Cutremurele provocate de exploatarea gazelor de șist, o amenințare reală?

0
146

În urmă cu două zile, Comi­sia Euro­pea­nă a adop­tat o reco­man­da­re prin care sta­te­le mem­bre sunt invi­ta­te să res­pec­te o serie de „prin­ci­pii mini­me” pen­tru ca exploa­ta­rea gaze­lor de șist să se facă în sigu­ran­ță. În Româ­nia, încă de la înce­pu­tul dis­cu­ți­i­lor des­pre gaze­le de șist, una din­tre cele mai mari temeri lega­te de exploa­ta­rea aces­tor resur­se natu­ra­le a fost posi­bi­li­ta­tea ca teh­no­lo­gia folo­si­tă să declan­șe­ze cutre­mu­re. Cât de rea­lă este însă ame­nin­ța­rea seis­me­lor pro­vo­ca­te de frac­tu­ra­rea hidra­uli­că?

În ulti­mii ani, oame­nii de ști­in­ță ame­ri­cani și bri­ta­nici au rea­li­zat mai mul­te stu­dii des­pre legă­tu­ra din­tre frac­tu­ra­rea hidra­uli­că și cutre­mu­re. Au ajuns la mai mul­te con­clu­zii, pe care vi le pre­zen­tăm în arti­co­lul de mai jos.

Ce sunt gaze­le de șist și frac­tu­ra­rea hidra­uli­că?

Gazul de șist este tot un gaz natu­ral, de obi­cei gaz metan, însă el este cap­tiv în roci (șis­turi) cu per­mea­bi­li­ta­te foar­te scă­zu­tă (nu per­mit ca un lichid sau un gaz să trea­că prin ele). Spre deo­se­bi­re de gazul obți­nut prin meto­de con­ven­țio­na­le, gazul de șist nu se scur­ge pur și sim­plu într-un puț forat, ci are nevo­ie de o sti­mu­la­re care să cre­as­că per­mea­bi­li­ta­tea roci­lor, per­mițând apoi gazu­lui să iasă.

Meto­da folo­si­tă pen­tru a atin­ge acest obiec­tiv este frac­tu­ra­rea hidra­uli­că. Oda­tă ce un puț a fost forat în for­ma­țiu­nea de șis­turi, mici încăr­că­tu­ri explo­zi­ve declan­șa­te de un curent elec­tric per­fo­rea­ză puțul la inter­va­le selec­ta­te. Apoi sunt folo­si­te pom­pe pen­tru a injec­ta în puț flui­dul de frac­tu­ra­re (alcă­tu­it din apă, nisip și chi­mi­ca­le), aflat sub pre­siu­ne mare, se ara­tă în rapor­tul „Extrac­ția gaze­lor de șist în Marea Bri­ta­nie: o ana­li­ză a frac­tu­ră­rii hidra­uli­ce”, rea­li­zat de Soci­e­ta­tea Rega­lă și de Aca­de­mia Rega­lă de Ingi­ne­rie.

Apa injec­ta­tă gene­rea­ză ten­siuni în rocă: apar frac­turi, iar cele exis­ten­te sunt lăr­gi­te cu aju­to­rul nisi­pu­lui pre­zent în flui­dul de frac­tu­ra­re. La final, puțul este depre­su­ri­zat, iar gazul se scur­ge din rocă în puț, iar o par­te din flui­dul de frac­tu­ra­re se întoar­ce la supra­fa­ță.

Frac­tu­ra­rea hidra­uli­că (adi­că rupe­rea roci­lor prin intro­du­ce­rea unui lichid sub pre­siu­ne) este o teh­no­lo­gie care este folo­si­tă în indus­tria extrac­ti­vă de petrol și gaze de mai mul­te dece­nii (de la jumă­ta­tea seco­lu­lui XX).

Frac­tu­ra­rea hidra­uli­că. Foto: Al Gran­berg Pro­Pu­bli­ca Royal Soci­e­ty

Poa­te frac­tu­ra­rea hidra­uli­că să declan­șe­ze cutre­mu­re?

În rapor­tul rea­li­zat de Soci­e­ta­tea Rega­lă se ara­tă că exis­tă două tipuri de seis­mi­ci­ta­te aso­ci­a­tă cu frac­tu­ra­rea hidra­uli­că.

Pri­mul tip de seis­me. Micro­se­is­me­le apar când se eli­be­rea­ză ener­gie la des­chi­de­rea unei frac­turi în rocă. Acest micro­se­is­me au, de regu­lă, o mag­ni­tu­di­ne mai mică de ‑1,5 pe sca­ra Rich­ter (sca­ra este loga­rit­mi­că, așa­dar cele mai mici eve­ni­men­te pot avea mag­ni­tu­dini nega­ti­ve, impo­si­bil de sim­țit de un om). Micro­se­is­me­le sunt o carac­te­ris­ti­că obiș­nu­i­tă a frac­tu­ră­rii hidra­uli­ce, fiind pro­vo­ca­te de pro­pa­ga­rea frac­tu­ri­lor cre­a­te.

Al doi­lea tip de seis­me se refe­ră la cutre­mu­re­le indu­se de frac­tu­ra­rea hidra­uli­că în pre­zen­ța unei falii în care s‑a acu­mu­lat ante­ri­or ten­siu­ne. Aces­tea pot fi mai mari decât micro­se­is­me­le (pot ajun­ge la 3 gra­de pe sca­ra Rich­ter), dar de regu­lă sunt eve­ni­men­te rare. Flui­dul injec­tat poa­te ajun­ge la o ast­fel de falie, acționând ca un lubri­fi­ant: roci­le se înde­păr­tea­ză une­le de alte­le și alu­ne­că, eli­be­rând ten­siu­nea acu­mu­la­tă sub for­ma unui seism.

Rapor­tul „Royal Soci­e­ty” mai ara­tă că ener­gia eli­be­ra­tă în tim­pul frac­tu­ră­rii hidra­uli­ce este mai mică decât ener­gia eli­be­ra­tă de pră­bu­și­rea for­ma­țiu­ni­lor de roci în tim­pul acti­vi­tă­ți­lor mini­e­re de extrac­ție a căr­bu­ne­lui (în Marea Bri­ta­nie, seis­mi­ci­ta­tea indu­să de acti­vi­tă­ți­le mini­e­re nu a depă­șit 4 gra­de pe sca­ra Rich­ter).

O expli­ca­ție posi­bi­lă este că inten­si­ta­tea seis­me­lor indu­se de frac­tu­ra­rea hidra­uli­că este mai mică decât cea aso­ci­a­tă acti­vi­tă­ți­lor mini­e­re dato­ri­tă adân­ci­mii mai mari de la care sunt extra­se gaze­le de șist (față de adân­ci­mea la care au loc acti­vi­tă­ți­le mini­e­re).

Dacă un seism de mag­ni­tu­di­nea 3 are loc la o adân­ci­me de 2–3 kilo­me­tri, este puțin pro­ba­bil ca la supra­fa­ță să exis­te pagu­be struc­tu­ra­le, mai pre­ci­zea­ză rapor­tul „Royal Soci­e­ty”. El va fi sim­țit de puți­ne per­soa­ne și va avea un impact negli­ja­bil la supra­fa­ță.

La rân­dul lor, geo­lo­gii bri­ta­nici de la Bri­tish Geo­lo­gi­cal Sur­vey au anun­țat că ris­cul cutre­mu­re­lor pro­vo­ca­te de frac­tu­ra­rea hidra­uli­că a fost exa­ge­rat, com­pa­rân­du-le pe aces­tea din urmă cu seis­me­le mino­re cau­za­te frec­vent de acti­vi­tă­ți­le de extrac­ție a căr­bu­ne­lui, potri­vit NewS­cien­tist.

Și stu­di­i­le geo­lo­gi­lor ame­ri­cani de la Uni­ted Sta­tes Geo­lo­gi­cal Sur­vey suge­rea­ză că frac­tu­ra­rea hidra­uli­că pro­priu-zisă este foar­te rar cau­za direc­tă a unor cutre­mu­re sim­ți­te: frac­tu­ra­rea hidra­uli­că pro­du­ce mii de micro­se­is­me, care sunt, cu doar câte­va excep­ții, prea mici pen­tru a fi sim­ți­te. Nici­u­nul nu a fost sufi­cient de mare pen­tru a pro­vo­ca pagu­be struc­tu­ra­le, mai notea­ză cer­ce­tă­to­rii.

Lichi­dul de frac­tu­ra­re poa­te ajun­ge la o falie. Foto: Dur­ham Uni­ver­si­ty.

Potri­vit unui alt stu­diu apă­rut în revis­ta „Scien­ce”, pes­te 100.000 de puțuri au fost folo­si­te pen­tru frac­tu­ra­rea hidra­uli­că în SUA în ulti­mii ani. Glo­bal, până în anul 2012, frac­tu­ra­rea hidra­uli­că a fost folo­si­tă de 2,5 mili­oa­ne de ori (de un mili­on de ori doar în SUA). În acest con­text este impor­tant de notat că seis­me­le sim­ți­te indu­se de aceas­tă teh­ni­că au fost foar­te rare. În SUA, cel mai mare cutre­mur indus de frac­tu­ra­rea hidra­uli­că a fost de 3,6 gra­de pe sca­ra Rich­ter, fiind prea mic pen­tru a pre­zen­ta vre­un peri­col.

O cer­ce­ta­re rea­li­za­tă de oame­nii de ști­in­ță bri­ta­nici de la Insti­tu­tul de Ener­gie al Uni­ver­si­tă­ții din Dur­ham, publi­ca­tă în „Jour­nal of Mari­ne and Petro­le­um Geo­lo­gy”, con­fir­mă con­clu­zi­i­le cer­ce­tă­to­ri­lor ame­ri­cani.

Bri­ta­ni­cii au ana­li­zat date din 198 de locuri unde seis­me­le au fost aso­ci­a­te cu acti­vi­tă­ți­le uma­ne (de la mine­rit la fora­rea după petrol). Cer­ce­tă­to­rii au luat în cal­cul numai cutre­mu­re­le cu mag­ni­tu­di­nea de pes­te un grad pe sca­ra Rich­ter care au fost rapor­ta­te în lite­ra­tu­ra de spe­cia­li­ta­te, pro­du­se înce­pând cu anul 1929.

Seis­mi­ci­ta­tea aso­ci­a­tă cu frac­tu­ra­rea hidra­uli­că a putut fi iden­ti­fi­ca­tă în doar trei locuri din cele 198: în Marea Bri­ta­nie (Pre­e­se Hall, Bla­c­k­po­ol), în SUA (Eola Field) și în Can­a­da (Horn River Basin). În aces­te trei locuri se cre­de că frac­tu­ra­rea hidra­uli­că a indus 79 de seis­me cu mag­ni­tu­di­nea de pes­te un grad, cel mai mare fiind de 3,8 gra­de (în Can­a­da). Cutre­mu­rul a fost sim­țit, dar nu a cau­zat pagu­be. Aces­ta și alte trei seis­me (două în Marea Bri­ta­nie și unul în SUA) sunt sin­gu­re­le cazuri în care seis­me­le indu­se de frac­tu­ra­rea hidra­uli­că au fost sim­ți­te.

Cutre­mu­re­le pro­vo­ca­te de om, o nou­ta­te?

De alt­fel, stu­di­ul rea­li­zat de Uni­ver­si­ta­tea din Dur­ham a inven­ta­ri­at cutre­mu­re­le pro­du­se de‑a lun­gul tim­pu­lui de dife­ri­te acti­vi­tăți uma­ne și a sta­bi­lit că frac­tu­ra­rea hidra­uli­că nu este o cau­ză sem­ni­fi­ca­ti­vă de cutre­mu­re.

Cele mai mul­te eve­ni­men­te aso­ci­a­te cu frac­tu­ra­rea hidra­uli­că eli­be­rea­ză o can­ti­ta­te negli­ja­bi­lă de ener­gie, apro­xi­ma­tiv echi­va­len­tul ener­gi­ei eli­be­ra­te de cine­va care sare de pe o sca­ră pe podea”, a expli­cat pen­tru BBC pro­fe­so­rul Richard Davies de la Insti­tu­tul de Ener­gie al Uni­ver­si­tă­ții Dur­ham, mem­bru în echi­pa care a rea­li­zat stu­di­ul.

Cutre­mu­re indu­se de om. Foto: Dur­ham Uni­ver­si­ty

Cutre­mu­re­le indu­se de om care au avut cele mai mari mag­ni­tu­dini au fost pro­vo­ca­te de 1. îndi­gu­i­rea apei într-un baraj (7,9 gra­de, în Chi­na), 2. goli­rea câm­pu­ri­lor de petrol și de gaz (7,3 gra­de, în Azer­baid­jan) sau de 3. mine­rit (5,6 gra­de). Exis­tă mul­te alte acti­vi­tăți uma­ne care pot pro­du­ce cutre­mu­re (injec­ta­rea ape­lor uza­te în sub­te­ran, gene­ra­rea de ener­gie geo­ter­ma­lă sau rea­li­za­rea de puțuri în sco­puri ști­in­ți­fi­ce).

Cer­ce­tă­to­rii spun că pom­pa­rea unui lichid în scoar­ță pen­tru a pro­du­ce frac­turi are într-ade­văr poten­ți­a­lul de a reac­ti­va falii ador­mi­te. Însă, față de mul­te alte acti­vi­tăți uma­ne pre­cum mine­ri­tul sau umple­rea cu apă a bara­je­lor, care impli­că folo­si­rea unor volu­me mult mai mari de apă, frac­tu­ra­rea nu este o sur­să sem­ni­fi­ca­ti­vă de cutre­mu­re care să fie sim­ți­te la supra­fa­ță. Pen­tru a redu­ce și mai mult ris­cu­ri­le, ope­ra­to­rii eco­no­mici nu ar tre­bui să fore­ze prea aproa­pe de fali­i­le tec­to­ni­ce, ara­tă pro­fe­so­rul Davies.

Așa­dar, cutre­mu­re­le indu­se de om nu sunt un feno­men aso­ci­at numai cu extrac­ția gaze­lor de șist. Potri­vit USGS, cutre­mu­re­le pro­vo­ca­te de om exis­tă de dece­nii. Mii de cutre­mu­re indu­se sunt înre­gis­tra­te anu­al, iar ope­ra­to­rii eco­no­mici iau măsuri pen­tru a redu­ce sau pen­tru a con­tro­la seis­mi­ci­ta­tea, se ara­tă în stu­di­ul bri­ta­nic „Gaze de șist și frac­tu­ra­re”.

Cum se redu­ce ris­cul seis­mic?

Citi­ti con­ti­nu­a­rea arti­co­lu­lui aici:

http://ro.stiri.yahoo.com/cutremurele-provocate-de-exploatarea-gazelor-de-%C8%99ist–o‑amenin%C8%9Bare-real%C4%83–090654237.html

Susține cotidianul online Mangalia News.
Poți dona aici:
Mulțumim pentru sprijin.

LĂSAȚI UN MESAJ

Va rugam sa adaugati un mesaj
Va rugam sa introduceti numele