• _
• Aktualności
• _
• Baza wiedzy
• _
• Artykuły
• Infografiki
• Filmy instruktażowe
• Dla szkół
• _
• Zaproszenie
• Materiały edukacyjne
• Galeria
• Wakacyjne gry miejskie
• _
• Łódź
• Warszawa
• Kraków
• Dla mediów
• _
• O Źródłach
• _

Czy od łupkowej gorączki może wyparować nam woda?

Polska posiada najmniejsze zasoby wody pitnej na kontynencie europejskim. Prawdopodobnie dysponujemy za to największymi złożami gazu łupkowego w Europie. Jak pokazują doświadczenia Stanów Zjednoczonych – które doprowadziły do „rewolucji łupkowej” – to bardzo niebezpieczne zestawienie. Procesy tzn. szczelinowania hydraulicznego, niezbędnego do wydobycia gazu ze skał, prowadzą do wyczerpywania się zasobów wody pitnej w wielu stanach.

Cenna woda

Woda w przemyśle jest surowcem strategicznym. Całe jej zużycie w naszej gospodarce ma miejsce głównie w trzech sektorach: w gospodarstwach domowych, w rolnictwie i leśnictwie oraz w przemyśle. Sektory te zużywają odpowiednio 10%, 20% i 70% zasobów wodnych. W przemyśle woda jest wykorzystywana w wielu procesach produkcyjnych, np. w energetyce do chłodzenia w elektrowniach cieplnych. Z kolei w przemyśle naftowym jest ona stosowana m.in. do wypełniania częściowo opróżnionych złóż celem wyniesienia na powierzchnię pożądanego surowca. Nieco inną funkcję pełni w procesie szczelinowania hydraulicznego, umożliwiającym wydobycie gazu ze skał łupkowych.

Szczelinowanie hydrauliczne poprzedzone jest wierceniem pionowym do głębokości około 3-4 tys. metrów, a następnie wierceniem poziomym, którego długość dochodzi średnio do 1,6 tys. metrów. Do otworu wtłacza się pod ciśnieniem około 600 atmosfer płyn szczelinujący. Składa się on w 90% z wody, a w pozostałej części z piasku kwarcowego z domieszką środków chemicznych mających zapewnić odpowiednie właściwości fizyko-chemiczne, tj. śliskość, rozpuszczalność. Fala uderzeniowa wody pod wielkim ciśnieniem powoduje spękania skał, które następnie są zatykane przez piasek zawarty w miksturze, co zapobiega ich zamykaniu. Poprzez szczeliny ze skał wydostaje się gaz.

W roku 2011 Państwowy Instytut Geologiczny badał w województwie pomorskim ten proces: do odwiertu o głębokości 4075 metrów wtłoczono 17 322 metrów sześciennych wody (17 mln 322 tys. litrów), do której dodano 1271 ton piasku kwarcowego oraz 462 metrów sześciennych (462 tys. litrów) związków chemicznych. W końcowej fazie na powierzchnię powróciła część zatłoczonego płynu – 2781 metrów sześciennych (2 mln 781 tys. litrów). Na skutek kontaktu z zasoloną wodą i samymi łupkami płyn został wzbogacony o chlorki i sole baru i wykazywał podwyższoną toksyczność. Został częściowo oczyszczony na terenie instalacji, a pozostałą jego frakcję oddano do utylizacji. W przypadku przemysłowych instalacji w USA, do jednokrotnego procesu szczelinowania zużywa się średnio od 10 do 14 tysięcy metrów sześciennych wody (10-14 mln litrów).

Gaz cenniejszy niż woda?

Amerykańska organizacja pozarządowa CERES opracowała raport analizujący wpływ wydobycia gazu łupkowego w USA i Kanadzie na poziom dostępnych zasobów wód. W kilku stanach, szczególnie w Teksasie i Colorado, został oceniony jako ekstremalnie wysoki, w innych jako bardzo wysoki bądź wysoki.

Autorzy raportu wskazują, że woda jest pobierana z powierzchniowych (jeziora, rzeki, sztuczne zbiorniki) oraz podziemnych zasobów wód. Od 2011 roku w USA wykonano niespełna 40 tys. odwiertów, co wymagało ponad 4,5 miliarda hektolitrów wody. Największa część odwiertów została wykonana w Teksasie, gdzie już obecnie 80% wody z otwartych zbiorników i rzek jest wykorzystywane przez aglomeracje miejskie, rolnictwo i przemysł. W całych Stanach Zjednoczonych szybko rośnie liczba odwiertów w tych rejonach, gdzie zasoby wód gruntowych zostały już wyczerpane. Problem staje się szczególnie dotkliwy w okresach przedłużających się susz, kiedy o wodę zaczynają konkurować mieszkańcy dużych miast i nafciarze.

Brudna woda

Odwierty eksploatuje się jedynie kilka lat z uwagi na spadające ciśnienie gazu. Gdy staje się ono zbyt niskie, wydobycie przestaje być opłacalne. W obrębie złoża wykonywanych jest wiele odwiertów, gdyż każdy z nich ma bardzo ograniczony zasięg. Każdy kolejny odwiert wymaga przeprowadzania kolejnych procesów szczelinowania. A na każdym z nich proces ten jest co jakiś czas powtarzany.

Problem potencjalnego zanieczyszczenia toksyczną wodą pozostałą w odwiercie powstaje w momencie jego zamknięcia, gdy inwestor opuszcza instalację i przestaje ponosić za nią odpowiedzialność. Jest ona zabetonowywana, przez co z czasem ciśnienie wewnątrz niej narasta.

Obecnie nieznane są technologie budowlane, które zapewniałyby stałą jakość instalacji i bezpieczeństwo przez wiele lat bez konieczności stałego serwisowania. Tymczasem odwierty są pozostawiane bez opieki już na zawsze. Prawdopodobieństwo pęknięć i następowania wycieków narasta wraz z upływem czasu. W 5-letnich odwiertach w USA wycieki następują średnio w 30% z nich, w 15-letnich już w 50%, a w 30-letnich (pierwsze instalacje testowe) w więcej niż 60% instalacji.

Autorzy raportu CERES zwracają uwagę, że spółki naftowe zaniedbują także problem reutylizacji zużytej wody, która wydostaje się na zewnątrz tuż po zabiegu szczelinowania. Podczas eksploatacji złóż w północnym Teksasie unieszkodliwieniu poddaje się zaledwie 5% używanej do szczelinowania wody i jest to prawdopodobnie norma w całym tym stanie. Pozostała część wody bywa nielegalnie oddawana do naturalnych zbiorników i rzek.

Polska woda

W Europie średnio na 1 mieszkańca przypada 11 tys. litrów wody na dobę. Jednak między poszczególnymi krajami występują drastyczne różnice, gdyż w Norwegii jest to 250 tys. litrów, w Rosji 50 tys. litrów, a w Polsce 4,5 tys. litrów, co jest porównywalne z zasobami Egiptu, gdzie wody na 1 mieszkańca przypada średnio 3,5 tys. litrów. W Stanach Zjednoczonych dostępne zasoby wody w przeliczeniu na mieszkańca są prawie 10-krotnie większe niż w Polsce i wynoszą 39 tys. litrów na dobę. Jej pobór w Polsce na jednostkę PKB wynosi 76 tys. litrów, podczas gdy w państwach OECD średnio 60 tys. litrów. Nasza gospodarka jest więc bardziej wodochłonna od tych rozwiniętych.

Raport ONZ z 2012 roku obrazujący stan globalnych zasobów wodnych analizuje m.in. czynniki ryzyka niosące największe zagrożenia dla jakości wód. Wśród najważniejszych dla Europy Środkowo-Wschodniej wymieniane są m.in.: wydobycie i kopalnictwo, nielegalne zrzuty ścieków, składowiska odpadów niebezpiecznych. Wszystkie te trzy zjawiska występują dziś przy wydobyciu gazu łupkowego w USA. Prawdopodobieństwo, że i u nas nie wszystko będzie pod kontrolą, jest ogromne.

Planowana przez polski rząd rewolucja łupkowa, która ma dać nam niezależność energetyczną, wzrost PKB i sfinansować przyszłe emerytury, może spowodować daleko idącą zależność w innym aspekcie: dostępu do czystej wody pitnej.

Piotr Dominiak

Managing Water under Uncertainty and Risk, The United Nations World Water Development Report 4 Volume, http://unesdoc.unesco.org/images/0021/002156/215644e.pdf

Dowiedz się więcej...