ki vsebujejo plin, prek plina iz nizkoporoznih kamnin do skoraj neprepustnih skrilavcev, ki vsebujejo plin zvezen. Skupna značilnost je, da je treba stik med vrtinami in porami umetno povečevati. To dosežemo s tako imenovanim hidravličnim lomljenjem, ki se mu včasih reče „stimulacija“ ali na kratko „lom“ ali „fracking“. Slika 1 prikazuje prerez tipične vrtine. Ploščad vrta navpično v plast, ki vsebuje plin. Odvisno od debeline te plasti zvrtamo le navpične vrtine ali pa jih zasukamo v vodoravno smer, da bi tako povečali stik s plastjo, ki vsebuje plin. Znotraj plasti uporabljamo eksplozive, da bi s preluknjanjem plašča ustvarili majhne razpoke. Te razpoke nato umetno razširimo tako, da jih napolnimo z vodo pod visokim tlakom. Število umetnih razpok, njihova dolžina in lega znotraj plasti (vodoravno ali navpično) so odvisni od značilnosti formacije. Te podrobnosti vplivajo na dolžino umetnih razpok, na razmik med vrtinami (navpične vrtine so zvrtane bolj na gosto kot vodoravne) in na porabo vode. 18 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Voda pod nadtlakom odpre razpoke in omogoči dostop do čim večjega števila por. Ko se tlak zmanjša, se odpadna voda, zmešana s težkimi ali radioaktivnimi kovinami iz skalnate formacije, vrne na površje skupaj s plinom. V vodo dodajamo oporne delce, ponavadi zrna peska. Le-ti delujejo kot zagozda, ki drži razpoke odprte in omogoča nadaljnje črpanje plina. V to mešanico dodajamo še kemikalije, da s oblikovanjem gela dosežemo enakomerno razporeditev opornih delcev, zmanjšamo trenje in končno zlomimo strukturo gela, da lahko po koncu procesa lomljenja tekočina steče nazaj na površje. Sliko 1 lahko uporabimo za opredelitev možnih vplivov na okolje. Ti so Poraba pokrajine, ker ploščadi potrebujejo prostor za tehnično opremo, skladiščenje tekočine in cestni dostop za dostavo. Onesnaženje zraka in onesnaženje s hrupom, saj stroje poganjajo motorji z notranjim izgorevanjem, škodljive snovi iz tekočin (tudi iz odpadne vode) lahko izhlapevajo v zrak, gost promet s tovornjaki je lahko povezan z izpusti hlapnih organskih spojin, drugih onesnaževal zraka in hrupom. Voda se lahko onesnaži s kemikalijami iz procesa lomljenja, pa tudi z odpadno vodo iz odlagališč, ki vsebuje težke kovine (npr. arzen ali živo srebro) ali radioaktivne delce. Možne prenosne poti v podzemne in površinske vode so lahko nesreče pri prevozu s tovornjaki, puščanje zbiralnih linij, bazenov za odpadno vodo, kompresorjev itd., razlitja ob nesrečah (npr. izliv s curkom tekočine za lomljenje ali odpadne vode), poškodbe cementiranja in plaščev ali preprosto nenadzorovani podzemni tokovi skozi umetne ali naravne razpoke v formacijah. Potresi, ki jih sproži proces hidravličnega lomljenja ali vbrizgavanje odpadne vode. Sprostitev radioaktivnih delcev iz podzemlja. Končno je treba v analizi stroškov/koristi takih operacij oceniti ogromno porabo naravnih in tehničnih virov z ozirom na plin ali nafto, ki ju je mogoče pridobiti. Možni so vplivi na biotsko raznovrstnost, čeprav doslej ni bil še noben dokumentiran. 19 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Slika 1: Možni tokovi onesnaževal zraka, škodljivih snovi v vodo in zemljo ter naravno prisotnih radioaktivnih materialov SO2 NOx, PM NMVOC CO NMVOC SO2 NOx, NMVOC PM NMVOC CO NMVOC Flow-back NG processing ~1500 m Diesel Engines Drinking water well Harmful substances NORM Harmful substances NORM Cap rock Harmful substances NORM Shale Cap rock Hydrofrac zone Vir: lasten vir na osnovi [SUMI 2008] 2.2. Vplivi na pokrajino Izkušnje v Severni Ameriki Izkoriščanje skrilavcev, ki vsebujejo plin, zahteva vrtalne ploščadi, ki omogočajo namestitev tehnične opreme, promet s tovornjaki s kompresorji, skladiščenje kemikalij, opornih delcev in vode ter postavitev rezervoarjev za odpadno vodo, če se voda ne pridobiva iz lokalnih vodnjakov in odpadna voda ne zbira v bazenih. Tipična velikost ploščadi z več vrtinami v Pensilvaniji je med vrtanjem in hidravličnim lomljenjem približno 16.200-20.250 m². Po delni obnovi je velikost ploščadi med proizvodnjo v povprečju 4.050-12.150 m². [SGEIS 2009] Za primerjavo: če bi bila taka površina (~10.000 m²) pokrita s sončno elektrarno, bi na leto proizvedla približno 400.000 kWh električne energije 3 , kar ustreza približno 70.000 m3 zemeljskega plina na leto, če bi ga spremenili v elektriko z 58-odstotnim izkoristkom. Tipična proizvodnja plina vrtin nahajališča Barnett Shale (Teksas, ZDA) znaša približno 11 milijonov m³ na vrtino v prvem letu, vendar samo še približno 80.000 m³ v 9. letu in približno 40.000 m³ v 10. letu [Quicksilver 2005]. V nasprotju s pridobivanjem energije iz fosilnih goriv, sončna elektrarna proizvaja elektriko več kot 20 let. 3 Sončna obsevanost: 1000 kWh na m² na leto; izkoristek fotovoltaičnih modulov: 15 %; razmerje med dejansko in teoretično možno proizvodnjo: 80 %; površina modulov: 33 % površine tal 20 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Ob koncu njene življenjske dobe je sončno elektrarno mogoče zamenjati z novo brez dodatne porabe površine tal. Izkoriščanje formacij plina iz skrilavca ali plina iz nizkoporoznih kamnin zahteva majhne razmike med vrtinami. V ZDA je razmik med vrtinami odvisen od državne zakonodaje. Tipičen razmik v konvencionalnih poljih v ZDA je ena vrtina na 2,6 km². V nahajališču Barnett Shale je bil tipični razmik najprej zmanjšan na 1,5 vrtine na km². Kasneje so bile dovoljene vmesne vrtine, tako da se je njihovo število povečalo na približno 6 vrtin na km². To je postala splošna praksa pri večini formacij skrilavcev, ko se intenzivno izkoriščajo. [Sumi 2008; SGEIS 2009] Do konca leta 2010 je bilo v nahajališču Barnett Shale, ki se razteza na površini 13.000 km², izvrtanih skoraj 15.000 vrtin [RRC 2011; ALL-consulting 2008]. To pomeni povprečno gostoto vrtin 1,15 vrtine na km². Slika 2 prikazuje vrtine za proizvodnjo plina iz nizkoporoznih kamnin v ZDA. V primeru proizvodnje plina iz nizkoporoznih kamnin imajo površinske vrtalne ploščadi do 6 vrtin na ploščad. Razmik je manjši kot v primeru Barnett Shale, ker je večina vrtin za pridobivanje plina iz nizkoporoznih kamnin izvrtana navpično. Slika 2: Vrtine za pridobivanje plina iz nizkoporoznih kamnin v peščenjaku Vir: Fotografija podjetja EcoFlight, z dovoljenjem SkyTruth – www.skytruth.org Vrtalne ploščadi so povezane s cestami za tovorni promet, ki še povečajo porabo površine. V ZDA površino zavzemajo tudi bazeni za odpadno vodo, v katerih se zbira povratna odpadna voda, preden se odstrani ali odpelje s tovornjaki ali po ceveh. Te površine niso vključene v velikost vrtalnih ploščadi, ki je predstavljena zgoraj. Če jih vključimo, se površina, ki jo zavzema dejavnost proizvodnje plina, zlahka podvoji. 21 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Po črpanju je treba plin transportirati do distribucijske mreže. Ker ima večina vrtin nizko stopnjo proizvodnje s profilom strmega upadanja, se plin zelo pogosto skladišči na vrtalnih ploščadih in redno odvaža s tovornjaki. Če je gostota vrtin dovolj velika, se zgradi zbiralno omrežje s kompresorskimi postajami. Kakšen način skladiščenja ali transporta je izbran in ali so napeljave zgrajene nad ali pod zemljo, je odvisno od posebnih parametrov projekta in od veljavnih predpisov. Prenosljivost na razmere v Evropi in odprta vprašanja Dovoljenja za vrtalne ploščadi izdajajo organi, pristojni za rudarstvo, na podlagi ustreznih zakonov in uredb (glej poglavje 4). Ti lahko določajo najmanjši dovoljen razmik med vrtinami. To bi lahko sledilo praksi v ZDA, da se izkoriščanje skrilavca začne z večjimi razmiki, nato pa se z izčrpavanjem vrtin gostota povečuje. Kot je orisano v poglavju 5, je tipična količina virov plina na površino v večini evropskih skrilavcev verjetno primerljiva s tistimi v nahajališčih Barnett Shale ali Fayetteville Shale v ZDA. Dokončane vrtine morajo biti med seboj povezane z zbiralnimi omrežji. Ali bodo te napeljave zgrajene nad ali pod zemljo, bo odvisno od ustrezne zakonodaje in ekonomskega premisleka. Tukaj bi bilo treba obstoječe zakone prilagoditi in morda uskladiti. 2.3. Izpusti onesnaževal zraka in onesnaženje zemlje Izpusti potencialno izvirajo iz naslednjih virov: izpusti iz tovornjakov in vrtalne opreme (hrup, trdni delci, SO2, NOx, NMVOC in CO); izpusti iz obdelave in transporta zemeljskega plina (hrup, trdni delci, SO2, NOx, NMVOC in CO); izpusti hlapljivih kemikalij iz bazenov za odpadno vodo; izpusti zaradi razlitij in izlivov iz vrtin (disperzija tekočin za vrtanje ali lomljenje v kombinaciji s trdnimi delci iz nahajališča). Delovanje vrtalne opreme terja velike količine goriv, ki pri izgorevanju tvorijo CO2. Med proizvodnjo, obdelavo in transportom lahko pride tudi do ubežnih emisij metana, ki je toplogredni plin. Te so ocenjene v sledečem poglavju 4, ki je posvečen izpustom toplogrednih plinov. 2.3.1. Onesnaževala zraka iz rednega delovanja Izkušnje v Severni Ameriki Številne pritožbe glede bolezni ljudi in celo smrti živali v okolici majhnega mesta Dish v Teksasu so prisilile župana mesta, da je pooblastil neodvisnega svetovalca za izvedbo študije kakovosti zraka in vplivov plinskih dejavnosti v in okoli mesta [Michaels 2010 in tam navedene reference]. Čeprav tudi iz drugih predelov poročajo o takih pritožbah, so raziskave v Dishu najbolje dokumentirane. Ker v tej regiji ni nobenih drugih industrijskih dejavnosti, se predvideva, da so dejavnosti pridobivanja zemeljskega plina v in okoli mesta edini vir teh vplivov. 22 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Študija, izvedena avgusta 2009, je potrdila „prisotnost visokih koncentracij rakotvornih in nevrotoksinskih sestavin v okoljskem zraku in/ali stanovanjskih objektih.“ In nadalje: „Številne od teh sestavin, ki so jih potrdili v laboratorijskih analizah, so bili presnovki znanih za človeka rakotvornih snovi, ki so presegali dejanske mejne vrednost za tako kratkoročno kot dolgoročno izpostavljenost, ki jih je predvidela TECQ (Texas Commission on Environmental Quality - Komisija za kakovost okolja Teksasa). Posebno zaskrbljujoče so tiste sestavine, ki so v skladu s TECQ opredeljena kot sestavine s potencialno katastrofalnimi posledicami“. [Wolf 2009] Glede na študijo „so bile mestni upravi podane tudi številne pritožbe v zvezi z neprekinjenim hrupom in tresenjem, ki izvira iz kompresorskih postaj, kot tudi s slabimi vonjavami“. Po navedbah v študiji so bila „posebno zaskrbljujoča [...] poročila o mladih konjih, ki so hudo zboleli, in številnih primerih smrti iz neznanih razlogov v letih 2007 – 2008“. [Wolf 2009]. Tudi področje okrog Dallas-Fort Wortha je po navedbah v [Michaels 2010] doživelo dramatične vplive na kakovost zraka, ki so bili posledica vrtanja zaradi proizvodnje zemeljskega plina v Barnett Shale. Leta 2009 je bila objavljena obsežna študija o „emisijah iz proizvodnje zemeljskega plina na območju Barnett Shale in priložnostih za stroškovno učinkovite izboljšave. [Armendariz 2009] Glede na analize pet od 21 preučevanih okrožij, kjer se odvija skoraj 90 % vseh dejavnosti pridobivanja zemeljskega plina in nafte, daleč prevladuje pri emisijah. Na primer, izračunano je bilo, da je bil delež smog povzročajočih sestavin, ki izvirajo iz teh petih okrožij, v poletju 2009 do 165 ton na dan v primerjavi s 191 tonami na dan največjih poletnih emisij iz vseh virov nafte in plina (vključno s transportom) v teh 21 okrožjih. [Armendariz 2009] Tako državne povprečne vrednosti razkrivajo dejstvo, da so v petih najbolj aktivnih okrožjih izpusti onesnaževal zraka veliko večji od povprečnih, kar vodi k slabim ravnem kakovosti zraka. Komisija za kakovost okolja Teksasa (TCEQ) je vzpostavila program nadzora, ki je delno potrdil izredno veliko izhlapevanje ogljikovodikov, ki uhajajo iz vrtalne opreme in skladiščnih rezervoarjev, in znatne ravni benzena na nekaterih lokacijah [Michaels 2009]. Januarja 2010 je TCEQ objavil medresorski memorandum o svojem nadzornem programu. Nekatere ključne ugotovitve so [TCEQ 2010]: „V enem trenutnem vzorcu iz posode, vzetem pri glavi vrtine zemeljskega plina s strani Devon Energy, je bilo zaznanih 35 kemikalij s koncentracijo nad ustreznimi kratkoročnimi primerjalnimi vrednostmi, pri čemer je bila koncentracija benzena 15.000 ppb.“ Ta vzorec zraka blizu glave vrtine – ca. 1,5 m od vira – je bil vzet za referenco. Poleg koncentracije benzena v vzorcu, odvzetem pri glavi vrtine, so benzen nad kratkoročno primerjalno vrednostjo, temelječo na zdravju, ki znaša 180 ppb, našli tudi na eni od 64 nadzornih točk. Toksikološki oddelek je izrazil pomisleke glede področij, kjer je bil zaznan benzen nad dolgoročno, na zdravju temelječo primerjalno vrednostjo 1,4 ppb. „Benzen nad dolgoročno, na zdravju temelječo, primerjalno vrednostjo je bil zaznan na 21 nadzornih točkah.“ Prenosljivost na razmere v Evropi Izpusti aromatskih sestavin, kot sta benzen in ksilen, ki so ju opazili v Teksasu, večinoma prihajata iz stiskanja in obdelave zemeljskega plina, kjer težje sestavine izpustijo v atmosfero. V EU so izpusti takih snovi omejeni z zakonom. 23 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Stroji, ki se uporabljajo pri postopkih vrtanja in črpanja, kot so dizelski motorji, so verjetno enaki in posledično so enaka tudi onesnaževala zraka, ki jih ti stroji izpuščajo. Tabela 1, ki temelji na podatkih o izpustih dizelskih motorjev iz [GEMIS 2010], porabi dizelskega goriva in izkoristku zemeljskega plina, predpostavljenem za Barnett Shale v [Horwarth et al 2011], prikazuje izpuste onesnaževal zraka iz stacionarnih dizelskih motorjev, ki se uporabljajo za vrtanje, hidravlično lomljenje in dokončanje vrtin. Tabela 1: Tipične specifične emisije onesnaževal zraka iz stacionarnih dizelskih motorjev, ki se uporabljajo za vrtanje, hidravlično lomljenje in dokončanje Emisije glede na proizvodnjo zemeljskega plina vrtine Emisije glede na mehanski učinek motorja Emisije glede na porabo goriva motorja [g/kWhmeh] [g/kWhdizel] SO2 0,767 0,253 0,004 NOx 10,568 3,487 0,059 PM 0,881 0,291 0,005 CO 2,290 0,756 0,013 NMVOC 0,033 0,011 0,000 [g/kWhZP] Priporočamo, da se poleg dejavnikov emisij omeji tudi njihov skupni učinek, saj se bodo emisije iz več vrtalnih ploščadi seštevale, ko se bo formacija skrilavca izkoriščala z eno ali celo več vrtinami na km². Omejiti in nadzorovati je treba tako emisije med razvojem, kot tudi emisije iz obdelave in transporta plina kasneje, ko je treba upoštevati veliko zbiralnih linij. Ti vidiki bi morali biti vključeni v razprave o zadevnih direktivah, npr. predlogu direktive Evropskega parlamenta in Sveta o spremembi Direktive 97/68/ES o približevanju zakonodaje držav članic o ukrepih proti plinastim in trdnim onesnaževalom iz motorjev z notranjim zgorevanjem, namenjenih za vgradnjo v necestno mobilno mehanizacijo. 2.3.2. Onesnaževala iz izlivov iz vrtin ali nesreč na mestih vrtanja Izkušnje v Severni Ameriki V ZDA je v preteklosti prišlo do številnih izlivov iz vrtin z resnimi posledicami. Večina jih je dokumentirana v [Michaels 2010]. Izvlečki iz tega referenčnega seznama so naslednji: 3. junija 2010 je izliv iz vrtine v okrožju Clearfield v Pensilvaniji povzročil 16 urno bruhanje vsaj 132.000 litrov odpadne vode in zemeljskega plina v zrak. Junija 2010 je bilo v eksploziji v plinski vrtini v okrožju Marshall v Zahodni Virginii poškodovanih sedem delavcev, ki so jih prepeljali v bolnišnico. 1. aprila 2010 sta zagorela tako rezervoar kot odprti bazen za skladiščenje tekočine za hidravlično lomljenje na vrtalni ploščadi Atlas. Plameni so bili vsaj 33 m visoki in 15 m široki. V vseh zgoraj omenjenih primerih so bila sodelujoča podjetja oglobljena. Izkazalo se je, da so bile te nesreče največkrat povezane z nepravilnim rokovanjem bodisi zaradi neizučenega osebja bodisi zaradi nepravilnega vedenja. Poleg tega se zdi, da obstajajo velike razlike med posameznimi podjetji. Nadaljnje nesreče so navedene v naslednjih podpoglavjih. 24 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Prenosljivost na razmere v Evropi Da bi čim bolj zmanjšali tveganje za razlitja v Evropi, priporočamo stroge predpise in natančno nadzorovanje njihovega izvajanja. Še posebej priporočamo zbiranje statistik o nesrečah na evropski ravni, analiziranje vzrokov nesreč in sprejemanje ustreznih sklepov. V primeru, da imajo določena podjetja še posebej negativna poročila, bi bilo treba razmisliti o njihovi izključitvi iz dodeljevanja nadaljnjih pravic za raziskovanje in proizvodnjo. O teh primerih se razpravlja v Evropskem parlamentu v zvezi s plinskimi in naftnimi dejavnostmi na morju. O samoiniciativnem poročilu o tej temi bo julija 2011 glasoval Odbor za industrijo, raziskave in energetiko. 2.4. Površinska in podzemna voda 2.4.1. Poraba vode Med konvencionalnim vrtanjem izvrtin se porabijo velike količine vode za hlajenje in mazanje vrtalne glave in tudi za odstranjevanje blata, ki nastane pri vrtanju. Pri hidravličnem lomljenju je za stimulacijo vrtine z vbrizganjem vode pod nadtlakom, da nastanejo razpoke, potrebne približno desetkrat več vode. Po naročilu Odbora za razvoj preskrbe z vodo Teksasa (Texas Water Development Board) je bila izvedena celovita študija o porabi vode pri izkoriščanju Barnett Shale [Harden 2007]. Ta študija vsebuje pregled literature o specifični porabi vode: Starejše nezacementirane vrtine z enim odsekom lomljenja so potrebovale približno 15 milijonov litrov vode. V novejših cementiranih vodoravnih vrtinah se lomljenje običajno izvaja na več odsekih v več perforacijskih gručah. Tipična razdalja med dvema odsekoma lomljenja v isti vodoravni vrtini je 130–200 m. Navadno ima vodoravna vrtina 3 odseke lomljenja, vendar to ni obvezno. Statistična analiza približno 400 vrtin podajajo tipično porabo vode 25-30 m³/m za lomljenje z vodo [Grieser 2006] in približno 42 m³/m za lomljenje z vodo z dodanimi kemikalijami, ki se v zadnjem času uporablja vse pogosteje in pri katerem je razmik enak dolžini vodoravnega dela vrtine. [Schein 2004] Študija iz leta 2007 vključuje tudi scenarije porabe vode za raziskovanje Barnett Shale v letih 2010 in 2025. Za leto 2010 je bila poraba vode ocenjena na 12–24 milijonov m³, za leto 2020 pa na 6–24 milijonov m³, odvisno od prihodnjih raziskovalnih dejavnosti. Tabela 2 podaja seznam najnovejših razpoložljivih podatkov za tipične nove vrtine. Grobo ekstrapolirano: v primeru Barnett Shale se zdi realistična vrednost 15.000 m³ na vrtino. Na podlagi teh številk bo 1146 na novo razvitih vrtin v letu 2010 (glej poglavje 4) imelo za posledico porabo približno 17 milijard litrov vode v letu 2010. To je skladno z zgoraj citirano napovedjo za 2010. To porabo je treba primerjati s porabo vode vseh ostalih porabnikov, ki je bila okrog 50 milijard litrov [Harden 2007]. Za to primerjavo je bila vzeta poraba vode tistih okrožij, kjer se odvija največ dejavnosti vrtanja (Denton, Hood, Johnson, Parker, Tarrant in Wise). 25 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Tabela 2: Poraba vode pri različnih vrtinah za proizvodnjo plina iz skrilavca (m3) (na Samo lomljenje Mesto/Regija Skupno vrtino) Barnett Shale 17000 Chesapeake Energy 2011 Barnett Shale 14000 Chesapeake Energy 2011 Barnett Shale ni podatka Barnett Shale 22500 Burnett 2009 Horn River Basin (Kanada) 40000 PTAC 2011 Marcellus Shale 15000 Arthur et al. 2010 Marcellus Shale 1500 – 45000 1135 – 34000 NYCDEP 2009 Utica Shale, Québec 13000 12000 Questerre Energy 2010 4500 -13250 Vir Duncan 2010 Razen tega je včasih treba vrtine za pridobivanje plina iz skrilavca lomiti večkrat v teku njihovega obratovalnega cikla. Vsaka dodatna operacija lomljenja lahko zahteva več vode kot prejšnja [Sumi 2008]. V nekaterih primerih se vrtine ponovno lomijo tudi do 10 krat [Ineson 2010]. 2.4.2. Onesnaženje vode Izkušnje v Severni Ameriki Možno onesnaženje vode lahko povzročijo razlitja blata, ki nastane pri vrtanju, povratne vode in slanice iz jalovine ali skladiščnih rezervoarjev, ki povzročijo onesnaženje in zasoljevanje vode; puščanja ali nesreče iz površinskih dejavnosti, npr. puščajoče cevi ali bazeni za tekočino ali odpadno vodo, nestrokovno rokovanje ali stara oprema; puščanja zaradi neustreznega cemetiranja vrtin; puščanja skozi geološke strukture, bodisi skozi naravne bodisi skozi umetne razpoke ali poti. Pravzaprav je največ pritožb proti hidravličnemu lomljenju prav zaradi možnega onesnaženja podtalne vode. V osnovi je poleg specifičnih razlitij in nesreč v središču pozornosti vdor tekočin za lomljenje ali metana iz globljih struktur. 26 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Podrobna analiza je bila narejena leta 2008 za okrožje Garfield v Koloradu. Komisija za ohranitev plina in nafte Kolorada (Colorado Oil and Gas Conservation Commission) ima shranjena poročila o prijavljenih razlitjih iz dejavnosti pridobivanja plina in nafte. V času od januarja 2003 do marca 2008 je bilko zabeleženih skupno 1549 razlitij [COGCC 2007; citirano v Witter 2008]. Dvajset odstotkov razlitij vključuje onesnaženje vode. Omembe vredno je, da je število razlitij naraščalo. Na primer, v okrožju Garfiled poročajo o 5 razlitjih v letu 2003 in o 55 razlitjih v letu 2007. Sledeča študija o onesnaženju podtalne vode je razkrila, da „obstaja časovni trend povečanja količine metana v vzorcih podtalnice v zadnjih sedmih letih, ki sovpada s povečanim številom plinskih vrtin v Mamm Creek Field. Vrednosti metana v podtalnici pred vrtanjem, ki so posledica naravnega ozadja, so bile manj kot 1 ppm, razen v primerih biogenega metana, ki pa je bil omejen na ribnike in dna potokov. … Izotopni podatki vzorcev metana kažejo, da je večina vzorcev z zvišanim metanom termogenskega izvora. Hkrati z naraščajočo koncentracijo metana je prišlo tudi do povečanja števila vodnjakov s podtalnico s povišano vsebnostjo kloridom, ki ga lahko povežemo s številom plinskih vrtin.“ [Thyne 2008] Očitno gre za jasno sovpadanje v prostoru in času: ravni metana so višje na področjih z veliko gostoto vrtin in ravni metana se zvišujejo s časom, kar sovpada z naraščajočim številom vrtin. Novejša študija, ki jo je izvedel [Osborne 2011], potrjuje take ugotovitve v vodonosnikih, ki ležijo nad formacijami Marcellus in Utica Shale v severovzhodni Pensilvaniji in v severnem delu države New York. Na področjih, kjer aktivno pridobivajo plin, so bile povprečne koncentracije metana v zajetjih pitne vode 19,2 mg/liter z najvišjimi vrednostmi do 64 mg/liter, kar predstavlja potencialno nevarnost eksplozije. Koncentracija ozadja v sosednjih regijah s podobno geološko strukturo, kjer pa ne pridobivajo plina, je bila 1,1 mg/liter. [Osborn 2011] Skupno je dokumentiranih več kot 1000 pritožb zaradi onesnaženja pitne vode. Poročilo, o katerem trdijo, da je nastalo na podlagi podatkov Oddelka za varstvo okolja Pensilvanije (Pennsylvania Department of Environmental Protection), našteva 1614 kršitev državne zakonodaje o plinu in nafti med vrtanjem v Marcellus Shale v času dveh let in pol [PLTA 2010], dve tretjini od teh „zelo verjetno škodujeta okolju“. Nekaj jih je vključenih v [Michaels 2010]. Najbolj skrajna dokumentirana nesreča je bila eksplozija stanovanjske hiše, ki so jo povzročile operacije vrtanja in posledično vdor metana v hišni vodni sistem [ODNR 2008]. Poročilo oddelka za naravne vire (Department of Natural Resources) navaja tri dejavnike, ki so privedli do eksplozije hiše: (i) neprimerno cementiranje produkcijskega plašča, (ii) odločitev za nadaljevanje hidravličnega lomljenja vrtine brez reševanja neprimernega cementiranja plašča, in, najpomembnejše, (iii) 31-dnevno obdobje po lomljenju, med katerim je bil krožen prostor med površino in produkcijskim plaščem „večinoma zaprt“ (citirano po [Michaels 2010]). V večini primerov je onesnaženje vode z metanom ali kloridom mogoče dokazati, medtem ko je vdor benzena ali drugih tekočin za lomljenje mogoče dokazati le redko. Vendar pa so bile pri vzorčenju v zajetjih pitne vode v Wyomingu, ki ga je izvedla Agencija za zaščito okolja (Environmental Protection Agency) v letu 2009, zaznane kemikalije, ki so v široki uporabi pri hidravličnem lomljenju: „Regija VIII je v začetku tega meseca izdala rezultate vzorčenja vodnih zajetij v Pavillionu v Wyomingu – zahtevali so ga lokalni prebivalci, – ki kažejo onesnaževala iz vrtanja v 11 od 39 testiranih zajetij, vključno s kemikalijo 2butoksietanolom (2-BE), znano sestavino tekočin za hidravlično vrtanje, v treh testiranih zajetjih, kot tudi prisotnost metana, organskih snovi v območju dizelskega goriva in vrste ogljikovodika, znanega kot adamantan“. [EPA 2009] 27 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ V veliko primerih so podjetja že bila oglobljena zaradi kršitve državnih zakonov. Na primer, Cabot Oil & Gas je dobil opozorilo pensilvanijskega Oddelka za varstvo okolja (Pennsylvania Department of Environmental Protection), ki pravi: „Cabot je povzročil ali dovolil, da je plin iz nižjih formacij prišel v svežo podtalno vodo“. [Lobbins 2009] Na podlagi zgodovinskih podatkov v državi New York je bila stopnja nesreč ocenjena na 1 do 2 %. [Bishop 2010] To izgleda verjetno. Vendar pa zgoraj omenjenih več kot 1600 kršitev samo v pensilvanijskem delu Marcellus Shale nakazuje veliko višjo stopnjo, ko to primerjamo s približno 2300 vrtinami, zvrtanimi tam do konca leta 2010. Prenosljivost na razmere v Evropi Izgleda, da je večina nesreč in vdorov v podtalno vodo posledica nepravilnega rokovanja, ki se mu je mogoče izogniti. V ZDA obstajajo predpisi, vendar je spremljanje in nadzor operacij bolj slab, pa naj bo zaradi pomanjkanja razpoložljivih sredstev javnih organov ali iz drugih razlogov. Zato osnovni problem ni neprimerna zakonodaja, temveč njeno uveljavljenje prek primernega nadzora. Zagotoviti je treba, da najboljša praksa ni le razpoložljiva, ampak da se tudi splošno uporablja. Kljub temu pa ostaja določeno tveganje, da nezaznane poti (npr. stare opuščene, a neregistrirane vrtine z nepravilnim cementiranjem, nepredvidljiva tveganja zaradi potresov itd.) omogočijo pot metanu ali kemikalijam v plasti podzemne vode. 2.4.3. Odstranjevanje odpadne vode Tekočine za lomljenje se v geološke strukture vbrizgavajo pod visokim tlakom. Ko se tlak sprosti, mešanica tekočine za lomljenje, metana, kemijskih spojin in dodatne vode iz nahajališča steče nazaj na površje. To vodo je treba zbrati in jo primerno odstraniti. Glede na industrijske vire se med 20 % in 50 % vode, uporabljene za hidravlično lomljenje vrtin plina, vrne na površje kot povrat. Del te vode se reciklira za lomljenje prihodnjih vrtin. [Questerre Energy 2010] Glede na druge vire, se na površje vrne med 9 % in 35 %. [Sumi 2008] Izkušnje v Severni Ameriki Zdi se, da je primerna odstranitev odpadne vode velik problem v Severni Ameriki. Ključna težava je ogromna količina odpadne vode in neprimerna konfiguracija čistilnih naprav. Čeprav je recikliranje mogoče, bi to povečalo stroške projektov. Prijavljenih je veliko težav, povezanih z neprimerno odstranitvijo. Na primer: Avgusta 2010 so oglobili podjetje Talisman Energy v Pensilvaniji zaradi razlitja v letu 2009, ki je povzročilo iztok več kot 16 m³ povratne tekočine iz hidravličnega lomljenja v močvirje in v pritok Webier Creeka, ki se izliva v reko Tioga, hladnovodno ribiško lovišče. [Talisman 2011] Januarja 2010 so oglobili podjetje Atlas Resources zaradi kršenja okoljskih zakonov na 13 vrtalnih mestih v jugozahodni Pensilvaniji. Atlas Resources ni zagotovil primernih ukrepov za nadzor erozije in sedimentacije, kar je pripeljalo do izpustov kalnih tekočin. Nadalje je Atlas Resources v tla izpustil dizelsko gorivo in tekočine za hidravlično lomljenje. Atlas Resources ima več kot 250 dovoljenj za vrtine v formaciji Marcellus. [PA DEP 2010] Podjetje Range Resources je bilo oglobljeno zaradi izlitja 40 m³ razredčene tekočine za hidravlično lomljenje, do katerega je prišlo 6. oktobra 2009. Vzrok izlitja je bil defekten spoj na prenosni napeljavi. Tekočina je stekla v pritok Brush Runa v Hopewell Townshipu v Pensilvaniji. [PA DEP 2009] 28 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Avgusta 2010 je bilo oglobljeno podjetje Atlas Resources v Pensilvaniji, ker je dovolilo, da se je tekočina za hidravlično lomljenje prelila iz bazena za odpadno vodo in onesnažila zelo kvalitetno povodje v okrožju Washington. [Pickels 2010] Na vrtalni ploščadi s tremi plinskimi vrtinami v Troyu v Pensilvaniji je podjetje Fortune Energy v drenažni jarek nelegalno izpustilo povratne tekočine, ki so skozi poraščeno območje prišle vse do pritoka Sugar Creeka (citirano po [Michaels 2010]). Junija 2010 je zahodno-virginijski Oddelek za zaščito okolja (West Virgina Department of Environmental Protection (DEP)) objavil poročilo, ki zaključuje, da je avgusta 2009 podjetje Tapo Energy izpustilo neznano količina „materiala na osnovi nafte“, povezanega z dejavnostmi vrtanja, v pritok Buckeye Creeka v okrožju Doddridge. Izlitje je onesnažilo tri milje dolg odsek potoka (citirano po [Michaels 2010]). Prenosljivost na razmere v Evropi Ponovno, večina teh onesnaženj vode je posledica neprimernih praks. Zato je obvezno zelo strogo obravnavanje teh tem. Tudi v Evropi, npr. v Nemčiji, je že prišlo do nesreč pri operacijah hidravličnega lomljenja. Na primer, leta 2007 so spustile cevi za odpadno vodo iz polja za pridobivanje plina iz nizkoporoznih kamnin „Söhlingen“ v Nemčiji. To je povzročilo onesnaženje podtalnice z benzenom in živim srebrom. Čeprav je bila pristojna Agencija za rudarstvo Spodnje Saške (Landesbergbehörde) pravilno obveščena, je javnost izvedela za nesrečo šele leta 2011, ko je podjetje začelo zamenjevati kmetijsko zemljo, kjer so se tekočine izlile v tla. [NDR 2011; Kummetz 2011] 2.5. Potresi Dobro je znano, da hidravlično lomljenje lahko sproži manjše potrese reda velikosti 1 – 3 po Richterjevi lestvici. [Aduschkin 2000] Na primer, V Arkansasu v ZDA se je pogostost majhnih potresov v zadnjih letih desetkrat povečala. [AGS 2011] Pojavljajo se pomisleki, da jih povzroča strmo naraščanje dejavnosti vrtanja v Fayetteville Shale. Tudi regija Fort Worth je od decembra 2008 doživela vsaj 18 manjših potresov. Samo mesto Cleburne je junija in julija 2009 doživelo 7 potresov na območju, kjer v 140 letih pred tem ni bil zaznan sploh noben potres. [Michaels 2010] Aprila 2011 je mesto Blackpool v Veliki Britaniji doživelo majhen potres (1,5 po Richterjevi lestvici), ki mu je junija 2011 sledil močnejši (2,5 po Richterjevi lestvici). Podjetje Cuadrilla Resources, ki je na potresnem območju izvajalo operacije hidravličnega lomljenja, je ustavilo svoje operacije in naročilo preiskavo dogodkov. Naznanilo je, da bo prenehalo s svojimi operacijami, če se bo pokazala povezava med potresi in dejavnostmi vrtanja. [Nonnenmacher 2011] 2.6. Kemikalije, radioaktivnost in vplivi na zdravje ljudi 2.6.1. Radioaktivni materiali Naravno prisotni radioaktivni materiali so del vsake geološke formacije, vendar v zelo majhnem deležu reda velikosti ppm do ppb. Večina črnih skrilavcev v ZDA vsebuje uran v deležu 0,0016-0,002 odstotkov. [Swanson 1960] Pri procesu hidravličnega lomljenja ti naravno prisotni radioaktivni materiali, kot so uran, torij in radij, vezani v kamnini, pridejo na površje s povratno tekočino. Včasih radioaktivne elemente vbrizgajo s tekočinami za posebne namene (npr. kot indikator). Naravno prisotni radioaktivni materiali se lahko skozi razpoke v kamnini tudi premaknejo v podzemno in površinsko vodo. Navadno se naravno prisotni radioaktivni materiali nakopičijo v ceveh, rezervoarjih in bazenih. 29 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Količina radioaktivnih snovi se spreminja od skrilavca do skrilavca. Marcellus Shale na primer vsebuje več radioaktivnih delcev kot druge geološke formacije. Med obdelavo plina se naravno prisotni radioaktivni materiali lahko pojavijo kot plin radon v toku zemeljskega plina. Radon razpade v 210Pb (izotop svinca), nato v 210Bi (izotop bizmuta), 210Po (izotop polonija) in končno v stabilen 206Pb (svinec). Elementi, ki nastanejo pri razpadu radona, se naložijo kot film na notranje površine dovodnih napeljav, enot za obdelavo, črpalk in ventilov, zlasti tistih, ki so povezani s tokovi obdelave propilena, etana in propana. Ker se radioaktivni elementi na opremi naftnega in plinskega polja koncentrirajo, je tveganje izpostavljenosti naravno prisotnim radioaktivnim materialom iz nafte in plina največje za delavce, ki režejo in vrtajo cevi na naftnem polju, odstranjujejo trdno snov iz rezervoarjev in bazenov ter obnavljajo opremo za obdelavo plina. [Sumi 2008] Izkušnje v Severni Ameriki V okrožju Onondaga v New Yorku so radioaktivno snov radon (222Rn) izmerili v notranjem zraku v kleteh 210 domov. V vseh domovih, pod katerimi leži Marcellus Shale, je bila raven 222Rn v notranjem zraku nad 148 Bq/m³, povprečna koncentracija v teh domovih pa je bila 326 Bq/m³ 4 , kar je več kot dvakratnik ravni, ki terja ukrepanje, (tj. ravni, pri kateri je priporočljivo, da lastniki domov poskušajo znižati koncentracijo radona) v višini 148 Bq/m³, kot jo je določila Agencija ZDA za zaščito okolja (U.S. Environmental Protection Agency’s (EPA)). Povprečna raven radona znotraj stavb v ZDA je 48 Bq/m³. [Sumi 2008] Povišanje radioaktivnosti zraka za 100 Bq/m³ vodi k povišanju pojavnosti raka na pljučih za 10 %. [Zeeb et al 2009] Odrezi skal iz območja izkoriščanja plina iz skrilavca v Marcellus Shale so visoko radioaktivni (25-krat bolj kot ozadje na površini). Delno so bili odpadki porazdeljeni po zemlji. Meritve prsti iz leta 1999 kažejo koncentracijo 137Cs (radioaktiven izotop cezija) 74 Bq na kg prsti. [NYDEC 2010] 137Cs se uporablja za analize geološke formacije med raziskovanjem plina iz skrilavca. Prenosljivost na razmere v Evropi Naravno prisotni radioaktivni materiali se pojavljajo tudi v Evropi, zato se tudi v Evropi lahko pojavijo enake težave z njimi. Vendar pa je količina naravno prisotnih radioaktivnih materialov od lokacije do lokacije različna. Zato je pomembnost radioaktivnih delcev treba oceniti za vsako najdišče plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin posebej. Iz tega razloga je treba pred izdajo kakršnegakoli dovoljenja za proizvodnjo razkriti jedrni vzorec specifičnega skrilavca, ki ga preiskujemo. 2.6.2. Uporabljene kemikalije Tekočina za lomljenje je tipično sestavljena iz približno 98 % vode in peska in 2 % kemičnih dodatkov. Kemični dodatki vključujejo strupene, alergene, mutagene in rakotvorne snovi. Izkušnje v Severni Ameriki Sestava dodatkov javnosti ni v celoti razkrita zaradi poslovnih skrivnosti. [Wood et al 2011] Analiza seznama 260 snovi, ki ga je pripravila država New York, vodi k naslednjim rezultatom: 4 58 od 260 snovi ima eno ali več lastnosti, ki lahko vzbujajo zaskrbljenost. Pretvorjeno iz pikocuriejev na liter v Bq na m³, 1 Ci = 3,7 1010 Bq 30 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 6 jih je navedenih na seznamu 1 od seznamov 1-4 prednostnih snovi, ki jih je Evropska komisija objavila za snovi, ki zahtevajo posebno pozornost zaradi svojih potencialnih vplivov na človeka ali okolje: akril amid, benzen, etil benzen, izopropilbenzen (kumen), naftalen, tetranatrijev etilendiamintetraacetat. Ena snov (naftalen bis (1-metiletil)) je trenutno v preiskavi kot snov, ki je obstojna, se kopiči v organizmih in je strupena (PBT) . 2 snovi (naftalen in benzen) sta prisotni na prvem seznamu 33 prednostnih snovi, določenih v Prilogi X okvirne Direktive o vodah 2000/60/ES – zdaj je to Priloga II direktive o prednostnih snoveh (Direktiva 2008/105/ES). 17 je razvrščenih kot strupene za vodne organizme (akutno in/ali kronično). 38 je razvrščenih kot akutni strupi (zdravje ljudi), kot npr. 2-butoksi etanol. 8 snovi je razvrščenih kot znano rakotvorne, kot npr. benzen (razvrstitev GHS: rak. 1A) ter akril amid, etilen oksid in različna topila na osnovi nafte, ki vsebujejo aromatske snovi (razvrstitev GHS 5 : rak. 1B). 6 je razvrščenih kot domnevno rakotvorne (rak. 2), kot npr. hidroksilamin hidroklorid. 7 je razvrščenih kot mutageni (muta. 1B), kot npr. benzen in etilen oksid. 5 je razvrščenih med snovi, ki vplivajo na razmnoževanje (repr. 1B, repr. 2). 2-butoksi etanol (imenovan tudi etilen glikol monobutil eter) se pogosto uporablja kot kemični aditiv. [Bode 2011], [Wood et al 2011] Strupen je že pri relativno nizkih stopnjah izpostavljenosti. Razpolovna doba 2-butoksi etanola v naravnih površinskih vodah je od 7 do 28 dni. Pri tako počasni stopnji aerobne biološke razgradnje lahko ljudje, divje in domače živali pridejo v neposreden stik z 2-butoksi etanolom v obliki tekočine ali hlapov prek zaužitja, vdihavanja ter absorpcije skozi kožo in oči, ko onesnažena voda pride na površje. Za aerobno biološko razgradnjo je potreben kisik, kar pomeni, da globlje, kot je 2butoksi etanol vbrizgan v podzemne plasti, dalj časa bo obstal. [Colborn 2007] Prenosljivost na razmere v Evropi Slika 3 prikazuje sestavo tekočine za lomljenje (6405 m3), uporabljene v vrtini za proizvodnjo plina iz nizkoporoznih kamnin Goldenstedt Z23 na Spodnjem Saškem v Nemčiji. 5 Globalno usklajen sistem za razvrščanje in označevanje kemikalij 31 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Slika 3: Sestava tekočine za lomljenje, uporabljene v vrtini za proizvodnjo plina iz nizkoporoznih kamnin Goldenstedt Z23 na Spodnjem Saškem v Nemčiji CO2 6.5% Water 89.0% Ceramic proppants 3.0% Additive 1.5% Tekočina za lomljenje vsebuje 0,25 % strupenih snovi, 1,02 % snovi, ki so škodljive ali strupene za zdravje ljudi (pri tem je 0,77 % razvrščenih kot škodljive Xn in 0,25 % kot akutno toksične T) in 0,19 % snovi, ki so škodljive za okolje. V vrtini Goldenstedt Z23 na Spodnjem Saškem v Nemčiji so uporabili skupno približno 65 m3 (več kot dve cestni cisterni z bruto maso 40 t in maso tovora 26 t) snovi, ki so škodljive za zdravje ljudi, od tega približno 16 t akutno strupenih snovi. Pogosto je podrobna sestava kemičnih dodatkov zaupna in zato neobjavljena. Ena od snovi je tetrametilamonijev klorid, ki je strupen in škodljiv za pitno vodo že, če se ga izpusti v majhnih količinah. Po [Bode 2011] so bile strupene snovi, kot so 2-butoksi etanol, 5-kloro2-metil-4-izotiazolin-3-on in 2-metilizotiazol-3(2H)-on, uporabljene kot kemični dodatki tekočini za lomljenje na Spodnjem Saškem v Nemčiji. 32 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Tabela 3: Izbrane snovi, uporabljene kot kemični dodatki tekočini za lomljenje na Spodnjem Saškem v Nemčiji Številka CAS Snov Formula Učinek zdravje 111-76-2 2-butoksi etanol C6H14O2 strupen 26172-55-4 5-kloro-2-metil-4izotiazolin-3-on na Razvrstitev GHS GHS07 GHS05 C4H4ClNOS strupen GHS08 GHS09 2682-20-4 2-metilizotiazol-3(2H)on GHS05 C4H5NOS strupen GHS08 GHS09 9016-45-9 nonilfenol-etoksilat CmH2m+1C6H4OH(CH3CH2O)n GHS05 strupen GHS07 GHS09 75-57-0 tetrametil-amonijklorid C4H12ClN strupen GHS06 GHS07 Vir: GHS: globalno usklajen sistem (GHS) Nadalje lahko hidravlično lomljenje vpliva na mobilnost naravno prisotnih strupenih snovi, kot so živo srebro, svinec in arzen, ki se nahajajo pod površjem. Če se lomi raztezajo čez ciljno formacijo ali če plašč ali cement okrog vrtine popusti pod tlaki med hidravličnim lomljenjem, lahko te snovi najdejo pot v podzemne izvire pitne vode. Druge strupene snovi lahko nastanejo v zapletenih biokemičnih reakcijah s kemičnimi dodatki, ki se uporabljajo v tekočini za hidravlično lomljenje. [EPA 2011] V povratni tekočini lahko najdemo tudi naravno prisotne strupene snovi. Znanje o učinkovitosti sedanjih procesov obdelave za primerno odstranitev določenih sestavin povratne in uporabljene vode je omejeno. [EPA 2011] 2.6.3. Vplivi na zdravje ljudi Možne zdravstvene učinke večinoma povzročajo vplivi emisij v zrak ali vodo. To so večinoma glavobol in dolgoročni učinki hlapljivih organskih sestavin. Onesnaženje podtalnice je lahko nevarno, če prebivalci pridejo v stik z onesnaženo vodo. Če na primer majhne otroke pogosto umivamo z onesnaženo vodo, lahko to vpliva na alergije in zdravje. Če pride do izpostavljenosti kože, so zaskrbljujoči tudi bazeni za odpadno vodo in izlite tekočine. 33 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Izkušnje v Severni Ameriki Razen potencialnih učinkov so dejanski učinki na zdravje in njihova neposredna povezava z dejavnostmi hidravličnega lomljenja redko dokumentirani. Ponavadi so glavoboli prvi na seznamu. V bližini občine Dish v Teksasu v ZDA so dokumentirane bolezni in smrti mladih konj, kot je navedeno že v poglavju 0. [Wolf 2009] V nadaljevanju sta citirana dva izjemna primera, ker sta precej dobro dokumentirana, čeprav povezave z dejavnostmi vrtanja plina ni mogoče dokazati. Prvi je naveden v pisnem pričanju Hišnemu odboru za nadzor in reformo vlade (House Committee on Oversight and Government Reform, ZDA): „Ženska [Laura Amos] iz Silta v okrožju Garfield v Koloradu me je poklicala, da bi mi povedala, da se je pri njej razvil zelo redek tumor nadledvične žleze in da ji bodo morali odstraniti tumor in nadledvično žlezo. Eden od učinkov 2-BE [2-butoksi etanol] je tumor nadledvične žleze. Povedala mi je, da živi 300 m stran od aktivne plinske ploščadi, kjer so pogosto izvajali lomljenje. Med procesom lomljenja je prišlo do izbruha vode v njenem domačem vodnjaku. Začela je opisovati tudi zdravstvene težave drugih, ki živijo v njeni bližini“. [Colborn 2007] in: „Sredi avgusta [2008] so razprave v Koloradu postale intenzivnejše, ko se je razvedela novica, da je Cathy Behr, medicinska sestra na urgenci v Durangu v Koloradu, skoraj umrla po zdravljenju človeka, ki izvaja poskusno vrtanje in ga je oškropila razlita tekočina za lomljenje na vrtalni ploščadi za zemeljski plin podjetja BP. Behrova je slekla človeka in njegove obleke stlačila v plastične vrečke… Nekaj dni kasneje je Behrova ležala v kritičnem stanju z odpovedjo več organov.“ [Lustgarten 2008] 2.7. Možne dolgoročne ekološke koristi Ne obstajajo nobene očitne potencialne dolgoročne ekološke koristi pridobivanja plina iz skrilavca, razen možno zmanjšanje emisij toplogrednih plinov. Do slednjega lahko pride, če bo plin iz skrilavca nadomestil fosilne vire, ki močneje onesnažujejo, namreč premog in nafto, in če bo pridobivanje plina iz skrilavca dokazalo, da povzroča nižje emisije toplogrednih plinov ob upoštevanju celotne verige goriva kot premog ali nafta. Zaključki poglavja 3 kažejo, da to ne velja ali le v omejenem obsegu. Zaključki poglavja 5 kažejo, da je lahko prispevek plina iz skrilavca k evropski energetski preskrbi le majhen ali obroben. Vplivi, opisani v zgornjih odstavkih, kažejo, da so s pridobivanjem plina iz skrilavca povezana številna resna tveganja za okolje. Posledično ne moremo govoriti o zmanjšanem tveganju v primerjavi s konvencionalnim pridobivanjem nafte in plina, vključno s tveganjem onesnaženj velikih razsežnosti, do katerih pride ob nesrečah, kot je bila nedavna katastrofa v Mehiškem zalivu. Pri tem je treba poudariti, da so vrste in verjetnosti tveganj ter potencialni učinki kvantitativno in kvalitativno različni. Podrobna ocena presega okvir te analize. 34 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 2.8. Diskusije o tveganjih v javnih razpravah V javnih razpravah o hidravličnem lomljenju pridejo na dan številni argumenti, katerih cilj je oslabiti ugotovitve o vplivih na okolje, ki smo jih opisali zgoraj. Ti argumenti vključujejo naslednje: Dokazane nesreče in kršitve so posledica slabih praks podjetij, ki so večinoma majhna in niso vključena v evropske dejavnosti. Na ta politični argument lahko gledamo kot na poudarjanje pomembnosti neodvisnega nadzora možnih tveganj in vplivov operacij hidravličnega lomljenja. Onesnaženje podtalnice z metanom je posledica naravnih ravni metana iz razpada biogenega metana pod zemljo. Znanstvene analize izotopske sestave in statistične analize povezav med povečanjem ravni metana in povečanim obsegom lomljenja nedvoumno dokazujejo, do onesnaženja podtalnice z metanom povzroča fosilni metan iz geoloških formacij. Ni jasnega dokaza, da je onesnaženje podtalnice povezano z dejavnostmi hidravličnega lomljenja. Seveda je zelo zapleteno dokazati neposredne povezave med določenimi onesnaženji in posameznimi dejavnostmi. Kljub temu obstajajo primeri, kjer so našli tak dokaz, in precej primerov, kjer posredni dokazi kažejo na povezavo… Z uporabo najnovejše tehnologije in izurjenega osebja se nesrečam in težavam, znanim iz dejavnosti v ZDA, v Evropi lahko in bomo izognili. Pomemben cilj pričujoče analize je oceniti potencialne vplive in tveganja, da bi se jim Evropa lahko izognila. Opozoriti pa je treba, da bodo potrebne zahteve predstavljale določen strošek in bodo upočasnile razvoj, zaradi česar lahko postane pridobivanje plina iz skrilavca ekonomsko nezanimivo in se njegov energetski prispevek zmanjša na obrobne vrednosti. Preostala (majhna) tveganja je treba uravnotežiti z ekonomskimi koristmi izkoriščanja domačih polj zemeljskega plina. Ekonomika pridobivanja plina iz skrilavca presega okvir te analize. Kljub temu je treba poudariti, da so dejavnosti hidravličnega lomljenja veliko dražje od konvencionalnega črpanja. Ekonomska privlačnost izkoriščanja evropskega plina iz skrilavca še ni bila dokazana. Kot predpogoj za izdajo dovoljenj za črpanje mora biti v okviru analize življenjskega cikla za vsako vrtino narejena analiza stroškov in koristi, ki vključuje vse vidike. 35 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 2.9. Poraba virov Izkušnje v Severni Ameriki Tabela 4 povzema materiale in premike tovornjakov, potrebne za dejavnosti, ki so povezane z izkoriščanjem zemeljskega plina. Tabela 4: Ocenjene količine materialov in premiki tovornjakov, potrebni za dejavnosti, ki so povezane z izkoriščanjem zemeljskega plina [NYCDEP 2009] Povezane vožnje tovornjakov Ploščad z eno vrtino skupne dolžine 1500 do 4000 m, ki ima 900 do 2100 m globine in 600 do 1800 m vodoravne dolžine, s premerom produkcijskega plašča 6 palcev in premerom izvrtine 8 palcev. Vodoravni del je oblečen v plašč, vendar ne zacementiran. Dostop do lokacije in 0,8 do 2,0 ha velika Očiščena vegetacija izgradnja vrtalne lokacija in potrebne 20 do 40 in zemeljska dela ploščadi dovozne ceste Postavitev vrtalne 40 Oprema opreme Kemikalije za vrtanje Različne kemikalije Voda za vrtanje Voda 40 do 400 m³ 5 do 50 2100 do 4600 m (60 Cev 25 do 50 Plašč do 130 t) plašča Cement (malta) 14 do 28 m³ 5 do 10 Skale/zemlja/materia Odvisno od usode Odrezki vrtanja 71 do 156 m³ l formacije odrezov Odpadna voda od Odpadki vrtalnih polj 40 do 400 m³ 5 do 50 vrtanja Postavitev 40 Oprema stimulacije Posamezen naboj ~25 g, ni ocene Perforacija plašča Eksplozivi števila nabojev na vodoravno dolžino Tekočina za 11.355 do 34.065 Voda 350 do 1.000 lomljenje – voda m³ Pri 1do 2odstotnem vol. Tekočina za deležu tekočine za lomljenje – Različne kemikalije lomljenje, ki ju 5 do 20 kemikalije sestavljajo kemikalije, pomeni to 114 do 681 m3 Odpadna voda Odpadne tekočine za 11.355 do 34.065 350 do 1000 tekočine za lomljenje lomljenje m³ Dokončanje vrtalne 10 Oprema ploščadi Povprečno 57 m3 na Zbiranje plina Proizvedena voda 2 do 3 leto na vrtino Ocena vseh voženj tovornjakov na vrtino 800 do več kot 2000 Dejavnost Material/odpadki Količine (1) Ameriške enote pretvorjene v metrične enote 36 (1) Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Prenosljivost na razmere v Evropi Do sedaj dostopne informacije vodijo k zaključku, da so poraba virov, energetske zahteve (in povezane emisije TGP – glej poglavje 3) za razvoj polja plina iz skrilavca višje kot za razvoj konvencionalnega polja zemeljskega plina. Razpon donosov zemeljskega plina na vrtino je zelo velik in lahko odstopa za faktor več kot deset. Tako se specifični viri, poraba energije in povezane emisije TGP na m³ pridobljenega zemeljskega plina spreminjajo za faktor več kot 10. Posledično je treba za vsako formacijo plina iz skrilavca izvesti oceno, da bi dobili ustrezne in zanesljive podatke. 37 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 3. BILANCA TOPLOGREDNIH PLINOV KLJUČNE UGOTOVITVE Emisije ubežnega metana imajo velikanski vpliv na bilanco toplogrednih plinov. Na podlagi obstoječih ocen je razpon posrednih emisij TGP iz pridobivanja in obdelave nekonvencionalnega zemeljskega plina 18–23 g ekvivalenta CO2 na MJ. Potencialne emisije zaradi vdora metana v vodonosnike še niso ocenjene. Vendar pa se emisije za posamezen projekt lahko spreminjajo tudi za faktor deset, odvisno od celotne proizvodnje metana vrtine. V odvisnosti od več dejavnikov so izpusti toplogrednih plinov pri plinu iz skrilavca z ozirom na njegovo energijsko vrednost tako nizki kot tisti pri konvencionalnem plinu, ki se transportira na dolge razdalje, ali tako visoki kot tisti pri črnem premogu v njegovem celotnem življenjskem ciklu od pridobivanja do sežiganja. 3.1. Plin iz skrilavca in plin iz nizkoporoznih kamnin 3.1.1. Izkušnje v Severni Ameriki Do izpustov CO2 pride med procesi izgorevanja v plinskih turbinah, dizelskih motorjih in kotlih, ki so potrebni za raziskovanje, pridobivanje in obdelavo plina iz skrilavca. Glede na vsebnost CO2 v pridobljenem zemeljskem plinu lahko pride do emisij CO2 brez izgorevanja v fazi obdelave zemeljskega plina. Vsebnost CO2 v pridobljenem plinu lahko znaša do 30 % [Goodman et al 2008], kar vodi do specifičnih emisij približno 24 g CO2 na MJ pridobljenega plina. Nadalje pride do izpustov metana, ki ima potencial globalnega segrevanja 25 g ekvivalenta CO2 na g CH4 (glede na IPCC za časovno obdobje 100 let). V fazi raziskav in razvoja pride do emisij metana med vrtanjem (izpust „plitvega“ plina), med povratom tekočin iz procesa hidravličnega lomljenja ter iz izvrtanja čepa po procesu hidravličnega lomljenja. V fazi pridobivanja in obdelave metan uhaja iz ventilov in kompresorjev, med sproščanjem tekočin (sproščanjem ločenih tekočih ogljikovodikov) in med obdelavo zemeljskega plina. Nadalje lahko metan uhaja iz poškodovanih vrtin. Ocenjeno je, da v ZDA približno 15 do 25 % vrtin ne tesni. 38 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Slika 4: Emisije CH4 iz raziskovanja, pridobivanja in obdelave plina iz skrilavca CH4 vented CH4 CH4 Dissolved CH4 CH4 Flow-back NG processing Drinking water well CH4 ~1500 m CH4 Cap rock CH4 Shale Cap rock Hydrofrac zone Vir: lasten vir na osnovi [SUMI 2008] Raziskave in razvoj (začetno vrtanje in zaključek) plina iz skrilavca, ki vključujejo tudi postopek povrata, v veliki meri prispevajo k celotnim emisijam metana. Tabela 5 prikazuje emisije metana iz postopka povrata pri štirih nekonvencionalnih vrtinah. Tabela 5: Emisije metana iz povratnih tekočin za štiri nekonvencionalne vrtine zemeljskega plina Emisije med povratom kot % proizvodnje v življenjski dobi Emisije med povratom v g ekvivalenta CO2 na MJ (1) 210 (75) 3,2 % 20,1 370 35 1,1 % 6,6 Piceance (Colorado, tight sand) 710 55 1,3 % 7,9 Uinta (Utah, tight sand) 255 40 0,6 % 3,8 Nahajališče Emisije med povratom [103 m³ CH4] Proizvodnja vrtine življenjski [106 m³] Haynesville (Louisiana Shale) 6,800 Barnet (Texas Shale) v dobi (1) 25 g ekvivalenta CO2 na g CH4 na osnovi 100 letnega časovnega obdobja, po IPCC Vir: [Cook et al 2010], [Howarth et al 2011] 39 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Povprečne emisije metana iz povratnih tekočin v štirih nekonvencionalnih vrtinah v Tabeli 5 znašajo približno 1,6 % pridobljenega zemeljskega plina. Izvrtanje, ki ga izvedejo za hidravličnim lomljenjem, vodi k dodatnim emisijam metana v višini približno 0,3 % pridobljenega zemeljskega plina, kar zviša skupne emisije metana iz raziskav in razvoja na 1,9 % . Metan je delno mogoče ujeti in sežgati ter tako zmanjšati emisije metana. Tipično je mogoče ujeti in sežgati približno 50 % izhajajočega metana. Nadalje [Howarth et al 2011] za pretvorbo prostorninskih izgub metana v energijske izgube metana predvideva, da je vsebnost metana v pridobljenem zemeljskem plinu 78,8 %. Opozoriti je treba, da so specifične emisije TGP iz izgorevanja pri vrtanju močno odvisne od količine zemeljskega plina, ki ga je mogoče izčrpati. Količina CO2 iz izgorevanja med vrtanjem je odvisna od globine vrtanja. Manjši kot je donos zemeljskega plina na vrtino, višje so emisije TGP na MJ pridobljenega zemeljskega plina. Proizvodnja zemeljskega plina v življenjski dobi vrtine, kot jo navaja [Howarth et al 2011], je za Haynesville Louisiana Shale presenetljivo visoka (210 milijonov m³ namesto 35 do 55 milijonov m³, kot je navedeno za ostala polja plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin). Glede na [Cook et al 2010] je povprečna vrednost proizvodnje v življenjski dobi na vrtino v Haynesville Louisiana Shale približno 75 milijonov m³ namesto 210 milijonov m³, kot je navedeno v [Howarth et al 2011]. Če je 75 milijonov m³ realistična ocena in so emisije metana iz povrata konstantne, so specifične emisije metana 9,0 % namesto 3,2 %, kot je navedeno v Tabeli 5. Emisije TGP iz povrata v Haynesville Louisiana Shale bi tako narasle s približno 20 g/MJ na približno 57 g/MJ pridobljenega zemeljskega plina. Tabela 6 prikazuje emisije TGP iz raziskav, pridobivanja in obdelave plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin v ZDA 6 . Emisije metana iz povrata (ki so vključene v emisije metana iz „zaključevanja“) so izpeljane iz povprečja vrtin, navedenih v Tabeli 5. 6 Pretvorjeno iz g C, uporabljenih za CO2 in CH4 v izvirni literaturi, v g CO2 in CH4. 40 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Tabela 6: Emisije iz raziskovanja, pridobivanja in obdelave plina iz skrilavca glede na kurilnost (Hi) pridobljenega plina CO2 [g/MJ] CH4 [g/MJ] N2O [g/MJ] g CO2 (1) ekv/MJ Odstranje 0,018 - - 0,018 Čiščenje površine 0,018 <0,01 <0,01 0,018 Poraba virov 0,550 <0,01 - 0,550 Izgorevanje pri vrtanju (OPREMA in LOM) 0,660 (0,878) <0,01 <0,01 0,827 (1,045) Izgorevanje pri vrtanju (mobilno) 0,293 (0,493) <0,01 <0,01 0,460 (0,660) Zaključek (50 % sežgan, 50 % izpuščen) 0,733 (1,145) 0,254 (0,417) - 7,077 (11,578) Izgorevanje 2,089 - - 2,089 Rezervoar slanice - <0,01 - Razna uhajanja - 0,147 - 3,673 Izgorevanje 1,905 <0,01 - 2,239 Uhajanje 0,330 0,027 - 0,998 Skupaj 6,60 (7,43) 0,454 (0,618) 0,00 17,9 (22,9) Čiščenje gradbišča: Raziskava in razvoj: Pridobivanje plina: Obdelava: (1) 25 g ekvivalenta CO2 na g CH4 na osnovi 100 letnega časovnega obdobja, po IPCC Vrednosti v oklepajih: izračunano za nižji donos v Haynesville glede na Cook et al. 2010. Vir: [Cook et al 2010], [Howarth et al 2011] Če upoštevamo donos za Hayensville Louisiana Shale, naveden v [Cook et al 2010], in so emisije metana iz povrata konstantne, celotne emisije za raziskavo, pridobivanje in obdelavo plina iz skrilavca v mešanici štirih vrtin nekonvencionalnega plina narastejo s 17,9 g/MJ na 22,9 g/MJ. 41 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Nadalje lahko metan uhaja v vire podtalne vode. V vodonosnikih, ki ležijo nad formacijama Marcellus in Utica Shale v severovzhodni Pensilvaniji in severnem delu države New York, obstajajo dokazi o z lomljenjem povezanim onesnaženjem pitne vode z metanom [Osborn et al 2011]. Ta metan lahko uhaja v atmosfero tudi med uporabo vode, kar vodi k dodatnim emisijam TGP. Te emisije kot tudi emisije iz uhajanja med vrtanjem niso vključene v Tabelo 6. V Ohiu v ZDA je zemeljski plin vstopal v domove skozi vodnjake. V Bainbridge Township v okrožju Geauga je eksplodirala hiša. Dva prebivalca, ki sta bila v hiši v času eksplozije, nista bila ranjena, toda hiša je bila močno poškodovana. [ODNR 2008] Zato lahko zaključimo, da znatne količine metana lahko pridejo v podtalnico in končno v atmosfero na ta način. Če je vsebnost CO2 v pridobljenem zemeljskem plinu višja, kot predvidevamo v Tabeli 6, so emisije CO2 v fazi obdelave zemeljskega plina še višje (do 23,5 g/MJ namesto 0,33 g/MJ za vsebnost CO2 30 %). Ker bi bila vsebnost metana 70 % namesto 78,8 %, navedenih v [Howarth et al 2011], bi se povišale tudi ostale vrednosti, kar vodi k vrednosti približno 43,3 g/MJ namesto 17,9 g/MJ. Še eno vprašanje, ki ga je treba upoštevati, je transport zemeljskega plina od vrtine do omrežja zemeljskega plina. V primeru majhnega donosa zemeljskega plina na vrtino se letega transportira v komprimirani obliki s tovornjaki, ki uporabljajo prikolico za CNG. 3.1.2. Prenosljivost na razmere v Evropi V EU je nekaj projektov nekonvencionalnega zemeljskega plina. Lomljenje se ne uporablja samo za plin iz skrilavca, temveč tudi za metan iz ležišč premoga in za plin iz nizkoporoznih kamnin. Na primer, ExxonMobil načrtuje pridobivanje metana iz ležišč premoga v Severnem Porenju-Vestfaliji v Nemčiji. Izračunane emisije toplogrednih plinov iz razvoja, pridobivanja, distribucije in izgorevanja plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin so predstavljene na Sliki 5. V odvisnosti od izbranih predpostavk izkazujeta plin iz skrilavca in plin iz nizkoporoznih kamnin na spodnjem delu razpona emisije TGP, podobne emisijam konvencionalnega zemeljskega plina, ki se transportira na dolge razdalje, na zgornjem delu razpona pa emisije TGP blizu tistim iz črnega premoga. 42 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Slika 5: Emisije toplogrednih plinov iz proizvodnje, distribucije in izgorevanja plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin v primerjavi s konvencionalnim zemeljskim plinom in premogom Vir: lasten vir Če bi se izognili izgubam metana v talno vodo in če predpostavimo, da plin iz skrilavca izgoreva v elektrarni s kombiniranim plinsko-parnim procesom (CCGT) s 57,5 % izkoristkom, bi celotne emisije TGP iz dobave in uporabe zemeljskega plina znašale 460 g na kWh električne energije (proizvodnja plina iz skrilavca: 113,5 g/kWh električne energije; distribucija zemeljskega plina: 3,6 g/kWh električne energije; izgorevanje: 344,3 g/kWh električne energije) ob predpostavki, da so emisije TGP iz pridobivanja plina iz skrilavca enake kot v ZDA. Če bi vsebnost CO2 v pridobljenem plinu znašala do 30 % in bi bile specifične emisije metana iz povrata višje zaradi manjšega donosa zemeljskega plina, bi celotne emisije TGP narasle na približno 660 g na kWh električne energije. Za primerjavo: proizvodnja električne energije na osnovi zemeljskega plina, ki se transportira po cevovodih prek dolgih razdalj (7000 km), povzroča približno 470 g na kWh električne energije. Premog iz Avstralije, ki izgoreva v elektrarni z novo parno turbino (PT) z izkoristkom 46 %, povzroča približno 850 g na kWh električne energije. 43 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Tabela 7: TGP iz proizvodnje električne energije iz kombiniranega plinskoparnega procesa na zemeljski plin iz različnih virov zemeljskega plina (ZP) v primerjavi s proizvodnjo električne energije iz premoga v g ekvivalenta CO2 na kWh električne energije CCGT (plin iz skrilavca in plin iz nizkoporoznih kamnin) CCGT (plin iz skrilavca in plin iz nizkoporoznih kamnin, priklopnik) CCGT (plin iz skrilavca in plin iz nizkoporoznih kamnin, 30 % CO2) CCGT (ZP, 7000 km) Parna turbina na premog 24,1 31,1 Proizvodnja ZP/premoga 113,5 Stiskanje ZP na 20 MPa - - 7,2 7,7 - 3,6 - - Transport ZP s priklopniko m, 100 km - - 6,2 6,2 - - - - Transport ZP/premoga - - - - - - 94,0 47,7 Distribucija ZP, cevovod (500 km) 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 - - - - - - - - 2,3 344,3 344,3 344,3 344,3 344,3 344,3 344,3 772,8 461 493 475 506 622 661 466 854 Transport premoga (vlak, 250 km) Izgorevanje Skupaj 144,6 (1) 113,5 144,6 (1) 274,1 309,1 (1) (1) Višja vrednost predstavlja večje specifične emisije metana zaradi nižjega donosa zemeljskega plina, kot je navedeno v [Howarth et al 2011] Vzrok za visoke emisije TGP iz preskrbe in uporabe plina iz skrilavca v ZDA (skoraj tako visoke kot pri preskrbi in uporabi premoga), ki so navedene v [Horwarth et al 2011] in [Osborn et al 2011], je, da prihaja do izredno visokih emisij metana med transportom, skladiščenjem in distribucijo zemeljskega plina v ZDA (1,4 do 3,6 %, kar doda 7,0 do 18,0 g ekvivalenta CO2 na MJ k 17,9 g/MJ iz Tabele 6), kar je večinoma posledica slabe kakovosti opreme v ZDA. Po drugi strani pa metan uhaja v podtalno vodo in vključitev emisij metana iz izpustov med vrtanjem lahko vodi k znatno višjim emisijam TGP, kot so opisane zgoraj. V primeru konvencionalnega zemeljskega plina so izgube metana v EU zaradi boljše opreme (tesnjenje cevovodov, ventilov itd.) na splošno manjše kot v ZDA. Kar se tiče procesov, specifičnih za nekonvencionalni plin, pa ni znano ali in do kakšne mere so emisije TGP v EU nižje kot v ZDA. Proces lomljenja vsebuje tveganje za izpust metana v pitno vodo in posledično v ozračje (kot se je dogajalo v ZDA). 44 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Glede na izjave strokovnjakov je nadzorovanje cementiranja vrtin v Nemčiji obvezno, s čimer se zmanjša tveganje izgub metana in onesnaženja podtalnice s strupenimi snovmi. Nadalje so v projektih v Severnem Porenju-Vestfaliji v Nemčiji namesto odprtih bazenov načrtovani zaprti sistemi za shranjevanje povratne tekočine. Zato bi različica „50 % sežganih, 50 % izpuščenih“ iz [Horwarth et al 2011], izbrana za prikaz emisij TGP v Tabeli 6, lahko bila realistična za Evropo. 3.1.3. Odprta vprašanja Opozoriti je treba, da zaradi pomanjkanja zanesljivih podatkov obstaja precejšnja negotovost, kar se tiče podatkov o emisijah iz pridobivanja plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin. Vsaka vrtina je drugačna in najboljše vrtine (od koder prihaja večina podatkov) se bodo izkoriščale najprej. Zato objavljeni podatki težijo k precenjevanju povprečne količine metana, ki jo je mogoče pridobiti iz vrtine. Tudi ocena količine metana, ki iz procesa lomljenja uhaja v vodo in posledično v ozračje, je še vedno odprto vprašanje. 3.2. Nafta iz nizkoporoznih kamnin Med pridobivanjem konvencionalne in nafte iz nizkoporoznih kamnin ni mogoče vedno potegniti jasne ločnice; prehod iz proizvodnje konvencionalne nafte v proizvodnjo nafte iz nizkoporoznih kamnin je postopen. Kot primer: obstajajo polja konvencionalne surove nafte, kjer se za povečanje proizvodnje nafte uporablja hidravlično lomljenje. Ker se za pridobivanje nafte iz nizkoporoznih kamnin uporablja hidravlično lomljenje, lahko pride do uhajanja metana iz povrata na enak način kot pri plinu iz skrilavca ali plinu iz nizkoporoznih kamnin. O emisijah metana iz pridobivanja nafte iz nizkoporoznih kamnin ni javno dostopnih podatkov. 3.2.1. Izkušnje v Evropi Pridobivanja nafte iz nizkoporoznih kamnin ne smemo zamenjati s pridobivanjem nafte iz skrilavca. V Estoniji rudarijo v naftnem skrilavcu od leta 1921 (tako v dnevnem kopu kot tudi v podzemnem rudarjenju). Nafto iz skrilavca pridobivajo na podlagi segrevanja v retorti, ki je v bistvu proces pirolize, pri katerem se proizvajata nafta in plin iz skrilavca. V nasprotju s tem se nafta iz nizkoporoznih kamnin pridobiva z vrtanjem in uporabo hidravličnega lomljenja. V pariškem bazenu v Franciji so pridobili 5 milijonov sodov nafte iz 2000 vrtin, kar ustreza 2500 sodom nafte na vrtino. [Anderson 2011] To je bilo konvencionalno pridobivanje nafte brez uporabe hidravličnega lomljenja. Glede na kurilnost pridobljene surove nafte ima 2500 sodov nafte na vrtino v celotni življenjski dobi približno enako energijsko vrednost kot 0,5 milijonov Nm3 zemeljskega plina. Če bi bil pariški bazen tipičen za pridobivanje nafte iz nizkoporoznih kamnin, bi bila energija, ki jo je mogoče pridobiti na vrtino, veliko manjša kot pri plinu iz skrilavca (0,4 milijona Nm³ namesto 35 milijonov Nm³ na vrtino v primeru Barnet Texas Shale). Če so te vrtine tipične za nafto iz nizkoporoznih kamnin, so celotne emisije TGP iz vrtanja in hidravličnega lomljenja višje kot pri pridobivanju konvencionalne nafte in tudi višje kot pri pridobivanju plina iz skrilavca in plina iz nizkoporoznih kamnin. 45 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 4. PRAVNI OKVIR EU KLJUČNE UGOTOVITVE Ni nobene (okvirne) direktive EU, ki bi urejala rudarske dejavnosti. Javno dostopna, celovita in podrobna analiza evropskega pravnega okvira, ki zadeva pridobivanje plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin, ni na voljo. Trenutni pravni okvir EU, ki zadeva hidravlično lomljenje, ima veliko vrzeli. Kar je najbolj pomembno, prag za presojo vplivov na okolje, ki jo je treba izvesti za dejavnosti hidravličnega lomljenja pri pridobivanju zemeljskega plina ali nafte iz nizkoporoznih kamnin, je postavljen visoko nad vsako morebitno industrijsko dejavnost te vrste, zato bi ga bilo treba močno znižati. Vzporedno s tem je treba ponovno oceniti področje uporabe okvirne direktive o vodah. Izvesti je treba podrobno in izčrpno analizo obveznosti prijave nevarnih materialov, ki se uporabljajo pri hidravličnem lomljenju. V okviru analize življenjskega cikla je podrobna analiza stroškovne učinkovitosti lahko orodje za oceno celotnih koristi vsake posamezne države članice in njenih državljanov. Cilj tega poglavja je podati pregled veljavnega pravnega okvira zakonodaje EU glede naslednjih vidikov pridobivanje plina iz skrilavca, nizkoporoznih kamnin, in plina iz nizkoporoznih kamnin in nafte iz obstoj ukrepov za primerno zaščito pred specifičnimi potencialnimi tveganji za okolje in zdravje ljudi, ki so posledica teh dejavnosti. V poglavju 0 so predstavljene štiri evropske direktive, ki so namenjene posebej rudarskim dejavnostim. Sledeče poglavje 0 daje najprej pregled nadaljnjih 10 direktiv, ki so v strokovni literaturi omenjene kot zadevne za rudarske dejavnosti. Drugi del tega poglavja (poglavje 7) se osredotoča na približno 40 direktiv, ki so povezane s specifičnimi tveganji plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin. Na koncu je predstavljenih devet velikih vrzeli v trenutni zakonodaji EU. Te se nanašajo na specifična potencialna tveganja za okolje, vodo in zdravje ljudi, povezana s hidravličnim lomljenjem. Nekatere odsevajo težave, ki so jih izkusili v ZDA, o drugih se trenutno razpravlja v državah članicah EU. 4.1. Direktive, namenjene posebej ekstraktivni industriji Namen zakona o rudarstvu je zagotoviti pravni okvir, ki pospešuje razvoj uspešnega industrijskega sektorja in zanesljive preskrbe z energijo ter zagotavlja zadostno zaščito zdravja ter varnost in varstvo okolja. Na ravni EU ne obstaja celovit okvir za rudarstvo. [Safak 2006] Trenutno so za zakonodajo o rudarstvu v pretežni meri pristojne države članice, v večini držav pa je zakonodaja zgodovinska in ne odseva nujno današnjih potreb. [Tiess 2011] Generalni direktorat Evropske komisije za podjetništvo in industrijo vključuje enoto, imenovano „Kovine, minerali, surovine“, ki na svoji spletni strani navaja, da so samo tri direktive razvite posebej za ekstraktivno industrijo [EK 2010 KMS]. V Tabeli 8 je tem trem direktivam dodana še četrta po [Kullmann 2006]. 46 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Tabela 8: Vse direktive EU, razvite posebej za ekstraktivne industrije Direktiva 2006/21/ES Direktive o rudarstvu direktiva o ravnanju z odpadki iz rudarskih in drugih ekstraktivnih dejavnosti direktiva o rudarskih odpadkih 1992/104/EGS direktiva o minimalnih zahtevah za izboljšanje varnosti in zdravja delavcev v dejavnostih površinskega in podzemnega pridobivanja rudnin (dvanajsta posebna direktiva v smislu člena 16(1) Direktive 89/391/EGS) 1992/91/EGS direktiva o minimalnih zahtevah za izboljšanje varnosti in zdravja pri delu za delavce v dejavnostih pridobivanja rudnin z vrtanjem (enajsta posebna direktiva v smislu člena 16(1) Direktive 89/391/EGS) 1994/22/ES direktiva o pogojih za izdajo in uporabo dovoljenj za iskanje, raziskovanje in izkoriščanje ogljikovodikov Vir: [EK 2010, Kullmann 2006] Stranski produkt hidravličnega lomljenja je velika količina vode, onesnažene z rakotvornimi snovmi, biocidi, radioaktivnim radonom in drugimi nevarnimi kemikalijami (glej poglavje 0). Direktiva o rudarskih odpadkih je temelj za varno ravnanje s to mešanico, ki se vse bolj kopiči. Za hidravlično lomljenje so, kot za vsako večjo dejavnost vrtanja, potrebni težki stroji, ki jih upravljajo delavci. Zakonski vidiki varnosti in varstva zdravja delavcev, posebej v rudarskem okolju, so opredeljeni v naslednjih dveh direktivah, kot sta našteti v Tabeli 8. Četrta direktiva, specifična za rudarjenje, ureja suverenost držav članic pri izdajanju raziskovalnih dovoljenj za ogljikovodike. Poleg teh direktiv obstajajo številni akti, ki pojasnjujejo predvsem konkurenčno okolje, npr. odpiranje domačih trgov novih držav članic. Primer je izjava o prestrukturiranju sektorja naftnega skrilavca v Estoniji: 12003T/AFI/DCL/08. Ker je tema te študije zakonski okvir, ki zadeva potencialna tveganja za okolje in zdravje ljudi, o regulaciji trgov tukaj ne bomo podrobneje razpravljali. 47 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Slika 6: Struktura ekstraktivne industrije Vir: [Papoulias 2006] S pravnega zornega kota ima ekstraktivna industrija, kot je prikazana na Sliki 6, dve kategoriji: dejavnost pridobivanja neenergetskih surovin (NEEI), kamor sodi pridobivanje kovin, ter industrijskih in gradbenih materialov, ter dejavnost pridobivanja energetskih mineralov (vključno s plinom iz skrilavca in nafto iz nizkoporoznih kamnin). Običajno je, da se zakonodaja in delo Evropske komisije osredotočata izrecno na dejavnost pridobivanja neenergetskih surovin in zato ne pokrivata pridobivanja zemeljskega plina [EK NEEI]. 4.2. Splošne direktive (vidik: okolje in zdravje ljudi) Obstaja množica direktiv in uredb, ki niso namenjene posebej rudarstvu, vendar vplivajo na ekstraktivno industrijo. To poglavje se osredotoča na regulatorne akte, ki zadevajo okolje in zdravje ljudi. V poglavju 0 pregled literature razkriva sedem do dvanajst najpomembnejših direktiv in sklicevanja na obširno in dobro strukturirano podatkovno zbirko s stotinami pravnih aktov EU. Trenutno ne obstaja noben vir literature o pravnem okviru EU, ki bi ustrezal področju te študije; zato je zbirka v poglavju 7 rezultat predane raziskave za pričujočo študijo. Najdenih je okrog 40 direktiv, pomembnih za varnostne vidike, ki spremljajo hidravlično lomljenje. 4.2.1. Splošna rudarska tveganja, ki jih zajemajo direktive EU Kot je bilo predstavljeno v poglavju 0, obstajajo samo štiri direktive EU, ki so posebej prirejene posebnim potrebam ekstraktivne industrije. Ne glede na to obstaja še nadaljnja zakonodaja, posebej na področjih okolja, zdravja in varnosti, ki pokriva tudi vprašanja rudarstva. [Safak 2006]. Tabela 9 daje prvi vtis o obsegu različne splošne zakonodaje z različnih področij. 48 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Tabela 9: Najpomembnejša zakonodaja, ki zadeva ekstraktivne industrije Najpomembnejša zakonodaja, ki zadeva ekstraktivne industrije direktiva o rudarskih odpadkih Natura 2000 kakovost zunanjega zraka direktiva o podzemni vodi referenčni dokument BAT (BREF) direktiva o habitatih in direktiva o pticah Seveso II tematska strategija o onesnaževanju zraka direktiva EIA okvirna direktiva o vodah REACH okoljska odgovornost Pomemben vidik je, da direktive, namenjene posebej rudarstvu, niso nujno najstrožje. Zaradi velikih nesreč v preteklosti obstaja strožja zakonodaja, posebno kar zadeva nevarne kemikalije. Slika 7 kaže, da ima direktiva o rudarskih odpadkih veliko širše področje uporabe kot npr. direktiva Seveso II 7 [Papoulias 2006]. Slika 7: Najpomembnejše direktive EU, ki se uporabljajo za odpadke ekstraktivne industrije Vir: 7 [Papoulias 2006] Direktiva Seveso II je trenutno v postopku pregleda. 49 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Najnovejša literature navaja naslednje število zakonskih aktov kot pomembnih za namene rudarstva: 7 pravnih aktov [EK 2010 Grantham in Schuetz 2010], 9 pravnih aktov [Weber 2006], do 18 pravnih aktov [Hejny 2006], 12 pravnih aktov [Kullmann 2006]. Drugo skrajnost predstavlja občudovanja vredna krovna zbirka vse okoljske zakonodaje EU, urejena po temah [UWS GmbH]. Samo za zakonodajo EU o odpadkih je navedenih 36 direktiv, uredb, priporočil ipd. Skupno ta zbirka verjetno obsega stotine dokumentov, pomembnih za okoljske vidike. Da bi ocenili trenuten pravni okvir EU, ki se osredotoča na hidravlično lomljenje, se ni mogoče opreti na le 12 navedenih direktiv, medtem ko bi bila zbirka stotin zakonskih dokumentov preveč enciklopedična. Vendar pa je bilo nekaj seznamov namensko sestavljenih tako, da bi podali pregled zakonodajnega okvira EU, ki velja za izkoriščanje plina iz skrilavca. Tako npr. [Schuetz 2010] navaja naslednjih sedem direktiv: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. okvirna direktiva o vodah direktiva o podzemni vodi REACH Natura2000 direktiva o presoji vplivov na okolje (EIA) okvirna direktiva o odpadkih direktiva o hrupu Posebna tveganja pridobivanja plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin, 4.2.2. ki jih zajemajo direktive EU Številne možne nevarnosti, ki izvirajo iz izkoriščanja plina iz skrilavca, plina iz nizkoporoznih kamnin in nafte iz nizkoporoznih kamnin, so načeloma enake tistim pri konvencionalnih virih energije. Tako obstoječa zakonodaja dejansko zadovoljivo zajema precej tveganj. Kljub temu pa je pridobivanje nekonvencionalnega plina povezano z nekonvencionalnimi tveganji. Ta morda niso zadovoljivo zajeta in lahko izvirajo iz ogromne količine kemikalij, uporabljenih med procesom hidravličnega lomljenja, izbora kemikalij, ki vsebuje strupene, rakotvorne in mutagene snovi ter snovi, nevarne za okolje, ki se uporabljajo kot dodatki tekočinam za lomljenje (npr. biocidi), količine povratne vode, onesnažene z radioaktivnimi snovmi, kot sta radon in uran, in drugimi podzemnimi materiali (npr. težkimi kovinami), velikega števila vrtalnih mest, infrastrukture, npr. omrežja zbiralnih cevi, velike količine vode, uporabljene za tekočino za lomljenje, in potencialno visokih emisij metana pri dokončanju vrtine. Za več podrobnosti o posameznih tveganjih glej poglavje 2. Izvleček 36 najpomembnejših direktiv EU v nadaljevanju predstavlja edinstveno osnovo za nadaljnje podrobnejše raziskave. 50 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Direktive v vsaki tabeli so razporejene po pomembnosti. Zaradi možnih zamud pri (pravilnem) prenosu v nacionalno zakonodajo vse direktive v tem trenutku niso nujno že veljavne. Prve študije kemikalij, uporabljenih med hidravličnim lomljenjem v ZDA, [Waxman 2011] predstavljajo dobro osnovo za raziskavo primernosti zakonodaje EU, ki se nanaša na kemikalije. Glavni pomislek glede hidravličnega lomljenja so običajno možni vplivi na kakovost vode. Kritične točke so (glej poglavje 0): normalni proces lomljenja: kemikalije, ki ostanejo v tleh in lahko dosežejo vodonosnike. nesreče med hidravličnim lomljenjem: razpoke v nameščeni opremi omogočajo neposreden dostop do podtalne in površinske vode. Odvisno od števila vrtin se porabijo ogromne količine čiste vode (glej Tabelo 2). Tabela 10 našteva šest najpomembnejših direktiv o vodi, ki se ali bi se verjetno morale nanašati na dejavnosti hidravličnega lomljenja. Za podrobnejšo analizo jih je treba oceniti. Tabela 10: Zadevne direktive EU o vodi Direktiva Naslov 2000/60/ES direktiva o določitvi okvira za ukrepe Skupnosti na področju vodne politike (okvirna direktiva o vodah) 2. 1980/68/EGS direktiva o varstvu podzemnih voda pred onesnaževanjem, ki ga povzročajo nekatere nevarne snovi (razveljavljena z 2000/60/ES z učinkom od 22. decembra 2013) 3. 2006/118/ES direktiva o varstvu podzemne vode pred onesnaževanjem in poslabšanjem 4. 1986/280/EGS direktiva Sveta o mejnih vrednostih in ciljih kakovosti pri odvajanju določenih nevarnih snovi, vključenih v seznam I Priloge k Direktivi 76/464/EGS 5. 2006/11/ES direktiva o onesnaževanju zaradi odvajanja posameznih nevarnih snovi v vodno okolje Skupnosti (kodificirana različica) 6. 1998/83/ES direktiva o kakovosti vode, namenjene za prehrano ljudi 1. Tveganje onesnaženja vode je neločljivo povezano s tveganjem onesnaženja okolja. Ta tveganja tvorijo podskupino vseh okoljskih tveganj, ki jih na grobo lahko razdelimo na naslednja področja: izpusti v tla o onesnaženje pitne in podzemne vode o onesnaženje zemlje emisije v zrak o izpušni plini o hrup o kemikalije nesreče zunaj delovišč o o pri prevozu po cesti pri odlaganju odpadkov 51 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Ta seznam je osredotočen na vplive na okolje pod normalnimi delovnimi pogoji. Na vseh teh področjih pa seveda obstaja tudi tveganje za nesreče. Tabela 11 podaja devet najpomembnejših direktiv, ki urejajo vplive pod normalnimi pogoji in v primeru nesreč. Tabela 11: Zadevne direktive EU o varstvu okolja Direktiva 7. 2010/75/EU Naslov direktiva o industrijskih emisijah (celovito preprečevanje in nadzorovanje onesnaževanja) direktiva IPPC 8. - 2008/1/ES Odločba 2000/479/ES direktiva o celovitem preprečevanju in nadzorovanju onesnaževanja (kodificirana različica) odločba Komisije o izvajanju Evropskega registra emisij onesnaževal (EPER) skladno s členom 15 Direktive Sveta 96/61/ES o celovitem preprečevanju in nadzorovanju onesnaževanja okolja (IPPC). Priloga A1: Seznam onesnaževal, o katerih je treba poročati, če je presežena mejna vrednost. 9. 10. 11. 1985/337/EGS 2003/35/ES 2001/42/ES direktiva o presoji vplivov na okolje direktiva EIA direktiva o sodelovanju javnosti pri sestavi nekaterih načrtov in programov v zvezi z okoljem in o spremembi direktiv Sveta 85/337/EGS in 96/61/ES glede sodelovanja javnosti in dostopa do sodišč direktiva o presoji vplivov nekaterih načrtov in programov na okolje direktiva o strateški okoljski presoji 12. 13. 2004/35/ES 1992/43/EGS direktiva o okoljski odgovornosti v zvezi s preprečevanjem in sanacijo okoljske škode direktiva o ohranjanju naravnih habitatov ter prosto živečih živalskih in rastlinskih vrst Natura 2000 14. 1979/409/EGS direktiva o ohranjanju prosto živečih ptic 15. 1996/62/ES direktiva o ocenjevanju in upravljanju kakovosti zunanjega zraka Hidravlično lomljenje je vedno povezano z uporabo težkih strojev (glej poglavje 0) in nevarnih kemikalij. Zaščititi je treba tako prebivalce kot tudi delavce, ki dnevno upravljajo s temi materiali in stroji. Varnost pri delu obravnavajo številne direktive EU. Tabela 12 podaja seznam 9 pomembnih direktiv o varstvu delavcev, ki delajo z nevarnimi kemikalijami, posebej v rudarstvu. 52 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Tabela 12: Zadevne direktive EU o varnosti pri delu Direktiva Naslov 16. 1989/391/EGS direktiva o uvajanju ukrepov za varnosti in zdravja delavcev pri delu 17. 1992/91/EGS direktiva o minimalnih zahtevah za izboljšanje varnosti in zdravja pri delu za delavce v dejavnostih pridobivanja rudnin z vrtanjem 18. 1992/104/EGS direktiva o minimalnih zahtevah za izboljšanje varnosti in zdravja delavcev v dejavnostih površinskega in podzemnega pridobivanja rudnin 19. 2004/37/ES direktiva o varovanju delavcev pred tveganji zaradi izpostavljenosti rakotvornim snovem pri delu (kodificirana različica) 20. 1991/322/EGS direktiva o določitvi indikativne mejne vrednosti v skladu z Direktivo Sveta 80/1107/EGS o varovanju delavcev pred tveganjem zaradi izpostavljenosti kemičnim, fizikalnim in biološkim dejavnikom pri delu 21. 1993/67/EGS direktiva o določitvi načel za ocenjevanje tveganja za človeka in okolje v zvezi s snovmi, prijavljenimi v skladu z Direktivo Sveta 67/548/EGS 1996/94/ES direktiva o določitvi drugega seznama indikativnih mejnih vrednosti pri izvajanju Direktive Sveta 80/1107/EGS o varstvu delavcev pred tveganji zaradi izpostavljenosti kemičnim, fizikalnim in biološkim dejavnikom pri delu 23. 1980/1107/EGS direktiva Sveta z dne 27. novembra 1980 o varovanju delavcev pred tveganjem zaradi izpostavljenosti kemičnim, fizikalnim in biološkim dejavnikom pri delu 24. 2003/10/ES direktiva o minimalnih zahtevah za varnost in zdravje v zvezi z izpostavljenostjo delavcev fizikalnim dejavnikom (hrup) 22. spodbujanje izboljšav Večina kamninskih formacij vsebuje „naravno prisotne radioaktivne materiale“. V večini primerov zemeljski plin vsebuje radioaktivni radon, ki je produkt razpada urana. Mednarodno združenje proizvajalcev nafte in plina (International Association of Oil & Gas Producers – OGP) opisuje ta negativen stranski učinek izkoriščanja zemeljskega plina, kot sledi: „Radon je radioaktiven plin, ki je v različnih količinah navzoč v zemeljskem plinu v formacijah nafte in plina. V odsotnosti zemeljskega plina se radon topi v (lahki) oglikovodični in vodni fazi. Pri sočasni proizvodnji nafte in plina bo radon navadno sledil toku plina. […] Odlaganje odpadkov naravno prisotnih radioaktivnih materialov mora ustrezati veljavnim predpisom, ki se nanašajo na odlaganje radioaktivnih odpadkov.“ [OGP 2008] Radona ne vsebuje samo zemeljski plin, ampak tudi ogromne količine povratne vode po hidravličnem lomljenju. Direktiva Euratom se posebej osredotoča na varnostne standarde glede naravno prisotnih radioaktivnih materialov: 53 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Tabela 13: Zadevna direktiva o varstvu pred sevanjem 25. Direktiva Naslov 1996/29/Euratom direktiva o določitvi temeljnih varnostnih standardov za varstvo zdravja delavcev in prebivalstva pred nevarnostmi zaradi ionizirajočega sevanja direktiva N.O.R.M. (naravno prisotni radioaktivni materiali) Kot je že bilo omenjeno v poglavju 0, obstaja direktiva o odpadkih, namenjena posebej ekstraktivni industriji. V zvezi s tem so pomembne še številne druge direktive in posebej številne odločbe, ki opredeljujejo mejne vrednosti (za podrobnosti o vprašanjih odpadkov glej poglavje 2). Te štiri direktive in štiri odločbe so navedene v Tabeli 14. Nadaljnjo zakonodajo o rudarskih odpadkih, vključno z vidiki finančnih garancij, je mogoče najti na spletni strani Evropske komisije, namenjeni posebej rudarskim odpadkom. [EC 2011 MW] Tabela 14: Zadevne direktive EU o odpadkih Direktiva 26. 2006/21/ES Naslov direktiva o ravnanju z odpadki iz rudarskih in drugih ekstraktivnih dejavnosti ter o spremembi Direktive 2004/35/ES direktiva o rudarskih odpadkih odločba o dopolnitvi opredelitve inertnih odpadkov pri izvajanju člena 22(1)(f) Direktive 2006/21/ES o ravnanju z odpadki iz rudarskih in drugih ekstraktivnih dejavnosti - Odločba Komisije 2009/359/ES 27. 2006/12/ES 28. 1999/31/ES direktiva o odlaganju odpadkov na odlagališčih - Odločba Komisije 2000/532/ES odločba o oblikovanju seznama (nevarnih) odpadkov na podlagi več direktiv (ki nadomešča Odločbo 94/3/ES) - Odločba Komisije 2009/360/ES odločba o dopolnitvi tehničnih zahtev za opredelitev odpadkov iz Direktive 2006/21/ES o ravnanju z odpadki iz rudarskih in drugih ekstraktivnih dejavnost - Odločba Komisije 2009/337/ES odločba o opredelitvi meril za klasifikacijo objektov za ravnanje z odpadki v skladu s Prilogo III k Direktivi 2006/21/ES o ravnanju z odpadki iz rudarskih in drugih ekstraktivnih dejavnost direktiva o odpadkih okvirna direktiva o odpadkih sklep o šestem okoljskem akcijskem programu Skupnosti 29. Sklep 2002/1600/ES (člen 6(2)(b): „…razvijanje nadaljnjih ukrepov, ki bodo pomagali preprečiti nevarnosti večjih nesreč, posebej glede tistih, ki jih povzročajo cevovodi, rudarstvo, pomorski promet nevarnih snovi ter razvijanje ukrepov na področju rudarskih odpadkov…“) 54 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Aprila 2011 je bila v ZDA objavljena prva obsežna študija o „Kemikalijah, ki se uporabljajo pri hidravličnem lomljenju“. Eden od rezultatov je količina in kakovost uporabljenih kemikalij: „Med letoma 2005 in 2009 je 14 podjetij za preskrbo z nafto in plinom uporabilo več kot 2.500 proizvodov za hidravlično lomljenje, ki so vsebovali 750 kemikalij in drugih sestavin. Skupno so ta podjetja med letoma 2005 in 2009 uporabila 780 milijonov galon proizvodov za hidravlično lomljenje – kar ne vključuje vode, dodane na mestu vrtin.“ [Waxman 2011] Med temi 750 kemikalijami rakotvorne snovi, ki so se najpomembnejših evropskih zakonodajo za preprečevanje so bila številna nevarna onesnaževala zraka in za človeka uporabljale v velikih količinah. Tabela 15 našteva osem direktiv, ki se nanašajo na uporabo kemikalij, vključno z nesreč. Tabela 15: Zadevne direktive EU o kemikalijah in povezanih nesrečah Direktiva 30. - 31. Uredba 1907/2006 ECE/TRANS/215 8 1996/82/ES Naslov uredba o registraciji, evalvaciji, avtorizaciji in omejevanju kemikalij (REACH) ter o ustanovitvi Evropske agencije za kemikalije Ekonomska komisija Združenih narodov za Evropo (ECE): Evropski sporazum o mednarodnem prevozu nevarnih snovi po cestah. ADR se uporablja od 1. januarja 2011. direktiva o obvladovanju nevarnosti večjih nesreč, v katere so vključene nevarne snovi direktiva Seveso II direktiva o spremembi Direktive Sveta 96/82/ES o obvladovanju nevarnosti večjih nesreč, v katere so vključene nevarne snovi (ta direktiva je trenutno v postopku pregleda) [Najpomembnejša razširitev področja uporabe te direktive zadeva vključitev tveganj, ki izhajajo iz skladiščnih in predelovalnih dejavnosti v rudarstvu, skladiščenja in izdelave pirotehničnih in eksplozivnih snovi ter skladiščenja amonijevega nitrata in umetnih gnojil na osnovi amonijevega nitrata.] 32. 2003/105/ES 33. 1991/689/EGS direktiva o nevarnih odpadkih 34. 1967/548/EGS direktiva o približevanju zakonov in drugih predpisov v zvezi z razvrščanjem, pakiranjem in označevanjem nevarnih snovi 35. 1999/45/ES direktiva o približevanju zakonov in drugih predpisov držav članic v zvezi z razvrščanjem, pakiranjem in označevanjem nevarnih pripravkov 36. 1998/8/ES direktiva o dajanju biocidnih pripravkov v promet 8 Vse članice Evropske unije so tudi članice UNECE (Ekonomska komisija Združenih narodov za Evropo). ADR je naveden tukaj, ker ima velik pomen v tem kontekstu. 55 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 4.3. Vrzeli in odprta vprašanja Množica zakonskih vidikov, ki vplivajo na rudarske projekte, že kažejo, da trenutna zakonodaja ni nujno primerna za posebne zahteve ekstraktivnih industrij. Raziskovanje in izkoriščanje plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin še posebej ustvarja nove izzive. 1. vrzel – Varnost naložb za ekstraktivne industrije Trenutno se ekstraktivne industrije spopadajo s težavami zaradi nezadovoljive zakonodaje, kot je ugotovil Tomas Chmal, partner pri White & Case, na konferenci Shale Gas Eastern Europe 2011 v Varšavi na Poljskem: „Poljska je tradicionalno dežela plina, toda geološki in rudarski zakon ne govori o hidravličnem lomljenju ali vodoravnem vrtanju. Niti novi zakon, ki je v razpravi, ne pokriva tega.“ [NGE 2011] Kot je omenjeno na začetku poglavja 0, nacionalni zakoni pogosto temeljijo na zgodovinskih potrebah, ne obstaja pa nobena evropska okvirna direktiva o rudarjenju. Kot kaže citat, to predstavlja problem. Zato bi morale nadaljnje raziskave oceniti potrebo in možno področje uporabe okvirne direktive o rudarstvu. 2. vrzel – Varstvo okolja in zdravja ljudi Direktiva 97/11/ES o spremembi direktive EIA opredeljuje v Prilogi I prag dnevne proizvodnje za vrtine zemeljskega plina 500.000 m³, nad katerim je obvezna presoja vplivov na okolje. [EIA kod] 9 Izkoriščanje plina iz skrilavca do zdaj še ni doseglo tega praga, zato se presoje vplivov na okolje ne izvajajo [Teßmer 2011]. Ker se trenutno pretresa možnost pregleda direktive EIA, bi bilo treba v Prilogo I dodati projekte, ki vključujejo hidravlično lomljenje, neodvisno od praga proizvodnje ali pa je treba vrednost praga znižati (npr. na 5.000 ali 10.000 m³ na dan za začetno proizvodno količino), da bi zaprli to vrzel. 3. vrzel – Prijava nevarnih materialov Prva študija iz ZDA ponuja skoraj celoten seznam kemikalij za hidravlično lomljenje. [Waxman 2011] Izkušnje iz ZDA kažejo, da podjetja, ki izvajajo pridobivanje, sama ne vedo nujno, katere kemikalije dejansko uporabljajo. Kemična industrija ponuja pestro izbiro dodatkov, vendar zaradi domnevnih poslovnih skrivnosti ne navede vedno zadovoljivo vseh sestavin. Glede na to stanje bi bilo treba oceniti veljavno zakonodajo o obveznosti prijave in povezanih dovoljenih mejnih vrednostih kemikalij za lomljenje. Ta tematika se nanaša na vsaj naslednje tri, mogoče pa še na druge, direktive: 9 REACH: Komisija naj bi v letu 2012 izvedla oceno uredbe REACH, kar ponuja priložnost za prilagoditev veljavne zakonodaje. Kakovost vode: Isti vidiki zadevajo Direktivo 98/83/ESC o kakovosti vode, namenjene za prehrano ljudi. Začetek dela na tej direktivi je načrtovan za leto 2011. Direktiva Seveso II je trenutno v postopku pregleda. Premisliti je treba o revidiranju direktive z vidika posebnih novih tveganj, povezanih s hidravličnim lomljenjem, in zahtevati prijavo snovi, ki bi lahko bile vključene v nesreče. To je neuradna kodificirana različica direktive EIA, ki jo je zagotovila Evropska unija. 56 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 4. vrzel – Odobritev kemikalij, ki ostanejo v tleh Ko je hidravlično lomljenje zaključeno, mešanica nevarnih materialov ostane v tleh. Te kemikalije se razporedijo v času in prostoru na način, ki ni niti obvladljiv niti predvidljiv. [Teßmer 2011] predlaga, da bi ob upoštevanju možnih dolgoročnih učinkih moralo biti za vnašanje kemikalij, ki bodo delno ostale v tleh, potrebno dovoljenje. 5. vrzel – Do sedaj ni na voljo BREF o hidravličnem lomljenju Evropski urad za IPPC objavlja referenčne dokumente o najboljših razpoložljivih tehnikah (best available techniques – BAT)). „Vsak dokument na splošno daje informacije o posameznem industrijskem/kmetijskem sektorju v EU, postopkih in procesih, ki se uporabljajo v tem sektorju, trenutnih ravneh emisij in porabe, postopkih, o katerih je treba razmisliti pri določanju BAT, najboljših razpoložljivih tehnikah (BAT) in prihajajočih tehnikah.“ [EK BREF] Zakonodajni organi na nacionalni in mednarodni ravni se lahko sklicujejo na te dokumente in jih vključijo v zakone in predpise. O hidravličnem lomljenju tak dokument še ne obstaja. Zaradi tveganj, ki jih hidravlično lomljenje predstavlja za okolje in zdravje ljudi, je treba premisliti o opredelitvi usklajenih zahtev za ta zapleten proces v BREF za hidravlično lomljenje. 6. vrzel – Zmogljivost naprav za obdelavo vode V ZDA so poročali o težavah z zmogljivostjo čistilnih naprav za vodo, ki so izpuščale vodo v reke. Oktobra 2008 je stopnja vseh raztopljenih trdnih snovi v reki Monongahela presegla standarde kakovosti vode in zato je bila količina odpadne vode iz vrtanja plina, ki so ga smele sprejeti, zmanjšan z 20 % na 1 % njihovega dnevnega pretoka. [NYC Riverkeeper] Kot varnostni ukrep bi morali zahtevati predhodni pregled zmogljivosti čistilnih naprav odpadne vode. 10 7. vrzel – Sodelovanje javnosti pri odločanju na regionalni ravni Prisotna je splošna težnja prebivalcev, da zahtevajo več pravic sodelovanja pri odločanju o industrijskih projektih, ki vplivajo na okolje in morda na zdravje ljudi. Kot del pregleda direktive Seveso II je ena glavnih predlaganih sprememb: „okrepitev določb v zvezi z dostopom javnosti do varnostnih informacij, udeležbo pri odločanju in dostopom do pravnega varstva ter izboljšanje načina, na katerega se informacije zbirajo, upravljajo, objavljajo in izmenjujejo“ [EK 2011 S] Za industrijske projekte, kot je izkoriščanje plina iz skrilavca ali nafte iz nizkoporoznih kamnin, s potencialnimi pomembnimi vplivi na okolje in prebivalce, bi morali zahtevati javno posvetovanje kot del postopka odobritve. 8. vrzel – Pravna učinkovitost okvirne direktive o vodah in povezane zakonodaje Okvirna direktiva o vodah je začela veljati leta 2000. Ker hidravlično lomljenje takrat ni bilo pomembna tema, se o hidravličnem lomljenju in z njim povezanih tveganjih ni razmišljalo. Seznam prednostnih snovi se pregleda vsaka štiri leta, naslednji pregled je predviden leta 2011. Direktivo je treba ponovno oceniti z ozirom na njeno zmožnost učinkovito zaščititi vode pred nesrečami in rednimi dejavnostmi, ki spremljajo hidravlično lomljenje. 10 Direktiva o ravnanju z odpadki iz rudarskih in drugih ekstraktivnih dejavnosti bo prilagojena v okviru spreminjanja uredb o zavarovalnem kritju. 57 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 9. vrzel – Obvezna analiza življenjskega cikla Evropska komisija dejavno spodbuja analize življenjskega cikla na svoji spletni strani o življenjskem ciklu: „Ključni cilj koncepta življenjskega cikla je preprečiti prestavljanje bremen. To pomeni zmanjšati vplive na eni stopnji življenjskega cikla ali v eni geografski regiji ali v posamezni kategoriji vpliva na najmanjšo možno mero ter hkrati pripomoči k preprečevanju naraščanja vplivov drugje.“ [EK LA] To velja posebej za hidravlično lomljenje, kjer bo prišlo do močnih vplivov v določenih geografskih regijah, med drugim zaradi števila vrtin na km² ali potrebne infrastrukture. Razmisliti je treba o določitvi obvezne priprave analize stroškov in koristi, ki bo temeljila na izčrpni analizi življenjskega cikla (vključno z emisijami toplogrednih plinov in porabo virov), za vsak posamezen projekt, da bi tako dokazali celotne koristi za družbo. 58 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 5. RAZPOLOŽLJIVOST GOSPODARSTVU IN VLOGA V NIZKOOGLJIČNEM KLJUČNE UGOTOVITVE Veliko evropskih držav ima vire plina iz skrilavca, vendar je verjetno le majhno količino tega plina mogoče spremeniti v rezerve in končno tudi proizvesti. Skrilavci, ki vsebujejo plin, se raztezajo čez ogromna področja in imajo relativno nizko specifično vsebnostjo plina. Zato je stopnja pridobivanja na vrtino veliko nižja kot pri pridobivanju konvencionalnega zemeljskega plina. Izkoriščanje plina iz skrilavca zahteva veliko vrtin s spremljajočimi vplivi na pokrajino, porabo vode in okolje na splošno. Stopnja upadanja proizvodnje je pri vrtinah za plin iz skrilavca do 85 % v prvem letu. Tipičen regionalni profil pridobivanja izkazuje hitro naraščanje, vendar kmalu spet upade. Po nekaj letih se vse nove vrtine uporabljajo za nadomestitev upadanja starejših vrtin. Kakor hitro se izdelava novih vrtin ustavi, celotna proizvodnja nemudoma upade. Celo intenziven razvoj nahajališč plina iz skrilavca v Evropi bi lahko k evropskim dobavnim količinam plina prispeval kvečjemu delež v višini enomestne odstotkovne vrednosti. To ne bo obrnilo vztrajnega zmanjševanja domače proizvodnje in naraščajoče odvisnosti od uvoza. Njegov vpliv na evropske emisije toplogrednih plinov bo ostal majhen, če ne zanemarljiv, lahko pa bi bil celo negativen, če bi bili zaradi napačnih spodbud in signalov spregledani obetavnejši projekti. Na regionalni ravni lahko plin iz skrilavca igra pomembnejšo vlogo, npr. na Poljskem, ki ima velike vire skrilavcev in zelo majhno povpraševanje po plinu (~14 mrd. m3/leto), ki ga v 30-odstotnem deležu že pridobivajo doma. Naftni skrilavec v pariškem bazenu tudi vsebuje velike količine nafte iz nizkoporoznih kamnin. Iz te formacije pridobivajo nafto že več kot 50 let. Ker je količina, ki jo je bilo enostavno pridobiti, že porabljena, bi nadaljnje pridobivanje zahtevalo veliko vodoravnih vrtin (do 6 ali več vrtin na km2) s hidravličnim lomljenjem. 5.1. Uvod To poglavje ocenjuje potencialne vire plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin ter opisuje njihovo verjetno vlogo v evropskem plinskem sektorju. Ker izkušenj z evropskim izkoriščanjem plina iz skrilavca, še nimamo, so te v prihodnost usmerjene izjave do določene mere špekulativne. Da bi čim bolj zmanjšali negotovosti, smo opisali in analizirali izkušnje iz razumeli tipične karakteristike izkoriščanja plina iz skrilavca. Na osnovi teh skiciran in evropskim razmeram prilagojen hipotetični profil pridobivanja. kvantitativni podatki lahko razlikujejo, lahko kvalitativno ravnanje pomaga razumevanju možne vloge plina iz skrilavca. 59 ZDA, da bi izkušenj je Čeprav se k boljšemu Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Prvo podpoglavje povzema najnovejše razpoložljive ocene zalog evropskih nahajališč plina iz skrilavca. Oceno je izdelala Uprave ZDA za energetske informacije (US Energy Information administration) [US-EIA 2011]. Vsebuje specifikacije nekaterih ključnih parametrov skrilavcev v ZDA. To podpoglavje podaja tudi pregled najdišč nafte iz skrilavca v Evropi in zgodovine pridobivanju nafte iz skrilavca v svetu z nekaj opombami o nafti iz nizkoporoznih kamnin, saj obstaja med tema dvema viroma pogosto povezava. Predstavljen je tudi kratek pregled izkoriščanja nafte iz nizkoporoznih kamnin v pariškem bazenu v Franciji. Ker je razumevanje tipičnih profilov pridobivanja na poljih plina iz skrilavca bistveno, je analiza večjih projektov izkoriščanja v ZDA povzeta v posebnem podpoglavju, ki se zaključuje z modeliranjem hipotetičnega izkoriščanja skrilavcev, ki razkriva tipične karakteristike s hitrim upadanjem proizvodnje posameznih vrtin. To kombiniramo s podrobnejšo analizo evropskih skrilavcev. Na koncu smo oblikovali nekaj zaključkov, ki zadevajo možno vlogo pridobivanja plina iz skrilavca pri zmanjševanju emisij CO2. 5.2. Velikost in lokacija nahajališč plina in nafte iz skrilavca v primerjavi s konvencionalnimi nahajališči 5.2.1. Plin iz skrilavca Ocene virov evropskih nahajališč plina iz skrilavca Razpoložljive ogljikovodike delimo v vire in rezerve. Nadaljnje delitve upoštevajo stopnjo geološke zanesljivosti formacije (vprašljiva, možna, nakazana, sklepana, izmerjena, dokazana) ter tehnološke in ekonomske vidike. Ocena vira je na splošno precej nižje kakovosti kot ocena rezerve, saj temelji na precej šibkejši analizi geoloških podatkov. Čeprav ni nujno, merimo vire običajno na podlagi plina-na-mestu (gas-in-place – GIP), medtem ko rezerve že vključujejo predpostavke o njihovem pridobivanju pod običajnimi tehničnimi in ekonomskimi pogoji. Tipično se pri konvencionalnih plinskih poljih pridobi 80 odstotkov plina-na-mestu (GIP), čeprav lahko ta delež – v odvisnosti od geološke kompleksnosti – sega od 20 do več kot 90 odstotkov. Stopnja pridobivanja v nekonvencionalnih plinskih poljih je veliko manjša. Zato virov plina iz skrilavca ne smemo zamešati z rezervami plina. Na osnovi obstoječih izkušenj obstaja samo 5–30-odstotna verjetnost, da lahko ocenjeni plin-na-mestu v naslednjih nekaj desetletjih pretvorimo v plinske rezerve, ki jih je mogoče črpati. Tabela 16 prikazuje proizvodnjo konvencionalnega plina („Proizvodnja 2009“) in rezerve („Dokazane rezerve konvencionalnega plina“). Te številke primerjamo s predvidenimi viri plina iz skrilavca. Podatki o virih so vzeti iz nedavne ocene Uprave ZDA za energetske informacije. [US-EIA 2011] V skladu z opredelitvijo mora biti dokazane rezerve plina mogoče pridobiti z obstoječimi ali načrtovanimi vrtinami pri trenutnih ekonomskih in tehničnih pogojih. Viri plina iz skrilavca na-mestu so ocene, temelječe na grobih geoloških parametrih, kot so obseg in debelina področja, poroznost in plin na prostornino itd. Deloma so ti podatki eksperimentalno potrjeni, toda v večini primerov so grobe ocene v velikem obsegu. Ti podatki o virih plina na mestu so predstavljeni v četrtem stolpcu („Plin iz skrilavca na-mestu“). 60 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Tehnično razpoložljivi viri plina iz skrilavca so tiste količine, ki jih je v skladu z oceno mogoče pridobiti z obstoječo tehnologijo, če se polje obširno razvije. Ocenjeni tehnično razpoložljivi viri plina iz skrilavca, deljeni z viri plina na mestu, dajejo faktor pridobivanja ali izkoristek. Ti podatki so v zadnjem stolpcu („Privzet faktor pridobivanja“). V povprečju je US-EIA predpostavila faktor pridobivanja ali izkoristek 25 % med plinom na mestu in tehnično razpoložljivimi viri. Izvirne ameriške enote so pretvorjene v metrične (SI) enote. 11 Tabela 16: Ocena pridobivanja in rezerv konvencionalnega plina v primerjavi z viri plina iz skrilavca (plin-na-mestu in tehnično razpoložljivi viri plina iz skrilavca); GIP = plin na mestu; mrd. m³ = milijarda m³ (izvirni podatki so pretvorjeni v m³, pri čemer je 1000 Scf enako 28,3 m3) Država Proizvodnj a 2009 (1) [mrd. m³] 2009 (1) [mrd. m³] Dokazane rezerve konvencion alnega plina Plin iz skrilavca na-mestu [mrd. m³] (1) [mrd. m³] (2) Tehnično razpoložljiv i viri plina iz skrilavca [mrd. m³] (2) Privzet faktor pridobivanj a (2) Francija 0,85 5,7 20.376 5.094 25 % Nemčija (podatki za 2010) 15,6 (13,6) 92,4 (81,5) 934 226 24.2 % Nizozemska 73,3 1.390 1.868 481 25,7 % Norveška 103,5 2.215 9.424 2.349 24,9 % UK 59,6 256 2.745 566 20,6 % Danska 8,4 79 2.604 651 25 % Švedska 0 0 4.641 1,160 25 % Poljska 4,1 164 22.414 5.292 23,6 % Litva 0,85 0 481 113 23,5 % Skupaj EU 27 +Norveška 266 4202 65.487 16.470 ~25 % Vir: (2) US-EIA (2011), (1) BP (2010) Da bi presodili veljavnost takih ocen virov, je koristna analiza nekaterih večjih nahajališč plina iz skrilavca, saj so evropske izkušnje z izkoriščanjem plina iz skrilavca še vedno v povojih. Samo določen delež plina iz skrilavca, ki ga je tehnično mogoče pridobiti, bo pretvorjen v rezerve in sčasoma pridobljen, saj nadaljnje omejitve omejujejo dostop do celotnega nahajališča. Tako na primer geografija površja, zaščitena območja (npr. rezervoarji pitne vode, zatočišča divjih živali, narodni parki) ali preprosto gosto naseljena območja omejujejo dostop. Iz tega razloga v nadaljevanju predstavljamo kratko primerjavo z izkušnjami iz ZDA, da bi razumeli, kako velik je delež razpoložljivega vira, ki bi ga bilo končno mogoče pridobiti. Deloma se lahko učimo iz zgodovinskih trendov in njihove ekstrapolacije, čeprav dejavnosti še niso končane. Izkušnje iz ZDA dopuščajo sklep, da bi v naslednjih nekaj desetletjih z veliko verjetnostjo lahko pridobili precej manj kot 10 odstotkov plina na mestu. 11 Tabela s pretvorbenimi faktorji je v Prilogi. 61 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Ocene virov večjih nahajališč plina iz skrilavca v ZDA in nekateri ključni parametri ZDA imajo dolge izkušnje iz več kot 50.000 vrtin tekom več kot 20 let. Tabela 17 prikazuje nekatere ključne parametre večjih nahajališč plina iz skrilavca v ZDA. Taki parametri so pokrito območje, globina in debelina nahajališča ter skupna vsebnost organskega ogljika (TOC). TOC skupaj s poroznostjo kamnine je mera za vsebnost plina v skrilavcu. Na podlagi teh podatkov je podjetje ALL consulting ocenilo plin na mestu in razpoložljive vire v Evropi. Ti podatki skupaj z ocenjeno stopnjo pridobivanja so vzeti iz [ALL consulting 2008]. Primerjamo jih z najnovejšimi gibanji, kot je skupna proizvodnja do leta 2011 in stopnja pridobivanja na vrtino v letu 2010. Stopnja pridobivanja na vrtino v letu 2010 (glej Tabelo 17, zadnja vrstica) se tesno ujema z napovedjo za projekte v Barnett Shale in Fayetteville Shale. Prej razvit Antrim Shale kaže veliko manjšo stopnjo pridobivanja na vrtino, kot je bila napovedana, medtem ko ima nazadnje razviti Haynesville Shale zaenkrat še večjo stopnjo. O teh vidikih podrobneje razpravljamo v nadaljevanju. Tabela 17: Ocena večjih nahajališč plina v skrilavcu v ZDA (izvirni podatki so pretvorjeni ob upoštevanju 1000 Scf= 28,3 m3 in 1 m = 3 ft) Bezen skrilavca s plinom Enote Antrim Barnett Fayetteville Haynesville Ocenjeno območje km² 30000 13.000 23.000 23.000 Globina km 0,2-0,7 2,1-2,8 0,3-2,3 3,5-4,5 Neto debelina m 4-25 30-200 7-70 70-100 TOC % 1-20 4,5 4-9,8 0,5-4 Skupna poroznost % 9 4-5 2-8 8-9 Plin na mestu mio. m³/km² 70 720 65 880 Plin na mestu Tm³ 2,2 9,3 1,5 20,3 Razpoložljivi viri Tm³ 0,57 1,2 1,2 7,1 % 26 % 13 % 80 % 35 % Skupna proizvodnja (jan 2011) Tm³ 0,08 0,244 0,05 0,05 Ocenjena stopnja pridobivanja (2008) 1000 m³/dan/vrtin o 3,5-5,7 9,6 15 18-51 Dejanska stopnja pridobivanja 2010 1000 m³/dan/vrtin o ~1 9,5 21,8 ~90 Izkoristek Vir: Arthur (2008) 62 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Skupna proizvodnja teh formacij skrilavcev in njihovi zgodovinski trendi dajejo indikacijo, ali je realistično pričakovati, da bo njihova ekstrapolacija prišla blizu ocenjenim razpoložljivim virom, ali ne. Na prvi pogled je po skoraj 30 letih izkoriščanja Antrim Shale pridobljenih samo 14 % razpoložljivega vira ali 3,5 % plina na mestu, čeprav je polje prešlo svoj vrhunec proizvodnje že leta 1998. Očitno lahko pričakujemo samo še obrobne prispevke, saj proizvodnja že 10 let upada za 4-5 % letno. Celo Barnett Shale je prešel svoj vrhunec proizvodnje v začetku leta 2010 [Laherrere 2011], ko je bilo pridobljenih 20 % razpoložljivega vira ali 2,5 % plina na mestu. Za Fayetteville Shale izgleda, da je dosegel svoj vrhunec decembra 2010 (glej sliko 9), ko je bilo pridobljenega približno 4 % razpoložljivega vira ali 3 % plina na mestu. Samo Haynesville, nazadnje razvito nahajališče, izkazuje po 2 letih izkoriščanja še vedno strmo naraščanje stopnje pridobivanja. Trenutno je bilo iz tega skrilavca pridobljenega manj kot 0,1 % razpoložljivega vira ali 0,02 % plina na mestu. Iz teh razmislekov se zdi, da bo v Antrim Shale pridobljenega manj kot 5 % plina-na-mestu in približno 5-6 % v Barnett Shale in v Fayetteville Shale. Samo v Haynesville Shale lahko še vedno pride do zvišanja proizvodnje, kar bi morda potisnilo stopnjo pridobivanja nekaj višje – vendar je še prezgodaj za dokončne zaključke. 5.2.2. Nafta iz skrilavca in nafta iz nizkoporoznih kamnin Zgoraj opisana geološka zgodovina nahajališč plina iz skrilavca velja tudi za nahajališča nafte iz skrilavca z razliko, da so ogljikovodiki iz naftnega skrilavca v nezrelem stanju, imenovanem kerogen. Da bi kerogen pretvorili v nafto, ga je potrebno segreti na do 350– 450 °C. Geologi pravijo temu razponu temperature „naftno okno“. Stanje zrelosti izvorne kamnine določa sestavo organskega materiala in delež kerogena ali celo surove nafte, ki je končni produkt procesa segrevanja. Zato ima lahko vsako nahajališče nafte iz skrilavca svoje individualne značilnosti, ki vplivajo na lastnosti njegove proizvodnje. V večini primerov nezrelost skrilavca zahteva velikanske energetske, ekonomske in tehnološke napore s spremljajočimi okoljskimi stranskimi učinki, da bi s segrevanjem pretvorili nezreli kerogen v surovo nafto. Na splošno so viri nafte iz skrilavca ogromni, na svetovni ravni verjetno presegajo rezerve konvencionalne nafte. Ocena virov v Evropi je prikazana v Tabeli 18. Naftni skrilavci se izkoriščajo že desetletja, včasih stoletja. Toda zaradi njihove slabe učinkovitosti, ta nahajališča nikoli niso igrala večje vloge in njihov razvoj se je ustavil, ko so bile na voljo boljše alternative. Zato so ocene teh virov samo groba ocena njihove pojavnosti. Trenutno samo v Estoniji pridobivajo nafto iz naftnih skrilavcev v obsegu 350 kt na leto. [WEC 2010] 63 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Tabela 18: Ocene virov nafte iz skrilavca v Evropi (v Mt) Država Vir na mestu (WEC 2010) [Gb] Vir na mestu (WEC 2010) [Mt] Avstrija 0,008 1 Bolgarija 0,125 18 Estonija 16,286 2.494 Francija 7 1.002 Nemčija 2 286 Madžarska 0,056 8 Italija 73 10.446 Luksemburg 0,675 97 Poljska 0,048 7 Španija 0,28 40 Švedska 6,114 875 UK 3,5 501 EU 109,1 15.775 Vir: [WEC 2010] Podatki o virih nafte iz nizkoporoznih kamnin so zelo nezanesljivi in pogosto ne obstajajo, ker so vključeni v statistike o konvencionalni nafti. Tudi s kerogenom bogati naftni skrilavci so zmešani s surovo nafto v porah in vmesnih plasteh z nizko prepustnostjo. Mešanica je odvisna od tega, ali je del kerogena v izvorni kamnini prešel naftno okno ali ne v svoji geološki preteklosti. Pridobivanje te nafte sodi v kategorijo pridobivanja nafte iz nizkoporoznih kamnin, čeprav se odvija v vmesnih plasteh med naftnimi skrilavci. Tako na primer pariški bazen vsebuje ogromno nahajališče naftnega skrilavca. Vendar pa se trenutno pomembni projekti osredotočajo na pridobivanje nafte iz nizkoporoznih kamnin v tem skrilavcu. [Leteurtrois et al. 2011] Pariški bazen se nahaja v Franciji pod Parizom in okoli njega in ima v grobem ovalno obliko z osjo vzhod-zahod, dolgo 500 km, in osjo sever-jug, dolgo 300 km. Njegova celotna velikost pokriva približno 140.000 km². [Raestadt 2004] Vzhodno od Pariza plasti, ki vsebujejo nafto, pridejo bližje površju. [Leteurtrois et al. 2011] Prva vrtina je bila narejena leta 1923. V petdesetih in šestdesetih letih prejšnjega stoletja je zanimanje naftnih podjetij naraščalo in izvrtane so bile mnoge raziskovalne vrtine, odkritih je bilo nekaj manjših polj, toda le 3 % teh zgodnjih vrtin so postali komercialni. [Kohl 2009] Druga faza razmaha se je zgodila v osemdesetih letih prejšnjega stoletja kot posledica pretresov pri cenah nafte, ko so seizmični tovornjaki vozili celo po Elizejskih poljanah, da bi ocenili geološko strukturo tudi pod Parizom. V tistem času so odkrili nekaj večjih polj konvencionalne nafte. Skupno je bilo od leta 1950 iz bazena pridobljenih okrog 240 Mb nafte iz več kot 800 vrtin. Ves ta razvoj je bilo pridobivanje konvencionalne nafte brez hidravličnega lomljenja. 64 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Nedavno je zanimanje je zraslo, ko je majhno podjetje Toreador po analizi starih raziskovalnih zapisnikov objavilo prve ocene o možnem z nafto bogatem bazenu, ki se razteza izpod Pariza do z vinom bogate Šampanje. Toreador je svoje komercialne dejavnosti osredotočil na Francijo in se je za izkoriščanje sloja skrilavca združil s Hess Corp. [Schaefer 2010] Načrtovano je, da bo hidravlično lomljenje odigralo veliko vlogo pri izkoriščanju bazena in pridobivanju nafte. Rečeno je, da je v formaciji do 65 gigasodov (Gb) ali celo več nafte. [Kohl 2009] Vendar pa te številke niso neodvisno potrjene in jih je zato treba jemati s previdnostjo. Opozoriti je treba, da so za velikimi razvojnimi načrti z visokimi številkami možnih virov vedno komercialni interesi, zato jih je treba presojati zelo previdno. Pogosto so te številke grobe ocene navzgor, ki ne odsevajo nobenih težav, ki bi lahko ovirale mogoče pridobivanje. Trenutno je skoraj nemogoče zbrati dovolj informacij, da bi ocenili dejansko velikost in proizvodno priložnost tega skrilavca, saj so v literaturi na razpolago tako navdušeni [Schaefer 2010] kot skeptični [Kohl 2009] komentarji. Novost bi lahko bila uporaba vodoravnih vrtin s hidravličnim lomljenjem v širokem obsegu v bazenu. Ocenjeno je, da je tam približno 5 Mb nafte na mestu na km2, ki bi jo bilo mogoče izkoriščati z vodoravnimi vrtinami. Optimistično ocenjena tipična stopnja pridobivanja na vrtino naj bi dosegla 400 sodov/dan v prvem mesecu pridobivanja, ki bi mu sledil upad za 50 % na leto. [Schaefer 2010] Rahlo podobna, čeprav v nekaterih pogledih drugačna formacija, je Bakken Shale v ZDA, kjer znotraj formacije naftnega skrilavca pridobivajo nafto iz nizkoporoznih kamnin. Slika 8 prikazuje zgodovinski razvoj svetovne proizvodnje nafte iz skrilavca od leta 1880. V Franciji so pridobivali nafto iz skrilavca celo že od leta 1830. Ustavilo se je leta 1959. [Laherrere 2011] Vendar pa je količina pridobljene nafte premajhna, da bi bila vidna na grafu. Za sliko je naftni skrilavec pretvorjen v nafto iz skrilavca s predpostavko vsebnosti nafte 100 l ali 0,09 ton nafte na tono skrilavca. Slika 8: Svetovna proizvodnja nafte iz skrilavca; izvirne enote so pretvorjene tako, da 1 tona naftnega skrilavca ustreza 100 l nafte iz skrilavca kb/day Shale oil production 80 China Brazil Russia Scotland Estonia 70 60 50 40 30 20 10 0 1880 1900 1920 1940 1960 1980 Source: 1880-2000: WEC 2010, Data for 2005, 2007 and 2008, WEC 2007, 2009 and 2010 Other Data interpolated by LBST Vir: [WEC 2007, 2009, 2010], nekateri podatki za 2001–2005 in 2007 so ocene LBST 65 2000 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 5.3. Analiza stanja pridobivanja plina iz skrilavca v ZDA 5.3.1. Stopnja pridobivanja v prvem mesecu Skupne lastnosti vseh nahajališč plina iz skrilavca so: nizka prepustnost (sto tisoč do milijonkrat manjša kot v konvencionalnih poljih [Total 2011]), nizka specifična prostorninska vsebnost plina, in ogromna površina, ki jo pokriva skrilavec. Vrtine se izvrta v skrilavec, ki vsebuje plin. Da bi povečali kontaktno površino med porami, ki vsebujejo plin, in vrtino, se s hidravličnim lomljenjem ustvarijo različne razpoke. Kljub temu pa je celotna dostopna prostornina majhna v primerjavi s tisto pri konvencionalnih vrtinah. Začetna stopnja pridobivanja je zato zelo majhna v primerjavi z vrtinami v konvencionalnih poljih plina. Poleg tega pa podjetja želijo najprej razviti najobetavnejša področja skrilavca. Na primer, zgodnje navpične vrtine v Barnett Shale so tipično dajale 700.000 m³ na mesec v prvem celotnem mesecu delovanja. Ta pretok je upadel na približno 400.000 m³ na mesec v nazadnje razvitih vrtinah. [Charpentier 2010] Nedavna raziskava, ki jo je izvedla Geološka služba ZDA (USGS), potrjuje, da je povprečna proizvodnja vseh preiskanih navpičnih vrtin v prvem celotnem mesecu pod 700.000 m3 na mesec. Edina izjema je Bossier Shale, ki je kazal štirikratno začetno stopnjo pridobivanja (2,8 milijona m³ na mesec). Vendar pa se je njegovo izkoriščanje začelo že pred 40 leti in potrjuje, da je zgodnji razvoj zajemal najproduktivnejša polja. Vodoravne vrtine v splošnem kažejo večjo začetno stopnjo pridobivanja. V Barnett Shale ali Fayetteville Shale znaša do 1,4 milijona m³ na mesec. Samo nazadnje razviti Haynesville Shale kaže nenavadno visoko začetno stopnjo pridobivanja v višini 7–8 milijonov m³/mesec. Vendar pa so to višjo začetno stopnjo pridobivanja zaradi geoloških parametrov tega skrilavca pričakovali že vnaprej (glej Tabelo 17). 5.3.2. Tipični profili pridobivanja Začetni tlak po lomljenju je veliko večji od naravnega tlaka v nahajališču. Po lomljenju se tlak sprosti. Posledica tega je hiter povratni tok odpadne vode (vode za lomljenje), ki vsebuje vse mobilne sestavine in onesnaževala iz nahajališča, vključno s samim zemeljskim plinom. Zaradi visokega pretoka v primerjavi z velikostjo nahajališča tlak v nahajališču zelo hitro pade. Posledica tega je strmo upadajoč profil pridobivanja. Medtem ko imajo konvencionalna polja plina stopnje upadanja reda velikosti nekaj odstotkov na leto, pridobivanje plina iz skrilavca upada za nekaj odstotkov na mesec. Analiza zgodovine nekaterih skrilavcev v ZDA kaže, da je začetna stopnja pridobivanja veliko manjša in temu sledeča stopnja upadanja veliko bolj strma kot pri konvencionalnih poljih. Pridobivanje se tipično manjša s stopnjo upadanja 50, 60 ali celo več odstotkov v prvem letu. [Cook 2010] Izkušnje kažejo, da ima nazadnje razviti skrilavec, Haynesville, stopnje upadanja 85 % v prvem in 40 % v drugem letu. Celo po devetih letih je stopnja upadanja še vedno 9 %. [Goodrich 2010] Videti je, da podjetja v Haynesville poskušajo optimizirati pridobivanje tako, da črpajo plin tako hitro, kot je mogoče. 66 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 5.3.3. Ocenjena skupno pridobljena količina (EUR) na vrtino Statistična analiza profilov pridobivanja dopušča izračun ocenjene skupno pridobljene količine na vrtino ob upoštevanju primerjave različnih skrilavcev. Zgodnje navpične vrtine v Barnett Shale vsebujejo ocenjeno skupno pridobljeno količino približno 30 milijonov m³. Nove vrtine dosegajo podvojeno vrednost 60 milijonov m³, kar velja tako za navpične kot vodoravne vrtine. Večina ostalih formacij skrilavcev (Fayetteville, Nancos, Woodford, bazen Arkoma) izkazujejo precej manjše količine plina, blizu ali pod 30 milijonov m³. Samo v zgodaj razvitem Bossier Shale je bila skupno pridobljena količina plina iz posameznih vrtin do 90 milijonov m³. Haynesville Shale kaže ocenjeno skupno pridobljeno količino nekje vmes s povprečjem okrog 75 milijonov m³ na vrtino. [Cook 2010] 5.3.4. Nekateri primeri v ZDA Antrim Shale v Michiganu je samo nekaj sto metrov pod površjem. Zato se je njegov izkoriščanje začelo zgodaj in dodajanje novih vrtin je bilo hitro. Leta 1998 je dosegel vrhunec proizvodnje. Temu je sledilo upadanje polja s 4-4,5 % na leto, čeprav še danes razvijajo nove vrtine. Vzporedno z Aktom o čisti energiji (Clean Energy Act), ki ga je leta 2005 sprejel parlament ZDA in je vrtanje ogljikovodikov izvzel iz omejitev Akta o varni pitni vodi iz leta 1974, se je povečalo izkoriščanje Barnett Shale. V nekaj letih je njegova proizvodnja narasla na 51 milijard m³ iz skoraj 15.000 vrtin v letu 2010. V povprečju je 13.000 km² polja razvitih z 1 vrtino na km², čeprav je na perspektivnih območjih izvrtanih več kot 5 vrtin na km². Zaradi hitrega razvoja je polje doseglo svoj vrhunec proizvodnje v letu 2010. Nadaljnje dodajanje več kot 2.000 vrtin v letu 2010 ni moglo preprečiti nastopa upadanja pridobivanja. Na koncu leta 2010 je bila tipična stopnja pridobivanja na vrtino 3,4 milijonov m³ na leto. Tudi Fayetteville Shale se je razvijal od leta 2005 naprej. Čeprav je manjši po velikosti in donosu, kaže tipični profil pridobivanja, kot je na sliki 9. Črne črte kažejo upadajočo osnovno proizvodnjo, če v teku leta ne bi bile razvite nove vrtine. Skupno upadanje osnovne proizvodnje se odraža v visoki stopnji upadanja, ki je v Fayetteville 5 % na mesec. Padca v septembru 2009 in marcu 2011 sta posledica zaprtja vrtin v enem delu polja zaradi težkih vremenskih razmer. Analiza profilov posameznih vrtin kaže, da je Fayetteville zelo verjetno že dosegel vrhunec proizvodnje v decembru 2010. Povprečna stopnja pridobivanja na koncu leta 2010 je bila okrog 8 milijonov m³/leto na vrtino. 67 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Slika 9: Pridobivanje plina v Fayetteville Shale v Arkansasu Vir: lasten vir na osnovi [Arkansas 2009] Leta 1993 je Chesapeake, majhno podjetje s prometom 13 milijonov USD, zraslo pretežno z izkoriščanjem Fayetteville Shale. [Chespeake 2010] Zaradi razmaha plina iz skrilavca je njegov promet zrasel na več kot 5 milijard USD do leta 2009. Lani je prodalo vse premoženje v Fayetteville Shale za 5 milijard USD podjetju BHP Billiton. [Chon 2011] 68 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Zadnje polje v razvoju je Haynesville. Leta 2010 je postalo največje polje, kjer pridobivajo plin iz skrilavca, v ZDA in preseglo Barnett Shale. Hitro naraščanje pridobivanja je pretežno posledica višjih začetnih stopenj pridobivanja, ki znašajo do 7–8 milijonov m³ na vrtino v prvem mesecu. Višjo stopnjo pridobivanja so že pričakovali zaradi drugačnih geoloških parametrov tega polja, kombiniranih s strategijo pridobivanja plina tako hitro, kot je mogoče. Kot je bilo že omenjeno, je temu sledila stopnja upadanja brez primere, velikosti 85 % v prvem letu. 5.3.5. Ključni parametri večjih evropskih nahajališč plina iz skrilavca Tabela 19 navaja nekatere ključne parametre večjih evropskih nahajališč plina iz skrilavca. Preiskovano perspektivno območje je precej manjše od celotnega območja skrilavca, ker so že upoštevana nekatera izključevalna merila. To je treba upoštevati, ko specifični plin na mestu na površino primerjamo s podatki iz Tabele 17, kjer je bil za primerjavo uporabljen celotni obseg skrilavca. Plin na mestu (GIP) na km² daje mero, koliko plina je mogoče pridobiti iz posamezne vrtine. Skupna vsebnost organskega ogljika (TOC) je mera za vsebnost plina v skrilavcu, ki je pomembna za oceno virov. Skupaj z debelino plasti določa tudi, ali imajo prednost navpične ali vodoravne vrtine, ter služi kot oporna točka za njihovo podaljševanje in optimalno gostoto vrtin. Na osnovi teh premislekov je videti, da so vzhodnoevropski skrilavci na Poljskem najobetavnejši evropski skrilavci, ki kažejo največje prostornine plina na mestu. Ostali skrilavci so veliko manj donosni, čeprav je njihov obseg večji. To pomeni, da specifični napor za pridobivanje tega plina znatno narašča s posledičnimi vplivi na rabo pokrajine, porabo vode itd. Ob upoštevanju teh vidikov je zelo verjetno, da bi skoraj vsi evropski skrilavci, razen tistih na Poljskem in mogoče v Skandinaviji, lahko imeli stopnje pridobivanja in rezerve primerljive ali celo manjše od Fayetteville ali Barnett Shale v ZDA. Tabela 19: Ocena ključnih parametrov večjih evropskih skrilavcev s plinom (izvirni podatki so pretvorjeni v SI-enote in zaokroženi) Regija Bazen/ skrilavec Perspektivn o območje (km²) Neto debelina (m) TOC ( %) GIP (mio. m³/km²) (2) Poljska Baltik 8846 95 4 1600 Poljska Lublin 11660 70 1.5 900 Poljska Podlasie 1325 90 6 1600 Francija Pariz 17940 35 4 300 Francija jugovzhod 16900 30 3.5 300 Francija jugovzhod 17800 47 2,5 630 Srednja Evropa Posidonia 2650 30 5,7 365 Srednja Evropa Namurian 3969 37 3,5 600 Srednja Evropa Wealden 1810 23 4,5 290 Skandinavija Alum 38221 50 10 850 UK Bowland 9822 45 5,8 530 UK Liassic 160 38 2,4 500 Vir: US-EIA (2011) 69 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 5.3.6. Hipotetični razvoj polja Pomembna značilnost, po kateri se pridobivanje plina iz skrilavca razlikuje od pridobivanja konvencionalnega plina, je strma stopnja upadanja posameznih vrtin. Hipotetični razvoj polja lahko določimo, če seštejemo veliko identičnih profilov pridobivanja. Slika 10 prikazuje rezultat izračuna takega scenarija, ki sešteva profile pridobivanja znotraj skrilavca z novo vrtino, dodano vsak mesec. Predpostavljeno je, da so podatki podobni tistim iz Barnett Shale s tipično proizvodnjo v prvem mesecu 1,4 milijona m³ in stopnjo upadanja 5 % na mesec. Po 5 letih je priključenih 60 vrtin, ki proizvajajo približno 27 milijonov m³/mesec ali 325 milijonov m³/leto. Zaradi strmega upadanja proizvodnje vrtin se povprečna stopnja pridobivanja na vrtino zmanjša na 5 milijonov m³ na vrtino na leto po 5 letih. Ta scenarij razvoja je uporabljen tudi v nadaljevanju za oceno vpliva plina iz skrilavca na evropski trg s plinom. Slika 10: Tipičen razvoj skrilavca z dodajanjem novih vrtin s stalno hitrostjo razvoja 1 vrtina na mesec Vir: lasten vir 5.4. Pomen pridobivanja plina iz skrilavca pri prehodu na nizkoogljično gospodarstvo in pri dolgoročnem zmanjševanju emisij CO2 5.4.1. Pridobivanje konvencionalnega plina v Evropi Pridobivanje zemeljskega plina v EU je v letu 1996 že prešlo vrhunec proizvodnje pri stopnji pridobivanja 235 mrd. m3 na leto. Leta 2009 je bila proizvodnja nižja že za 27 % z 171 mrd. m3/leto. Vzporedno je poraba narasla s 409 mrd. m3 leta 1996 na 460 leta 2009, kar predstavlja povečanje za 12 %. Zato se je delež domače proizvodnje zmanjšal s 57 % na 37 %. 70 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Če upoštevamo še Norveško, je bil vrhunec proizvodnje leta 2004 s 306 mrd. m3/leto in se je zmanjšal na 275 mrd. m3/leto v letu 2009 (-11 %). Uvoz iz držav zunaj EU ali Norveške je narasel s 37 % leta 2004 na 40 % leta 2009. [BP 2010] Zadnje Svetovne energetske perspektive (World Energy Outlook – WEO), ki ga izdaja Mednarodna agencija za energijo (International Energy Agency – IEA), pričakuje nadaljnje zmanjševanje proizvodnje na manj kot 90 mrd. m3/leto v letu 2035 ali vključno z Norveško na 127 mrd. m3/leto. Pričakovano je, da bo povpraševanje po zemeljskem plinu še vedno naraščalo za 0,7 % letno, kar vodi k 667 mrd. m3/leto v letu 2035. [WEO 2011]. Neizogibno se razkorak med povpraševanjem in upadajočo domačo proizvodno še naprej povečuje in sili EU k povečanju uvoza na več kot 400 mrd. m3/leto v letu 2035, kar ustreza 60-odstotnemu deležu uvoza. 5.4.2. Verjeten pomen pridobivanja nekonvencionalnega plina za evropsko preskrbo s plinom Posebna izdaja Svetovnih energetskih perspektiv 2011 IEA se osredotoča na možno vlogo nekonvencionalnega zemeljskega plina. Razvoj virov nekonvencionalnega zemeljskega plina v Evropi bo verjetno vodila Poljska, ki naj bi imela 1,4 – 5,3 Tm3 plina iz skrilavca [WEO 2011], pretežno na severu. Do sredine leta 2011 je Poljska izdala že 86 dovoljenje za raziskovanje nekonvencionalnega plina. Vendar pa WEO 2011 vidi številne zapreke, ki jih je treba premagati: „Zaradi relativno velikega števila vrtin, ki jih bo treba izvrtati, pridobivanje dovoljenj lokalnih organov in skupnosti morda ne bo enostavno. Obdelava in odstranitev velikih količin odpadne vode lahko tudi zaplete projekte. Poleg tega bo dostop tretjih oseb do cevovodov zahteval reformo domače politike.“ Kljub temu pa izgleda, da je potencial velik: „Kljub tehničnim, okoljskim in zakonskim oviram ima plin iz skrilavca potencial za radikalno spremembo poljske energetske pokrajine.“ [WEO 2011] Kljub tem opazkam poročilo vidi le obroben vpliv pridobivanja plina iz skrilavca v Evropi. Povprečno upadanje pridobivanja domačega plina, tako konvencionalnega kot nekonvencionalnega, je 1,4 % na leto. Sledeči izhodiščni izračun scenarija, ki temelji na predstavljenih profilih pridobivanja, skicira velikost naporov, potrebnih za pretvorbo možnih virov plina iz skrilavca v proizvodnjo. Skicira tudi največji vpliv vrtanja, ki bi ga morebiti bilo treba opraviti v skrilavcih s plinom. To potrjuje izjavo, da nekonvencionalni plin verjetno ne bo imel potenciala za zaobrnitev upadajoče evropske proizvodnje plina. V Evropi je na voljo približno 100 ploščadi [Thornhäuser 2010]. Predpostavljen povprečni čas vrtanja 3 mesece na vrtino bi dopuščal izvrtanje največ 400 vrtin letno. To bi pomenilo, da se vse ploščadi uporabljajo samo za vrtanje v skrilavce s plinom, čeprav vse ploščadi niso primerne za ta namen, še vedno pa se razvijajo tudi druge vrtine. Če nadalje domnevamo, da bo stopnja pridobivanja v prvem mesecu 1,4 milijona m³, bo po 5 letih izvrtanih 2000 vrtin s skupno proizvodnjo 900 milijonov m³/mesec ali 11 milijard m³/leto. Profil pridobivanja bi bil podoben tistemu na sliki 10, le povečan na večje število vrtin. Te vrtine bi v naslednjih desetletjih k evropski proizvodnji plina prispevale manj kot 5 % ali 2– 3 % povpraševanja po plinu. Celo nadaljevanje razvoja s to hitrostjo (400 dodatnih vrtin na leto) bi le obrobno povečalo nadaljnjo proizvodnjo, saj bi strma stopnja upadanja zmanjšala proizvodnjo za skoraj 50 odstotkov v enem letu, če bi se razvoj novih vrtin ustavil. 71 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ 5.4.3. Pomen pridobivanja plina iz skrilavca za dolgoročno zmanjšanje emisij CO2 Zaradi kombinacije vseh tehničnih, geoloških in tudi okoljskih vidikov, o katerih razpravljamo zgoraj, je skoraj nemogoče, da bi celo intenziven razvoj skrilavcev s plinom lahko imel pomemben vpliv na bodoče evropske emisije CO2. Kot je bilo že omenjeno, je bil uspeh pridobivanja plina iz skrilavca v ZDA delno omogočen z znižanjem okoljskih omejitev v okviru Akta o čisti energiji leta 2005. Celo ta intenziven in poceni razvoj je imel za posledico le 10 % prispevek k proizvodnji zemeljskega plina v ZDA iz več deset tisoč vrtin. V vmesnem času je prišlo v ZDA do kontroverznih razprav o hidravličnem lomljenju. Okoljske omejitve bi lahko zelo hitro še nadalje zmanjšale izkoriščanje plina iz skrilavca, kot je opisano v študiji panoge, ki jo je izvedel Ernst&Young: „Glavni dejavnik, ki bo najverjetneje zavrl načrtovano rast pridobivanja plina iz skrilavca, je nova okoljska zakonodaja.“, in naprej: „Agencija ZDA za zaščito okolja (US Environmental Protection Agency) trenutno izvaja obširno študijo o vplivu hidravličnega lomljenja na kakovost vode in zdravje ljudi. Naložbe v izkoriščanje plina iz skrilavca se lahko ustavijo, če bo hidravlično lomljenje zaradi ugotovitev študije z zakonom prepovedano ali znatno omejeno.“ [Ernst&Young 2010] Intenziven razvoj pridobivanja plina iz skrilavca v Evropi bi lahko vodil k prispevku do nekaj odstotkov k evropski proizvodnji plina. Zelo verjetno je, da bo zaradi dolgih časovnih zamikov proizvodnja v naslednjih 5–10 letih ostala skoraj zanemarljiva. Vendar pa te trditve ne zanikajo, da bi na regionalni ravni lahko pridobivali določeno pomembno količino plina. Če predvidevamo, da bodo okoljske omejitve zvišale stroške in zmanjšale hitrost razvoja, bo pridobivanje plina iz skrilavca v Evropi ostalo skoraj obrobno. Evropska proizvodnja plina je že nekaj let v upadanju. Izkoriščanje nekonvencionalnega plina tega upadanja ne bo ustavilo. Celo panožne študije kažejo, da bo prispevek pridobivanja plina iz skrilavca k evropski preskrbi s plinom rasel zelo počasi in ne bo presegel nekaj odstotkov povpraševanja. [Korn 2010] Pridobivanje nekonvencionalnega plina v Evropi tako ne bo zmoglo zmanjšati potreb po uvozu zemeljskega plina. To pa ne drži nujno za Poljsko. Tukaj bi lahko imelo viden vpliv, saj trenutna nizka proizvodnja 4,1 mrd. m3 pokriva približno 30 % nizkega domačega povpraševanja, ki znaša 13,7 mrd. m3. [BP 2010] Zaradi naraščajočega povpraševanja po plinu v drugih regijah sveta in upadanja osnovne proizvodnje v Rusiji ni mogoče izključiti, da v naslednjih dveh desetletjih ne bo mogoče zvišati uvoza zemeljskega plina v Evropo, kot bi to zahtevale napovedi povpraševanja. V tem primeru bi imela evropska politika zviševanja povpraševanja po plinu nasprotni učinek od želenega. Primerni prilagoditveni ukrepi bi prej bili s primernimi spodbudami kontinuirano zmanjševati skupno povpraševanje po plinu. Naložbe v projekte plina iz skrilavca bi zelo verjetno lahko imele nasprotni učinek od želenega, saj bi imele kratek, a omejen vpliv na domačo preskrbo s plinom in bi dajale napačne signale porabnikom in trgom, naj ohranjajo odvisnost od virov na stopnji, ki je ni mogoče opravičiti z zagotovljeno preskrbo. Neizogiben hitrejši upad bi poslabšal razmere, saj bi skrajšal razpoložljivi čas za iskanje nadomestkov ter ker bi bile ogromne naložbe v te projekte in to odvisnost, ki bi jih bilo bolje uporabiti za prehodne tehnologije, zapravljene. 72 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ 6. ZAKLJUČKI IN PRIPOROČILA Obstoječi rudarski zakoni v Evropi in povezani predpisi, ki zadevajo rudarske dejavnosti, ne upoštevajo posebnih vidikov hidravličnega lomljenja. Med predpisi, ki so povezani z rudarjenjem, evropskih držav članic obstajajo velike razlike. V veliko primerih imajo rudarske pravice prednost pred pravicami državljanov, lokalni politični organi pa pogosto nimajo vpliva na možne projekte ali mesta rudarstva, saj o tem odločajo nacionalne ali državne vlade in njihovi uradi. V spreminjajočem se socialnem in tehničnem okolju, v katerem so vprašanja podnebnih sprememb in prehod na trajnostne energetske sisteme glavni prednostni cilj in v katerem se krepi sodelovanje javnosti na regionalni in lokalni ravni, je treba ponovno oceniti nacionalne interese za rudarske dejavnosti, interese regionalnih in lokalnih vlad kot tudi prizadetega prebivalstva. Prvi pogoj za tako oceno mora biti obvezna analiza življenjskega cikla novih projektov, vključno s presojo vplivov na okolje. Samo celovita analiza stroškov in koristi zagotavlja primerno osnovo za odločanje o primernosti posameznih projektov in njihovo utemeljitev. Tehnologija hidravličnega lomljenja ima velik vpliv v ZDA, ki so trenutno edina država z več desetletnimi izkušnjami in dolgoročnimi statistikami. Tehnologija izkoriščanja plina iz skrilavca ima lastnosti, ki med drugim kažejo na neizogibne vplive na okolje in predstavljajo visoko tveganje, če tehnologija ni primerno uporabljena, vendar pa je z velikimi nevarnostmi za okolje in zdravje ljudi povezana v primeru njene pravilne uporabe. Eden od neizogibnih vplivov je ogromna poraba površine tal in velike spremembe krajine, saj mora biti gostota vrtin zelo visoka, da bi izvorne kamnine lahko lomili v velikem obsegu in tako dobili dostop do tam uskladiščenega plina. Posamične vrtalne ploščadi – v ZDA poročajo o do 6 vrtalnih ploščadi na km² ali celo več – je treba pripraviti, razviti in povezati s cestami, ki so primerne za težki promet. Črpalne vrtine morajo biti povezane z zbiralnimi napeljavami z nizkim pretokom, pa tudi s čistilnimi enotami, ki ločujejo odpadno vodo, kemikalije in težke kovine ali radioaktivne sestavine od pridobljenega plina, preden se letega odvede v obstoječe plinsko omrežje. Možna tveganja zaradi neprimernega rokovanja vključujejo nesreče, npr. izlive z razlitji vode za lomljenje, puščanja iz bazenov in cevi za odpadno vodo ali tekočino za lomljenje, onesnaženje podtalnice zaradi neprimernega rokovanja ali nestrokovnega cementiranja plašča vrtine. Ta tveganja je mogoče zmanjšati in se jim verjetno izogniti z ustreznimi tehničnimi direktivami, previdnim rokovanjem in nadzorom s strani javnih oblasti. Vendar pa vsi ti varnostni ukrepi povečujejo stroške projekta in zmanjšujejo hitrost razvoja. Zato tveganje nesreč narašča z naraščajočim ekonomskim pritiskom in potrebo po pospešitvi razvoja. Več vrtin na časovno enoto zahteva večje napore za spremljanje in nadzor. Končno so določena tveganja neločljivo povezana z nekontroliranim lomljenjem, ki vodi v nekontrolirano premikanje tekočin za lomljenje ali celo samega zemeljskega plina. Dobro je na primer znano, da hidravlično lomljenje lahko sproži majhne potrese, ki lahko povzročijo premikanje plina ali tekočin skozi „naravno“ nastale razpoke. Izkušnje iz ZDA kažejo, da se v praksi dogaja veliko nesreč. Prepogosto uradne oblasti kaznujejo podjetja zaradi kršitev. Te nesreče delno povzroča puščajoča ali okvarjena oprema, delno slaba praksa, katere namen je prihraniti čas in denar, delno nestrokovno cementiranje vrtin, delno pa onesnaženje podtalnice zaradi nezaznanih puščanj. 73 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ V času, ko je trajnostnost ključ do bodočih operacij, se lahko vprašamo, ali naj bo vbrizgavanje strupenih kemikalij v tla dovoljeno ali naj bo prepovedano, saj bi taka praksa omejila ali izključila vsako kasnejšo uporabo onesnažene plasti (npr. za geotermalne namene) in ker dolgoročni učinki niso raziskani. V območju aktivnega pridobivanja plina iz skrilavca se vbrizga približno 0,1 – 0,5 litra kemikalij na kvadratni meter. Emisije toplogrednih plinov so pri zemeljskem plinu navadno manjše kot pri ostalih fosilnih gorivih za približno 200 g ekvivalenta CO2 na kWh. Zaradi nizke proizvodnje plina na vrtino, izgub ubežnega metana, večjih naporov za izkoriščanje ter nizkega pretoka v zbiralnih napeljavah in kompresorjih pa so specifične emisije iz uporaba plina iz skrilavca večje kot iz polj konvencionalnega plina. Vendar pa ocen iz ZDA ne moremo preprosto prenesti na evropske razmere. Realistična ocena na podlagi projektnih podatkov še vedno manjka. Ocena, narejena v tej študiji, je lahko prvi korak k taki analizi. Veljavni pravni okvir EU zahteva presojo vplivov na okolje le, ko stopnja proizvodnje dotične vrtine presega 500.000 m3 na dan. Ta meja je daleč previsoka in zanemarja realnost vrtin za pridobivanje plina iz skrilavca, ki imajo v začetku tipično proizvodnjo reda velikosti nekaj deset tisoč m³ na dan. Presoja vplivov na okolje s sodelovanjem javnosti bi morala biti obvezna za vsako vrtino. Regionalni organi bi morali imeti pravico izključiti občutljiva območja (npr. zaščitena vodozbirna območja, vasi, orna zemlja itd.) iz možnih dejavnosti hidravličnega lomljenja. Razen tega bi bilo treba okrepiti avtonomnost regionalnih organov pri odločanju o prepovedi ali dovoljenju hidravličnega lomljenja na njihovem območju. Trenutni prednostni položaj raziskav in proizvodnje nafte in plina je treba ponovno oceniti ob upoštevanju naslednjih dejstev: evropska proizvodnja plina je v strmem upadanju že nekaj let in pričakovati je, da bo do leta 2035 upadla še za nadaljnjih 30 odstotkov ali več, evropsko povpraševanje bo po pričakovanjih do leta 2035 še naprej naraščalo, uvoz zemeljskega plina bo neizogibno še naprej naraščal, če se ti trendi uresničijo, nikakor ni zagotovljeno, da bo dodatni uvoz reda velikosti 100 milijard m³ na leto ali več mogoče uresničiti. Viri nekonvencionalnega plina v Evropi so premajhni, da bi imeli znaten vpliv na te trende. To še bolj drži, ker bodo tipični profili pridobivanja dopuščali zajetje le omejenega dela teh virov. Tudi okoljske obveznosti bodo povečale stroške projektov in zadrževale njihov razvoj. To bo še nadalje zmanjšalo možni prispevek. Kakršnikoli že razlogi obstajajo za odobritev hidravličnega lomljenja, utemeljitev, da prispeva k zmanjševanju emisij toplogrednih plinov, je le redko med njimi. Ravno nasprotno, zelo verjetno je, da bi imele naložbe v projekte plina iz skrilavca – če sploh – kratkoročen vpliv na preskrbo s plinom, ki bi lahko bil v nasprotju s cilji, saj bi dajal vtis zagotovljene preskrbe s plinom v času, ko bi porabniki morali dobiti signal za zmanjšanje te odvisnosti z varčevanjem, ukrepi za izboljšanje učinkovitosti in zamenjavo. 74 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ PRIPOROČILA Ni celovite direktive, ki bi predstavljala evropski zakon o rudarstvu. Javno dostopna, celovita in podrobna analiza evropskega pravnega okvira, ki zadeva pridobivanje plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin, ni na voljo in bi jo bilo treba pripraviti. Veljavni pravni okvir EU za hidravlično lomljenje, ki je bistveni element pridobivanja plina iz skrilavca in nafte iz nizkoporoznih kamnin, ima vrsto vrzeli. Kar je najbolj pomembno, prag za presojo vplivov na okolje, ki jo je treba izvesti za dejavnosti hidravličnega lomljenja pri pridobivanju ogljikovodikov, je postavljen daleč nad vsako morebitno industrijsko dejavnost te vrste, zato bi ga bilo treba močno znižati. Področje uporabe okvirne direktive o vodah bi bilo treba ponovno oceniti in pri tem posebno pozornost posvetiti dejavnosti lomljenja in njenim možnim vplivom na površinsko vodo. V okviru analize življenjskega cikla je podrobna analiza stroškovne učinkovitosti lahko orodje za oceno celotnih koristi posamezne družbe in njenih državljanov. Treba je razviti usklajen pristop, ki se bo uporabljal po vsej EU-27, na podlagi katerega lahko pristojni organi izvedejo svoje ocene analize življenjskega cikla in o njih razpravljajo z javnostjo. Oceniti bi bilo treba, ali naj se uporaba strupenih kemikalij za vbrizgavanje na splošno prepove. Vse kemikalije bi bilo treba vsaj javno razkriti, omejiti število dovoljenih kemikalij ter nadzorovati njihovo uporabo. Statistične podatke o vbrizganih količinah in številu projektov bi bilo treba zbirati na evropski ravni. Okrepiti bi bilo treba regionalne organe, da bodo lahko odločali o dovoljenjih za projekte, ki vključujejo hidravlično lomljenje. Sodelovanje javnosti in ocene analize življenjskega cikla bi morali biti pri sprejemanju teh odločitev obvezni. Če se izda dovoljenje za projekt, bi moral biti nadzor površinskih vodnih tokov in izpustov v zrak obvezen. Statistike o nesrečah in pritožbah bi bilo treba zbirati in analizirati na evropski ravni. Če so projekti odobreni, bi moral pritožbe zbirati in obravnavati neodvisen organ. Zaradi kompleksne narave mogočih vplivov in tveganj hidravličnega lomljenja za okolje in zdravje ljudi bi bilo treba razmisliti o razvoju nove direktive na evropski ravni, ki bi celovito urejala vsa vprašanja s tega področja. 75 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ REFERENCE Aduschkin V.V., Rodionov V.N., Turuntaev S., Yudin A. (2000). Seismicity in the Oilfields, Oilfield Review Summer 2000, Schlumberger, URL: http://www.slb.com/resources/publications/industry_articles/oilfield_review/2000/or20 00sum01_seismicity.aspx AGS (2011). Arkansas Earthquake Updates, internet-database with survey of earthquakes in Arkansas, Arkansas Geololigical Survey. 2011. URL: http://www.geology.ar.gov/geohazards/earthquakes.htm Arthur J. D., Bruce P.E., Langhus, P. G. (2008). An Overview of Modern Shale Gas Development in the United States, ALL Consulting. 2008. URL: http://www.allllc.com/publicdownloads/ALLShaleOverviewFINAL.pdf Anderson S. Z. (2011). Toreador agrees interim way forward with French Government in Paris Basin tight rock oil program. February 2011 Arkansas (2011). Fayetteville Shale Gas Sales Information, Oil and Gas Division, State of Arkansas, URL: http://www.aogc.state.ar.us/Fayprodinfo.htm Arkansas Oil and Gas Commission. (2011). January 2011. URL: http://www.aogc.state.ar.us/Fayprodinfo.htm Armendariz Al (2009). Emissions from Natural Gas Production in the Barnett Shale Area and Opportunities for Cost-Effective Improvements, Al. Armendariz, Department of Environmental and Civil Engineering, Southern Methodist University, Dallas, Texas, ordered by R. Alvarez, Environmental Defense Fund, Austin, Texas., Version 1.1., January 26, 2009 Arthur J. D., Bohm B., Coughlin B. J., Layne M. (2008). Hydraulic Fracturing Considerations for Natural Gas Wells of the Fayetteville Shale. 2008 Blendinger W. (2011). Stellungnahme zu Unkonventionelle Erdgasvorkommen: Grundwasser schützen - Sorgen der Bürger ernst nehmen - Bergrecht ändern (Antr Drs 15/1190) - Öffentliche Anhörung des Ausschusses für Wirtschaft, Mittelstand und Energie am 31.05.2011. Landtag Nordrhein-Westfalen, 20. Mai 2011 Bode, J. (2011). Antwort der Landesregierung in der 96. und 102. Sitzung des Landtages der 16. Wahlperiode am 21. Januar und 17. März 2011 auf die mündlichen Anfragen des Abgeordneten Ralf Borngräber (SPD) – Drs. 16/3225 Nr. 18 und 16/3395 Nr. 31. Niedersächsischer Landtag – 16. Wahlperiode, Drucksache 16/3591. April 2011 BP (2010).BP Statistical Review of World Energy, June 2010. URL: http://www.bp.com Charpentier (2010). R.R. Charpentier, T. Cook, Applying Probabilistic Well-Performance Parameters to Assessments of Shale-Gas Resources, U.S. Geological Survey Open-File Report 2010-1151, 18p. Chesakeape (2010). Annual reports, various editions, Chesapeake corp., URL: http://www.chk.com/Investors/Pages/Reports.aspx Chesapeake Energy, Water use in deep shale gas exploration I, May 2011 Chesapeake Energy, Water use in deep shale gas exploration II, May 2011 Chon (2011). G. Chon, R.G. Matthews. BHP to buy Chesapeake Shale Assets, Wallstreet Journal, 22nd February 2011, URL: http://online.wsj.com/article/SB10001424052748703800204576158834108927732.ht ml 76 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ COGCC (2007). Colorado Oil and Gas Conservation Commission, Oil and Gas Accountability Project COGCC Garfield Colorado County IT Department. Gas Wells, Well Permits&Pipelines, Including Public Lands, Western Garfield County, Colorado, Glenwood Springs, Colorado: Composed Utilizing Colorado Oil and Gas Conservation Commission Well Site Colborn T. (2007). Written testimony of Theo Colborn, PhD, President of TEDX, Paonia, Colorado, before the House Committee on Oversight and Government Reform, hearing on The Applicability of Federal Requirements to Protect Public Health and the Environment from Oil and Gas Development, October 31, 2007. Cook (2010). Cook, Troy and Charpentier, Assembling probabilistic performance parameters of shale-gas wells: US-Geological Survey Open-File Report 2010-1138, 17p. D.B. Burnett Global Petroleum Research Institute, Desalination of Oil Field Brine, 2006 Duncan, I., Shale Gas: Energy and Environmental Issues, Bureau of Economic Geology, 2010 EC 2010 Grantham: European Commission – Enterprise and Industry (Grantham J., Owens C., Davies E.) (2010). Improving Framework Conditions for Extracting Minerals for the EU. July 2010. URL: http://ec.europa.eu/enterprise/policies/rawmaterials/files/best-practices/sust-full-report_en.pdf [6.6.2011] EC 2010 MMM: European Commission, Sector “Mining, metals and minerals”. Reference Documents. (last update: 31/10/2010). URL: http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/metals-minerals/documents/index_en.htm [6.6.2011] EC 2011 MW: European Commission – Environment. Summary of EU legislation on mining waste, studies and other relevant EU legislation. Last updated: 18/02/2011, URL: http://ec.europa.eu/environment/waste/mining/legis.htm [6.6.2011] EC 2011 S: European Commission – Environment, Last updated: 19/01/2011, URL: http://ec.europa.eu/environment/seveso/review.htm [5.6.2011] Review of Seveso II until June 2015 EC BREF: EC European Commission, Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies, URL: http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/ [6.6.2011] EC LCA: European Commission – Joint Research Centre – Institute for the Environment and Sustainability: Life Cycle Thinking and Assessment. URL: http://lct.jrc.ec.europa.eu/index_jrc [16.6.2011] EC NEEI: European Commission (2010). Natura 2000 Guidance Document. Non-endergy mineral extraction and Natura 2000. July 2010. URL: http://ec.europa.eu/environment/nature/natura2000/management/docs/neei_n2000_g uidance.pdf [16.6.2011] EIA cod: Publications Office of the European Union (2009). Council Directive of 27 June 1985 on the assessment of the effects of certain public and private projects on the environment – including amendments. This document is meant purely as a documentation tool and the institutions do not assume any liability for its contents. June 2009. URL: http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1985L0337:20090625:EN:PDF [10.6.2011] 77 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ EPA (2005). The relevant section 322 in the Energy Policy Act of 2005 explicitely states: ”Paragraph (1) of section 1421(d) of the Safe Drinking Water Act (U.S.C. 300h(d)) is amended to read as follows: (1) Underground injection. – The term underground injection – (A) means the subsurface emplacement of fluids by well injection; and (B) excludes – (i) the underground injection of natural gas for purposes of storage; and (ii) the underground injection of fluids or propping agents (other than diesel fuels) pursuant to hydraulic fracturing operations related to oil, gas, or geothermal production activities.” (see Public law 109 – 58 Aug 8 2005; Energy Policy Act of 2005, Subtitle C Production, Section 322, Page 102. EPA (2009). Discovery of “fracking” chemical in water wells may guide EPA review, Inside EPA, Environmental Protection Agency, August 21, 2009, Ernst&Young (2010) The global gas challenge, Ernst&Young, September 2010, page 4, URL: http://www.ey.com/Publication/vwLUAssets/The_global_gas_challenge_2010/$FILE/The %20global %20gas %20challenge.pdf ExxonMobil (2010) H. Stapelberg. Auf der Suche nach neuem Erdgas in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen, Presentation at a hearing on a side event of the German Parliamentm, organized by the Bündnis90/Die Grünen, Berlin, 29th October 2010 Gény (2010). Florence Gény (2010). Can Unconventional Gas be a Game Changer in European Gas Markets? The Oxford Institute for Energy Studies, NG 46, December 2010. Goodman W. R., Maness T. R. (2008). Michigan’s Antrim Gas Shale Play—A Two-Decade Template for Successful Devonian Gas Shale Development. September 2008 Goodrich (2010) Goodrich Petroleum Corporation Presentation at the IPAA oil and gas investment symposium, New York, New York, 11th April 2010, URL: http://www.goodrichpetroleum.com/presentations/April2010.pdf Grieser B., Shelley B. Johnson B.J., Fielder E.O., Heinze J.R., and Werline J.R. (2006). Data Analysis of Barnett Shale Completions: SPE Paper 100674 Hackl (2011). Personal communication with the responsible employee of a huge European reinsurance company. March 2011. Harden (2007). Northern Trinity/Woodbine GAM Assessment of Groundwater Use in the Northern Trinity Aquifer Due to Urban Growth and Barnett Shale Development, prepared for Texas Water Development Board, Austin Texas, TWDB Contract Number: 0604830613, URL: http://rio.twdb.state.tx.us/RWPG/rpgm_rpts/0604830613_BarnetShale.pdf Hejny H., Hebestreit C. (2006). EU Legislation and Good Practice Guides of Relevance for the EU Extractive Industry. December 2006. URL: http://www.ene.ttu.ee/maeinstituut/taiex/presentations/Paper %20Hejny %20TAIEX %202006 %20Tallinn.pdf [6.6.2011] Howarth B., Santoro R., Ingraffea T. (2011) Developing Natural Gas in the Marcellus and other Shale Formations is likely to Aggravate Global Warming. March 2011 Ineson, R. (INGAA Foundation) Changing Geography of North American Natural Gas, April 2008, Page 6] 78 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Kim Y.J., Lee H.E., Kang S.-A., Shin J.K., Jung S.Y., Lee Y.J. (2011). Uranium Minerals in black shale, South Korea, Abstract of Presentation to be held at the Goldschmidt 2011 Conference, Prague, August 14-19, URL: http://www.goldschmidt2011.org/abstracts/originalPDFs/4030.pdf Kohl (2009). The Paris oil shale basin – Hype or Substance?, K. Kohl, Energy and Capital, 23rd November 2009, URL: http://www.energyandcapital.com/articles/parisbasin-oil-shale/1014 Korn (2010). Andreas Korn, Prospects for unconventional gas in Europe, Andreas Korn, eon-Ruhrgas, 5th February 2010, URL: http://www.eon.com/de/downloads/ir/20100205_Unconventional_gas_in_Europe.pdf Kullmann U. (Federal Ministry of Economics and Technology) (2006). European legislation concerning the extractive industries. URL: http://www.ene.ttu.ee/maeinstituut/taiex/presentations/European %20legislation %202006.pdf [6.6.2011] Kummetz D., Neun Lecks – null Information (nine leaks, zero information), taz, January 10, 2011, URL: http://www.taz.de/1/nord/artikel/1/neun-lecks-null-information/ Laherrere (2011) Laherrère J.H. 2011 «Combustibles fossiles: donnees, fiabilite et perspectives» Ecole Normale Superieure CERES-04-02 Choix energetiques Paris 7 avril. URL : http://aspofrance.viabloga.com/files/JL_ENS_avril2011.pdf Leteurtrois J.-P., J.-L. Durville, D. Pillet, J.-C. Gazeau (2011). Les hydrocarbures de roche-mère en France, Rapport provisoire, Conseil général de l’énergie et des technologies, CGEIT n° 2011-04-G, Conseil général de l’énvironment et du développement durable, CGEDD n° 007318-01 Lobbins C. (2009). Notice of violation letter from Craib Lobbins, PA DEP Regional Manager, to Thomas Liberatore, Cabotr Oil& Gas Corporation, Vice President, February 7, 2009. Louisiana Department of Natural Resources (LDNR). Number of Haynesville Shale Wells by Month. June 2011 Lustgarten A. (2008). Buried Secrets: Is Natural Gas Drilling Endangering U.S.Water Supplies?, Pro Publica,November 13, 2008. Michaels, C., Simpson, J. L., Wegner, W. (2010). Fractured Communities: Case Studies of the Environmental Impacts of Industrial Gas Drilling. September 2010 NDR (2011). Grundwasser von Söhlingen vergiftet? News at Norddeutscher Rundfunk, January 10, 2011, 18.25 p.m., URL: http://www.ndr.de/regional/niedersachsen/heide/erdgas109.html New York City Department of Environmental Protection (NYCDEP). (2009). Rapid Impact Assessment report: Impact Assessment of Natural Gas Production in the New York City Water Supply Watershed. September 2009 NGE 2011: Natural Gas for Europe, URL: http://naturalgasforeurope.com/shale-gasregulatory-framework-work-progress.htm [6.6.2011] Nonnenmacher P. (2011). Bohrungen für Schiefergas liessen die Erde beben, Basler Zeitung, June 17, 2011. Nordquist (1953). "Mississippian stratigraphy of northern Montana", Nordquist, J.W., Billings Geological Society, 4th Annual Field Conference Guidebook, p. 68–82, 1953 79 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ NYC Riverkeeper, Inc. (2010). Fractured Communities – Case Studies of the Environmental Impacts of Industrial Gas Drilling. p. 13. September 2010. URL: http://www.riverkeeper.org/wp-content/uploads/2010/09/Fractured-CommunitiesFINAL-September-2010.pdf [16.6.2011] ODNR (2008). Report on the Investigation of the Natural Gas Invasion of Aquifers in Bainbridge Township of Geauga County, Ohio. Ohio Department of Natural Resources, Division of Mineral Resources Management, September 1, 2008. OGP International Association of Oil & Gas Producers (2008). Guidelines for the management of Naturally Occurring Radioactive Material (NORM) in the oil and gas industry. September 2008 Ohio Department of Natural Resources (ODNR), Division of Mineral Resources Management. (2008). Report on the Investigation of the Natural Gas Invasion of Aquifers in Bainbridge Township of Geauga County, Ohio. September 2008 Osborn St. G., Vengosh A., Warner N. R., Jackson R. B. (2011). Methane contamination of drinking water accompanying gas-well drilling and hydraulic fracturing. April 2011 PA DEP (2009). Proposed Settlement of Civil Penalty Claim, Permit Nos. 37-125-2316500, Pennsylvania Department of Environmental Protection, September 23, 2009, URL: http://s3.amazonaws.com/propublica/assets/natural_gas/range_resources_consent_ass essment090923.pdf PA DEP (2010). Department of Environmental Protection fines Atlas $85000 for Violations at 13 Well sites, January 7, 2010, URL: http://www.portal.state.pa.us/portal/server.pt/community/newsroom/14287?id=2612& typeid=1 Papoulias F. (European Commission, DG Environment) (2006). The new Mining Waste Directive towards more Sustainable Mining. November 2006. URL: http://www.ene.ttu.ee/maeinstituut/taiex/presentations/Mining %20waste %20dir %20- %20Tallinn %2030-11-06.pdf [6.6.2011] Patel 2011. French Minister Says “Scientific” Fracking Needs Struict Control, Tara Patel, Boloombnerg News, 1st June 2011, see at http://www.bloomberg.com/news/2011-0601/french-minister-says-scientific-fracking-needs-strict-control.html Penn State, College of Agricultural Science. (2010). Accelerating Activity in the Marcellus Shale: An Update on Wells Drilled and Permitted. May 2010. URL: http://extension.psu.edu/naturalgas/news/2010/05/accelerating-activity Petroleum Technology Alliance Canada (PTAC). (2011). Evolving Water Use Regulations British Columbia Shale Gas. 7th Annual Spring Water Forum May 2011 Pickels, M. (2010). Moon's Atlas Energy Resources fined $85K for environmental violations, January 09, 2010, URL: http://www.pittsburghlive.com/x/dailycourier/s_661458.html#ixzz1Q1X8kCXz PLTA (2010). Marcellus Shale Drillers in Pennsylvania Amass 1614 Violations since 2008, Pennsylvania Land Trust Association (PLTA), September 1, 2010, URL: http://conserveland.org/violationsrpt Quicksilver. (2005). The Barnett Shale: A 25 Year “Overnight” Success. May 2005 Raestadt (2004). Nils Raestadt. Paris Basin – The geological foundation for petroleum, culture and wine, GeoExpoPro June 2004, p. 44-48, URL: http://www.geoexpro.com/sfiles/7/04/6/file/paris_basin01_04.pdf 80 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Resnikoff M. (2019). Memo. June 2010. URL: http://www.garyabraham.com/files/gas_drilling/NEWSNY_in_Chemung/RWMA_6-3010.pdf RRC (2011) Safak S. (2006). Discussion and Evaluation of Mining and Environment Laws of Turkey with regard to EU Legislation. September 2010. URL: http://www.belgeler.com/blg/lgt/discussion-and-evaluation-of-mining-andenvironment-laws-of-turkey-with-regard-to-eu-legislation-turk-maden-ve-cevrekanunlarinin-avrupa-birligi-mevzuatiyla-karsilastirilmasi-ve-degerlendirilmesi [6.6.2011] Schaefer (2010). Keith Schaefer, The Paris Basin Oil Shale Play, Oil and Gas Investments Bulletin, 30th December 2010, see at http://oilandgasinvestments.com/2010/investing/the-paris-basin-oil-shale-play/ Schein G.W., Carr P.D., Canan P.A., Richey R. (2004). Ultra Lightweight Proppants: Their Use and Application in the Barnett Shale: SPE Paper 90838 presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, 26-29 September, Houston, Texas. Schuetz M (European Commission: Policy Officer Indigenous Fossil Fuels) (2010). Schiefergas: Game-Changer für den europäischen Gasmarkt? October 2010 SDWA (1974). Safe Drinking Water Act, codified generally at 42 U.S.C. 300f-300j-25, Public Law 93-523, see art. 1421(d). SGEIS (2009) Supplemental Generic Environmental Impact Statement (SGEIS) prepared by the New York State Department of Environmental Conservation (NYSDEC), Division of Mineral Resources on the Oil, Gas and Solution Mining Regulatory Program, Well Permit Issuance for Horizontal Drilling and High-Volume Hydraulic Fracturing to Develop the Marcellus Shale and Other Low-Permeability Gas Reservoirs, Draft September 2009, URL: http://dec.ny.gov/energy/45912.html, and Final Report 2010, URL: http://www.dec.ny.gov/energy/47554.html Stapelberg H. H. (2010). Auf der Suche nach neuem Erdgas in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen. Oktober 2010 Sumi L. (2008). Shale gas: focus on Marcellus shale. Report for the Oil & Gas Accountability Project/ Earthworks. May 2008 Swanson V.E. (1960). Oil yield and uranium content of black shales, USGS Series Numbered No. 356-A, URL: http://pubs.er.usgs.gov/publication/pp356A Sweeney M. B, McClure S., Chandler S., Reber C., Clark P., Ferraro J-A., JimenezJacobs P., Van Cise-Watta D., Rogers C., Bonnet V., Shotts A., Rittle L., Hess S. (2010). Marcellus Shale Natural Gas Extraction Study - Study Guide II - Marcellus Shale Natural Gas: Environmental Impact. January 2010 Talisman (2011). A list of all notices of violations by Talisman received from the PA DEP, are listed at URL: http://www.talismanusa.com/how_we_operate/notices-ofviolation/how-were-doing.html TCEQ (2010). Health Effects Review of Barnett Shale Formation Area Monitoring Projects including Phase I (August 24-28, 2009), Phase II (October 9-16, 2009), and Phase III (November 16-20, 2009): Volatile Organic Compound (VOCs), Reduced Sulfur Compounds (RSC), Oxides of Nitrogen (NOx), and Ifrared(IR) Camera Monitoring, Interoffice Memorandum, Document Number BS0912-FR, Shannon Ethridge, Toxicology Division, Texas Commission on Environmental Quality, January 27, 2010. see Texas Railroad Commission (2011) 81 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ Teßmer D. (2011). Stellungnahme Landtag NRW 15/621 zum Thema: “Unkonventionelle Erdgasvorkommen: Grundwasser schützen – Sorgen der Bürger ernst nehmen – Bergrecht ändern”. Report on legal framework concerning exploitation of shale gas. May 2011. Texas Rail Road Commission (RRC). (2011). URL: http://www.rrc.state.tx.us/ Thonhauser (2010): G. Thonhäuser. Presentation at the Global Shale Gas Forum, Berlin, 6-8th September 2010, Cited in “The Drilling Champion of Shale gas”, Natural Gas for Europe, URL: http://naturalgasforeurope.com/?p=2342 Thyne G. (2008). Review of Phase II Hydrogeologic Study, Prepared for Garfield County, December 20, 2008, URL: http://cogcc.state.co.us/Library/Presentations/Glenwood_Spgs_HearingJuly_2009/Glen woodMasterPage.html Tiess G. (2011). Legal Basics of Mineral Policy in Europe – an overview of 40 countries. Springer, Wien, New York. Total (2011). The main sources of unconventional gas, internet presentation of Total. URL: http://www.total.com/en/our-energies/natural-gas-/exploration-andproduction/our-skills-and-expertise/unconventional-gas/specific-fields-201900.html [15.06.2011] United States Environmental Protection Agency (EPA), Office of Research and Development. (2011). Draft Plan to Study the Potential Impacts of Hydraulic Fracturing on Drinking Water Resources. February 2011 US EIA, (2011). World Shale Gas Resources: An Initial Assessment of 14 Regions Outside the US, US- Energy Information Administration, April 2011. URL: http://www.eia.gov/analysis/studies/worldshalegas/?src=email UWS Umweltmanagement GmbH. All relevant legislation on german and european level concerning environmental protection, security at work, emissions, etc. URL: http://www.umwelt-online.de/recht/wasser/ueber_eu.htm [6.6.2011] Waxman H., Markey E., DeGette D. (United States House of Representatives Committee on Energy and Commerce) (2011). Chemicals Used in Hydraulic Fracturing. April 2011. URL: http://democrats.energycommerce.house.gov/sites/default/files/documents/Hydraulic %20Fracturing %20Report %204.18.11.pdf [6.6.2011] Weber L. (2006). Minerals Policy in Austria in the Framework of EU Legislation. Presentation at TAIEX-Meeting Tallinn 2006. URL: http://www.ene.ttu.ee/maeinstituut/taiex/presentations/Taiex_tallinn_weber.pdf [6.6.2011] WEC (2010). 2010 Survey of Energy Resources, World Energy Council, London, 2010, URL: www.worldenergy.org WEO (2011). World Energy Outlook 2011, special report: Are we entering a golden age of gas?, International Energy Agency, Paris, June 2011, URL: http://www.worldenergyoutlook.org/golden_age_gas.asp Witter R., Stinson K., Sackett H., Putter S. Kinney G. Teitelbaum D., Newman L. (2008). Potential Exposure-Related Human Health Effects of Oil and Gas Development: A White Paper, University of Colorado Denver, Colorado School of Public Health, Denver, Colorado, and Colorado State University, Department of Psychology, Fort Collins, Colorado, September 15, 2008. 82 Vplivi pridobivanja plina in nafte iz skrilavca na okolje in zdravje ljudi _______________________________________________________________________ Wolf (2009). Town of Dish, Texas, Ambient Air Monitoring Analysis, Final Report, prepared by Wolf Eagle Environmental, September 15, 2009, URL: www.wolfeagleenvironmental.com Wood R., Gilbert P., Sharmina M., Anderson K. (2011). Shale gas: a provisional assessment of climate change and environmental impacts. January 2011 Zeeb H., Shannoun F. (2009). WHO handbook on indoor radon: a public health perspective. World Health Organization (WHO) 2009 83 Tematski sektor A: Ekonomska in znanstvena politika _________________________________________________________________ PRILOGA: PRETVORBENI FAKTORJI Tabela: Običajne enote v ZDA Enota 1 palec (in) 1 čevelj (ft) 1 jard (yd) 1 milja (mi) 1 kvadratni čevelj (sq ft) ali (ft2) 1 jutro (acre) 1 kubični čevelj (cu ft) ali (ft3) 1 yard (cu yd) ali (yd3) 1 jutro-čevelj (acre ft) 1 ameriška galona (gal) 1 sod (bbl) 1 mernik (bu) 1 funt (lb) 1 (kratka) tona Fahrenheit (F) 1 britanska toplotna enota (BTU) ali (Btu) ustrezna SI-enota 2,54 cm 0,3048 m 0,9144 m 1,609344 km 0,09290341 m2 4046,873 m2 28,31685 l 0,7645549 m3 1233,482 m3 3,785412 l 158,9873 l 35,23907 l 453,59237 g 907,18474 kg (5/9) * (F – 32)° C 1055,056 J Vir: http://en.wikipedia.org/wiki/US_units_of_measurement 84
© Copyright 2024