Július 21,  Vasárnap
header-pic

Határokon Átívelő Szellemi Táplálék
Adomány

Mani kövek


Spectator: Palagáz „forradalom”: az érem oldalai

Ez a felület kizárólag önkéntes olvasói támogatásokból működik. Nem politikusok, háttérhatalmak és gazdasági érdekcsoportok tulajdona, kizárólag az olvasóké.

Kiszámítható működésünket körülbelül havi 3,000,000 forint biztosítja. Ebben a hónapban összegyűlt 1,728,616 forint, még hiányzik 1,271,384 forint.
A Szalonnát ITT támogathatod, a Szalonnázó extra cikkeire ITT tudsz előfizetni.

Köszönjük, hogy fontos számodra a munkánk.

Előrejelzés szerint a világ energiaigénye 2035-ig összesen 30 %-kal fog növekedni 2017-hez viszonyítva, és a fogyasztásnak háromnegyede nagy valószínűséggel még 2040-ben is fosszilis energiahordozók lesznek. Jelentős, a szénhidrogén-iparág teljesítményét globálisan befolyásoló új kőolaj vagy földgáz felfedezések azonban hosszú idő óta nem történtek, az évente 3%-kal növekedő kitermelés mennyiségét új források egyáltalán nem pótolják, sőt megközelítően sem egyensúlyozzák ki.

Szükségszerű volt, hogy az iparág figyelme és fejlesztés lényeges iránya a kockázatosabb,  bonyolultabb technológiával kitermelhető nem hagyományos szénhidrogén felhalmozódások (olaj homokkő, palaolaj és palagáz) felé fordult. A nem hagyományos szénhidrogén összes mennyisége ugyan közel háromszor több, mint a hagyományos módon kitermelhetőké, azonban az olaj és gáz kinyerése – a sajátos tárolókőzet miatt – eleve csekélyebb hatásfokú. A több, mint egy évtizede fellendült „palagáz forradalom” részben kényszerű hajtóereje is, hogy a már kevesebb hagyományos („olcsó”) olaj és gáz felszínre hozatala számos természetes ok miatt egyre körülményebbé vált.

Az észak-amerikai kontinensen roppant sikeresen felívelt palaolaj és palagáz kitermelés eddigi eredményeire alapozva az ExxonMobil olajipari nagyvállalat 2018-ban végzett elemzése arra a következtetésre jutott, hogy 2040-re globális szénhidrogén ellátásban a nem hagyományos forrásból kitermelt energiahordozók részaránya elérheti a 30 %-ot. A British Petrol szakértőinek becslése szerint a palagáz részaránya 2035-ben megközelíti a 60 %-ot.

A pala a felette lerakódott rétegek fedőterhelése alatt összepréselt, tömör, nagyon finomszemcsés agyag üledék, ami éppen ennek következtében csak nagyon kis méretű (nanométertől mikrométer átmérőjű) pórusokat tartalmaz. Az ezekbe bezárt szénhidrogénmolekulák 0,5-10 nanométer méretűek. A pórusok között természetes körülmények között nincs közvetlen kapcsolat, a bennük elhelyezkedő olajcseppek vagy gáz így mozgásképtelen. A palába zárt szénhidrogén lehet olaj vagy földgáz egyaránt. (A palaolajat tartalmazó kőzet lényegét tekintve merőben különbözik az olajpalától, de gyakran keverik a kettőt. Az olajpalában különböző mértékben átalakult, de kőolajjá még  nem alakult szerves szemcsék vannak. Ezt a kőzetet felszíni vagy mélyművelésű bányákban fejtik.)

A hagyományos módon olaj- vagy gáztermelés olyan tárolókőzetekből történik, amelyekben a pórusokat repedések kötik össze és az olaj vagy gáz saját nyomás alatt (sok esetben azonban pótlólagos energia besajtolásával) jut a termelőkútban felszínre. A palarétegek pórusai azonban elszigeteltek egymástól, és gyakorlatilag nincsen vezetőképes repedésrendszer.

A mikropórusokba zárt szénhidrogén kiszabadítása és kitermelése új, innovatív módszert, eljárást igényel; ez a hidraulikus kőzetrepesztés. A művelet során először függőleges kutat fúrnak, majd a fúrást palarétegben vízszintes irányban folytatják, lényegesen nagyobb, hatásosabb érintkezési felületet biztosítva. A fúrást ezután többnyire homokot és különféle vegyszereket tartalmazó vízzel feltöltik és ismétlődően nagy nyomás alá helyezik. A víz az extrém nagy hidraulikus nyomás közvetítője, a nyomás a palakőzetben mikrorepedéseket hoz létre. A vízhez adott homokszemcsék a mikrorepedésekbe jutva kitámasztják azokat, hogy a nyomáshullám után ne záruljanak vissza. A hajszálrepedések kapcsolatot teremtenek az addig különálló olajcseppekkel vagy gázzal teli mikropórusok között, azokból biztosított a szénhidrogén beáramlása a kifúrt szakaszba. A vízhez adott vegyi anyagok többek között az olaj mozgásképességét növelik. A műveletet gyakran többször ismétlik, majd a szennyezett víz kiszivattyúzása után a szénhidrogén (olaj vagy csak gáz) a kút berendezésein keresztül a felszínre kerül.

A szénhidrogén palakőzetekből hidraulikus repesztéssel történő kitermelésének módszere (elvi ábra)

A hidraulikus rétegrepesztést a hagyományos olaj- vagy gáztelepek esetében is elterjedten használják a tömött, csekély porozitású kőzetek esetében. Ebben az esetben azonban csak egyedileg, a réteg jobb kihozatalának serkentése céljából. A palákból történő kitermelés során azonban a teljes kitermelési szakasz során, mindvégig a ciklusosan végrehajtott hidraulikus repesztés biztosítja az olaj vagy gáz beáramlását.

Kereskedelmi mennyiségű palagázt és palaolajat jelenleg messze a legnagyobb mennyiségben az Egyesült Államokban termelnek, Kanadában egyelőre kiépülőben van ez a termelő szektor, Argentínában pedig még csak kísérleti szakaszban van a palaolaj kitermelése. A amerikai kontinensen kívül mindössze Kínában hoznak felszínre – egyelőre szerény mennyiségű – palagázt.

A hidraulikus rétegrepesztési technika és módszer önmagában nem teljesen új innováció; először 1949-ben alkalmazták Oklahomában, a klasszikus amerikai olaj- és gázrégióban. Nagy léptékben történő és gazdaságos alkalmazását azonban csak a 80-as évek elején kidolgozott vízszintes fúrás-technika elterjedése tette lehetővé. Észak-Amerikában a mélyben nagy területi kiterjedésű palaformációk ismertek, amelyeknek szénhidrogénjéhez való hozzáférést a hidraulikus rétegrepesztés tömeges alkalmazása tette lehetővé. A „palagáz forradalom” alapjában véve az Egyesült Államokban keletkezett és mindmáig szorosan kötődik is ehhez a térséghez. Kibontakozása során és tagadhatatlan eredményei ellenére azonban kezdettől fogva társadalmi vita tárgyát képezte.

Az iparág ezen szektora az ottani mindenkori kormányzat támogatását élvezte, ugyanakkor a civil társadalom részéről nem volt és ma sincs osztatlan elfogadottsága.

A repesztéses technológiával történő kitermelés támogatóinak egyik érve, hogy az ilyen módon felszínre hozott gáz hozzájárul a szénerőművek fokozatos átállítási folyamatához gázüzeműre, és így a klímaváltozást okozó üvegházhatású gázok kibocsátásnak jelentékeny mértékű csökkentéséhez. (A gázüzemű erőművek károsanyagkibocsátása kevesebb, mint fele a széntüzelésűeknek). A földgáz lehet tehát az áthidaló energiaforrás a hagyományos fosszilis energiahordozók kiváltási folyamatában, a palából kitermelt gáz ehhez járul hozzá. Az energiahordozók típusai közötti átállás folyamatában egyúttal szélesebb lehetőség nyílik a megújuló energiaforrások fejlesztésére.  A nem hagyományos szénhidrogént termelő új szektor munkahelyeket hoz létre (az USA-ban 3 millióra becsülik az utóbbi évtizedben ebben a szegmensben létrejött munkahelyek számát). Megélénkiti a gép- és eszközgyártást, továbbá bővíti az ipari beszállítók és szolgáltatók körét. Természetesen a gazdaságélénkítő hatás az Egyesült Államokban is elsősorban a termelési régiókban érvényesül.

A hidraulikus repesztés alkalmazásának azonban nagyon széleskörű ellenző tábora is van. A civil szféra elutasító idegenkedésének hátterében alapvetően az környezeti hatásokkal kapcsolatos – nem is teljesen megalapozatlan – aggályok vannak (nagy vízigény, vízkezelés, légszennyezettség és zajártalom). Az új technológia ipari bevezetése ugyanis gyorsabb volt, mint a mögöttes fizikai folyamatok kielégítően részletes ismerete, és gyakorlati megvalósítás üteme előtte járt az állami intézmények azon képességének, hogy tudományos ismeretekkel is megalapozott, szilárd szabályozást vezessenek be és érvényesítsenek.

A palaformációból termelő műszaki egységek átlagosan 3 – 7 hektár területen 10 – 24 fúrást tartalmaznak (a kutak mennyisége és köztük levő távolság alapvetően a pala tároló minőségének függvénye). A fúrások csoportjának kialakítása és a kitermelés időszaka együttesen a gyakorlati tapasztalatok szerint széles intervallumot, összesen 800 – 2500 nap időtartamot fed le.

A fúrásokban végzett repesztési művelet elképesztően sok vizet igényel (4500 – 42 000 m³ fúrásonként), ismételt repesztés esetében még további mennyiség szükséges. A felhasznált víz környező felszíni folyóból vagy tóból származó édesvíz; amennyiben nem áll rendelkezésre helyben, akkor távolról, országúti szállítással biztosítják az ellátást. A műszaki műveletek során felhasznált víz 20-40 %- jut vissza a felszínre szennyvízként. Ennek átmeneti tárolása során káros anyag kerülhet egyrészt a levegőbe, másrészt a szennyvíztározó sérülése következtében közvetlenül a talaj ill. a talajvíz  szennyeződhet mérgező anyagokkal.

A repesztési művelet során tapasztalat és szakértők becslése szerint 4-5 % metán szökik meg, ez a gáz viszont hússzor hatásosabb üvegházhatású a széndioxidnál.  A környezet légszennyezését tovább növeli a műveletet kiszolgáló nehézgépjármű forgalom, az eszközök energiaellátását biztosító dízel aggregátorok kibocsátása, a kitermelés kapcsán – műszaki okból – elégetett földgáz, ennek azonban a széndioxid kibocsátása 3 – 12 %-kal több, mint a hagyományos módon termelt gáznak. Műszaki baleset esetén a légszennyezés jóval az átlagos mértékűt meghaladó lehet.

A termelési területek közvetlen környezetében a zajszennyezés érzékelhető mértékű, és tekintettel a több éves termelési  időtartamra, a helyi lakosság számára zavaró lehet. Valójában azonban nem a repesztési művelet és gázt elégető fáklyázás zaja a számottevő, hanem a működést kiszolgáló nehézgépjármű forgalomé.

Iparági közgazdászok és számos geológus évek óta ismételten felhívja a figyelmet arra, hogy a „palagáz és palaolaj forradalom” zajos, bár eltagadhatatlan sikerei mellett is számos bizonytalanságot tartalmaz, és gazdasági értelemben nem kizárt, hogy „buboréknak” bizonyul.

A túlnyomóan derűlátó prognózisok mellett érdemes még néhány dolgot tekintetbe venni. Komoly kockázatot jelent például, hogy a palába zárt szénhidrogénkészletek – amelyek becslési módszere eltér a hagyományos szénhidrogénektől – valójában nem kellő mértékben és pontossággal ismertek. Nagyon jelentős területi különbségek vannak a tárolóformáció tulajdonságai és szénhidrogén tartalma között, és ezért a kitermelés műszaki és befektetési kockázata jelentékeny. A készletek nagyságát  – szemben az utóbbiakkal – a vállalatok maguk határozzák meg és még nem manipulált adatok esetén is jelentős mértékű a készlet bizonytalansága. Ráadásul mára már sok tapasztalat gyűlt össze arra vonatkozóan, hogy számos termelőterületen a kutak szénhidrogénhozama nagyon rövid időtávon belül meredeken, akár 40 – 60 %-kal csökken. A termelés szintjének fenntartása érdekében tehát nagyszámú új kutat kell fúrni a lemerültek kiváltására, ami további költséget jelent; így kisebb, hitelből gazdálkodó vállalat számára elérkezik az a pont, amikor a termelvény értéke már nem fedezi a befektést és folyó költségeket. Ezek számára a „forradalom” okozta fellendülés véget is érhet.

Az olaj és gázipar jelenleg is dinamikusan változó világában a költséges hidraulikus repesztéssel hozzáférhető gáz és olaj kitermelése elemzői vélemények szerint a nagyvállalatok számára még 50 $/hordó ár mellett is gazdaságos lehet, viszont új területen kutatás és feltárás megkezdése azonban  -ilyen árszint alatt – a geológiai és műszaki kockázatok miatt kevéssé valószínű.

2019. 10. 31.

A Szalonna egy teljes mértékben civil, független véleményportál. Nem kérünk és nem fogadunk el támogatást senkitől, csak az olvasóinktól. Ha olvasni szeretnél, nem ugrik az arcodba egyetlen reklám sem. Ez csakis úgy lehetséges, ha te fizetsz a munkánkért. Kizárólag ezekből a támogatásokból működik a Szalonna, hónapról hónapra. Ha kiürül a becsületkassza, elfogy a Szalonna. Ne úgy fogd fel, mintha koldusnak adnál, hanem úgy, mintha az újságosnál fizetnél rendszeresen a kedvenc magazinodért.