Добыча сланцевого газа загрязняет питьевую воду

Американские геохимики способствовали возникновению новой полемики вокруг и без того жарких споров, касающихся добычи сланцевого газа. Они нашли в подземных колодцах метан возле месторождений сланцевого газа.

Не секрет, что вокруг добычи сланцевого газа в последнее время не утихают дебаты между ее сторонниками и противниками. По мнению многих ученых, эта довольно молодая ниша энергетической отрасли способна сильно изменить энергетический мировой баланс. Добывающие компании волнует только большая себестоимость добычи сланцевого газа. А вот экологов волнует совсем другое – в результате разработок месторождений происходит процесс загрязнения грунтовых вод. Совсем недавно в американском штате Пенсильвания возник большой скандал: местные общественные организации выступили с резкой критикой против проводимых работ на месторождении Марцеллус. Они считают, что процесс добычи сланцевого газа способствует загрязнению водоносных горизонтов, которые служат источником питьевой воды. Скорее всего, из опасения оказались не напрасными.

Группа ученых-геохимиков из университета Дьюка, руководимая доктором Стивеном Осборном, провела исследования качества питьевой воды в 68 колодцах, расположенных в частных владениях в районе месторождений Марцеллус (штат Пенсильвания) и Ютика (штат Нью-Йорк), где происходит добыча сланцевого газа. Оказалось, что в исследуемых образцах питьевой воды содержится повышенная концентрация метана. Если говорить о формальной стороне дела, то в законах и нормативных актах количество этого газа в воде никак не регламентируется. Хотя вполне естественно, что слишком большие количества этого газа могут вызвать асфиксию у людей, а то и просто взорваться от неосторожного обращения с открытым огнем.

Осборн вместе с коллегами показал, что в образцах воды 85% всех исследуемых колодцев, находящихся в радиусе 1 километра от месторождений, содержание метана было превышено в среднем в 17 раз по сравнению с колодцами, расположенными на больших расстояниях от мест добычи сланцевого газа.

Конкретная концентрация метана в воде, собранной на расстояниях до одного километра от месторождений, составила от 19 до 64 миллиграммов на литр. А за пределами однокилометровой зоны концентрация была значительно меньшей – до 1 миллиграмма на литр, - сообщают ученые в статье, опубликованной в последнем номере интернет журнала PNAS.

Пока ученые затрудняются сказать, каким образом метан попал в грунтовые воды. Вероятнее всего, он попал туда из более глубоких слоев через трещины, образовавшиеся в результате гидравлического разрыва сланцевых пород в процессе разработки месторождений.

Обнаружение метана – это только половина задачи. Теперь ученым нужно было доказать, что найденный метан ни имеет ничего общего с биогенными процессами.

Выполненный изотопный анализ углерода и водорода, входящих в состав метана, позволил выяснить, образовался ли этот газ на больших глубинах при высоких температурах и давлениях и вышедший на поверхность во время разрыва сланцевых пластов или же он имеет биогенное происхождение. В последнем случае он образовался на сравнительно небольшой глубине и невысоких температурах и тогда он не может быть никак связан с процессом добычи сланцевого газа. Оказалось, что в местах добычи сланцевого газа изотопный состав метана не имеет ничего общего с биогенным. То есть – он в самом деле попал в грунтовые воды в результате разработки сланцевого месторождения.

Сланцевый газ представляет собой самый обычный природный газ, который извлекают из земных недр необычным способом из сланцевых пород, в которых минералы располагаются параллельно друг другу, слоями. Если природный газ залегает в огромных природных резервуарах, то сланцевый заполняет огромное  количество  пор в твердых породах, имеющих небольшие размеры. Поэтому технология его добычи изначально сложнее и более дорогая: первый этап работ предполагает бурение горизонтальных скважин, после чего производится гидравлический разрыв газоносных сланцевых пород. Как правило, природный газ находят под сравнительно мягкими песчаниками. Сланцевый газ располагается в намного более плотных и менее пористых породах, поэтому их бурение намного сложнее. Другая проблема – сланцевые скважины очень быстро истощаются, поскольку концентрация газа в пластах невелика, и приходится искать новый газоносный пласт и повторять всю технологию опять.

В Соединенных Штатах массовая разработка сланцевых месторождений началась на переломе тысячелетий – в 2000-х годах. Информационное управление США приводит данные, согласно которым в 2009 году производство сланцевого газа составляло 63 миллиарда кубометров, в следующем году эта цифра была вдвое больше. Управление прогнозирует, что к 2053 году 47% всего природного газа страны будет приходиться на сланцевый газ.

По материалам infox.ru