ВЛИЯНИЕ НА ДОБИВА НА ВЪГЛИЩЕН ГАЗ ВЪРХУ ОКОЛНАТА СРЕДА

Автор: M. Браян Макмахон
Превод: Мария Рускова и Мика Сийминеен

Извличането на метан от въглищни пластове е една от най-бързо развиващите се алтернативи в енергодобивната индустрия в САЩ и към момента възлиза на около 7 % от доставките на метан за страната.
Извличането на метан от въглища е процес, чрез който се извлича метана, намиращ се във въглищните наслагвания
Нарастващото търсене на алтернативни енергийни източници и по-чистото изгаряне на изкопаеми горива несъмнено ще продължи да стимулира растежа в този развиващ се отрасъл. Въпреки, че въглищния газ е изтъкван като „чиста“ енергия; извличането на метан от каменовъглените мини води до значителни екологични последици за местната околна среда и хората, излагайки на сериозна опасност местните жители, земеделските производители и предприятията, разчитащи на подземните и повърхностните води за битови нужди.

ЩО Е ТО ВЪГЛИЩЕН ГАЗ?

Въглищня газ е природен газ, който е страничен продукт от образуване на въглища. По време на образуването на въглища, органична материя, е химически разделена на прости органични съединения. Метанът е продукт на това разделение.

Въглищата като цяло са много порести, но им липсва пропускливост. С други думи, водата може да проникне във въглища, но не може да тече през тях. Естествено срещани фрактури при въглищата позволяват на подпочвените води да проникнат във въглищните пластове и да
създадат условия за натрупване на метан в каменовъглените напластявания.
Всъщност, въглищния газ, това е метан, натрупал се във въглищните наслагвания при възникването на тези пластове, който е бил задържан в тях.
С други думи казано, въглищният газ е добре познат на миньорите под наименованието „гризу“, който се задържа в пластовете благодарение на масата на подпочвените води в пластовете, които не му дават да излезе на повърхността.

КАК СЕ ИЗВЛИЧА ВЪГЛИЩЕН ГАЗ?

За да се произведе въглищен газ за търговски нужди, е необходимо да се намали налягането на водата в рамките на въглищния слой. Когато налягането се намалява, метанът естествено излиза от въглищата и преминава през въглищния слой.
Този природен феномен е в основата на производството на метан от каменовъглени мини. За извличане на метан от въглищните наслагвания, се извършват пробиви до въглищния слой и стените на кладенеца след това са облицоват с бетон. Водната помпа се спуска надолу в наслагванията и горната част на кладенеца се запечатва с отвеждаща тръба за отвеждане на газа. Големи количества подземни води се изпомпват от наслагванията, което води до съответно намаляване на налягането на водата. Намаленото налягане на водата позволява на газа да излезе от въглищата и да премине през фрактурите на въглищните пластове нагоре по кладенеца. След това метанът се изпомпва от кладенеца през изпускателната тръба, където се нагнетява и се продава.

КАКВИ СА ПОСЛЕДИЦИТЕ ЗА ОКОЛНАТА СРЕДА ОТ ВЪГЛИЩНИЯ ГАЗ?

НАМАЛЯВАНЕ НА ВОДАТА

Един от ефектите на извличане на метан от въглищните наслагвания за околната среда е огромно количество вода, изпомпвана от водоносните хоризонти във въглищните пластове за отвеждане на газа. Като цяло, между 45 и 60 литра вода в минута се изпомпват от всеки пробив. По време на първоначалната фаза на производството, водата се изпомпва при много висока скорост. Добиваната вода обикновено се източват в местните потоци или инжектирани отново в земята. Когато подземните води от находището, са сравнително чисти, източването на повърхността е най-често срещаният метод за обезвреждане. По-малки количества временно се съхраняват в големи изпарителни басейни, но този метод е неефективно да се справят с огромните количества извлечени подпочвени води. Отстраняването и обезвреждането на толкова много подпочвени води повдига редица притеснения.
Едно от притесненията е, че дренажа във водоносния хоризонт на въглищните напластявания ще доведе до отичане на водата от по-плитките водоносни хоризонти в кухината, създадена от добива на въглища. Това е особено притеснително за местните собственици на земя, които разчитат на водата, изпомпвана от плитките водоносни хоризонти, тъй като водоносните пластове, използвани за водни кладенци по принцип са по-плитки от водоносните хоризонти, намиращи се във въглищните пластове, от които ще се изпомпва водата, за да се извлече от тях метана. В доста докладвани случаи, местните кладенци за вода са пресъхнали след като е започнало извличането на метана от каменовъглените мини.
Загриженост за подобни проблеми съществува за водоносните пластове във въглищните наслагвания, които са притоци на повърхностните води или в съседни водоносни хоризонти на подпочвените води, т.е., водоносните пластове във въглищните хоризонти са допринасящи за пълненето на другите водоизточници. Отводняването на ниските водоносни пластове, намиращи се във въглищните напластявания може да предизвика съответния спад в нивата на водата в по-горните водоносни хоризонти. Следователно, изчерпването на водата при извеждането на метана от въглищните напластявания ще окажат значително въздействие върху жителите, земеделските производители и предприятията, разчитащи на засегнатите водни запаси.

ИЗПУСКАНЕ НА ВОДАТА НА ПОВЪРХНОСТТА

Тъй като изпускането на повърхността е най-често срещания начин за освобождаване от извлечената от въглищните пластове вода, композиционните й характеристики може да окажат огромно влияние върху околната среда. Качеството на водата от въглищни пластове се различава в различните сондажи и басейни, но по принцип колкото по-дълбок е въглищният пласт, толкова по-осолена е водата. Други композиционни елементи, които обикновено се срещат във водата от въглищни пластове, са:
Основни катиони (положително заредени йони, като натрий, калий, магнезий, калция)
Основни аниони (отрицателно заредени йони, като хлор, сулфат, водороден карбонат)
Химически следи и метали (желязо, манган, барий, хром, арсен, селен, живак)
Органични (въглеводороди и добавки)
Солите и натрият във водата от въглищни слоеве биха имали катастрофален ефект върху местното земеделие, когато се изпускат в местните водни канали. Умерените до високи нива на сол във водата от въглищни пластове биха разрушили почвите и понижили добива на културите. Солите са събиращи се в основата на корените на растенията, затруднявайки извличането на вода от почвата и водят до спиране на растежа. Тъй като много фермери използват отклонения от местните потоци и реки за напояването на нивите и пасищата си, то изпускането на вода от въглищните пластове на повърхността би оказало отрицателно въздействие върху земеделието.
За разлика от солеността, която се измерва с количеството сол разтворена във водата, натриевата вода се характеризира със съотношението на натрий към калций и магнезий. Натриевата вода взаимодейства с фините почви, напр. глина, и води до образуване на твърда кора, която силно затруднява проникването на водата и въздуха. Натриевата вода би предизвикала рязък спад в растежа на културите и другата растителност.

ХИМИЧЕСКО И РАДИОАКТИВНО ЗАМЪРСЯВАНЕ

Тъй като извличането на метан от въглищни пластове зависи от естествените пукнатини във въглищния пласт, газовите компании обикновено се опитват да увеличат степента на напукването на въглищния слой с цел да стимулират производството на метан. Хидравличното разбиване (фракинг) е методът, който се използва за целта. При фракинга една смес от тежки химикали, вода, пясък и/или други материали се инжектира в сондажа под изключително високо налягане с цел да се постигне желаното разбиване на шистите или каменовъгления пласт. Хидравличното разбиване поражда сериозни опасения, заради вида на използваните химикали и тяхното въздействие върху околната среда
Ако водоносният хоризонт на въглищния слой допринася за водата на повърхността или други подземни водни хоризонти, химическото замърсяване би се разпространило в източниците за водоснабдяване на домовете, селското стопанство и индустрията. Тъй като хидравличното разбиване предхожда фазата на извличане на вода, много от фракинговия флуид ще се изпомпа обратно от водоносния хоризонт заедно с обема на подземната вода. Когато изпускането на повърхността се използва за освобождаване от извлечената подземна вода, фракинговият флуид се изпуска заедно с подземната вода директно в местните водни басейни, като замърсява водоизточниците, на които разчитат местните общини.

Различните компании използват различни видове химикали. В някои щати не се изисква от компаниите да съобщават какви химикали използват в техните добивни дейности, така че степента на замърсяването все още е неизвестна. На базата на информационните листове за безопасността на материалите, получени от няколко оператори на метан от въглищни пластове, много от използваните химикали са силно токсични, водоразтворими, летливи и високо подвижни, а някои са дори радиоактивни.
Въпреки факта, че е известно, че огромни количества опасни химикали се инжектират директно във водоносния хоризонт на въглищния слой, съществуващият надзор е шокиращо слаб. Водоносните хоризонти на въглищните пластове често съдържат преносима или висококачествена вода и инжектирането на фракингови флуиди в такива водоизточници може трайно да замърси един жизненоважен воден източник.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Производството на метан от въглищни пластове е една индустрия с бърз темп на растеж, която несъмнено ще се разраства заради потребностите на държавите от алтернативни източници на енергия. Макар че загрижеността за глобалния климат показа необходимостта от чисто изгарящи твърди горива, то производството на метан от въглищни пластове носи своя екологичен риск. Изчерпването на водата при производството на метан от въглищни пластове ще окаже неблагоприятно въздействие върху живеещите в околността, фермерите и производствата, които разчитат на местни подземни и повърхностни води. Съдържанието на соли и натрий във водата от въглищни пластове ще възпрепятства растежа на растенията, когато се освобождава в местни водни басейни. Химическото замърсяване, получено вследствие хидравличното напукване, представлява значителна заплаха за домашните, селскостопанските и промишлените водоизточници и всеки, който има нещастието да бъде изложен на такива опасни материали.

Advertisements

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Промяна )

Connecting to %s