GAZ I ROPA Z ŁUPKÓW
Gaz i ropa z łupków to zasoby naturalne, które zdobyły znaczenie jako alternatywne źródło energii w ostatnich latach. Oba surowce pochodzą z formacji geologicznych znanych jako łupki, które są bogate w związki organiczne, takie jak węglowodory. Gaz i ropa z łupków są pozyskiwane za pomocą technik wiercenia i hydraulicznego pękania skał, co stało się obiektem zarówno zainteresowania, jak i kontrowersji ze względu na swoje wpływy na gospodarkę, środowisko i społeczeństwo. W tym wypracowaniu omówimy pochodzenie, techniki pozyskiwania, zastosowania oraz kontrowersje związane z gazem i ropą z łupków.
I. Pochodzenie gazu i ropy z łupków
Gaz i ropa z łupków są formowane przez procesy geologiczne, w których związki organiczne są uwięzione w porowatych skałach, znanych jako łupki. Proces formowania gazu i ropy z łupków jest długotrwały i wymaga specyficznych warunków geologicznych.
1. Formacja łupków
Łupki są formacjami geologicznymi, które składają się głównie z drobnych ziaren minerałów, takich jak ilasty łup, kwarc, skaleni i inne minerały. Struktura łupków jest bardzo gęsta i mało przepuszczalna dla wody i gazów, co powoduje, że związki organiczne zatrzymywane są w ich wnętrzu.
2. Proces formowania gazu i ropy z łupków
Proces formowania gazu i ropy z łupków rozpoczyna się od rozkładu organicznej materii roślinnej i zwierzęcej, która została uwięziona w osadach morskich lub jeziornych tysiące lub miliony lat temu. W trakcie diagenetycznych procesów geologicznych, ciśnienie i temperatura zwiększają się, prowadząc do przekształcenia związków organicznych w węglowodory - ropy naftowej lub gazu ziemnego.
II. Techniki pozyskiwania gazu i ropy z łupków
Pozyskiwanie gazu i ropy z łupków wymaga zastosowania zaawansowanych technik wiercenia i hydraulicznego pękania skał. Są to skomplikowane i kosztowne operacje, które wymagają odpowiednich inwestycji, infrastruktury i ekspertyzy technicznej.
1. Wiercenie wiertnicze
Proces pozyskiwania gazu i ropy z łupków rozpoczyna się od wiercenia odwiertów na dużych głębokościach w głąb ziemi. Wiercenie wiertnicze pozwala na dotarcie do formacji łupków, gdzie związki organiczne są uwięzione.
2. Hydrauliczne pękanie skał
Po wierceniu, stosuje się technikę hydraulicznego pęknięcia skał (hydraulic fracturing lub fracking), która pozwala na uwolnienie uwięzionego gazu i ropy z łupków. Proces hydraulicznego pęknięcia skał polega na wstrzykiwaniu pod wysokim ciśnieniem mieszanki wody, piasku i chemikaliów do odwiertu, co powoduje pękanie skał i uwolnienie węglowodorów. Piasek, który zostaje w szczelinach po pęknięciu skał, utrzymuje je otwarte, co pozwala na swobodny przepływ ropy i gazu.
III. Zastosowanie gazu i ropy z łupków
Gaz i ropa z łupków mają szereg zastosowań w różnych sektorach gospodarki. Ich wzrostowa produkcja wpłynęła na wielu obszarach:
1. Energetyka
Gaz z łupków stał się istotnym źródłem energii, szczególnie w Stanach Zjednoczonych, gdzie
jego produkcja znacząco wzrosła w ostatnich dekadach. Gaz z łupków jest wykorzystywany jako paliwo do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach gazowych, co pozwala na zwiększenie niezależności energetycznej kraju.
2. Przemysł chemiczny
Ropa z łupków dostarcza surowce do przemysłu chemicznego, gdzie jest wykorzystywana do produkcji różnych produktów, takich jak tworzywa sztuczne, nawozy, farby czy leki.
3. Transport
Gaz z łupków może być wykorzystywany jako paliwo do pojazdów, szczególnie w formie sprężonego gazu ziemnego (CNG) lub skroplonego gazu ziemnego (LNG). Gaz z łupków jako paliwo dla pojazdów jest uważany za bardziej ekologiczny niż tradycyjne paliwa płynne.
4. Ceny energii
Zwiększenie dostępności gazu i ropy z łupków wpłynęło na zmniejszenie cen energii na rynkach krajowych i międzynarodowych. Większa produkcja gazu z łupków zmniejszyła zależność wielu krajów od importu gazu ziemnego, co wpłynęło na ich bezpieczeństwo energetyczne.
IV. Kontrowersje i wyzwania związane z gazem i ropą z łupków
Pozyskiwanie gazu i ropy z łupków jest obecnie przedmiotem intensywnych debat i kontrowersji ze względu na szereg problemów i wyzwań, które się z tym wiążą:
1. Środowisko naturalne
Hydrauliczne pękanie skał jest krytykowane za potencjalne negatywne wpływy na środowisko naturalne. Proces ten może powodować zanieczyszczenia wód gruntowych i powierzchniowych, emisję gazów cieplarnianych oraz wpływać na lokalne ekosystemy.
2. Zużycie wody
Proces hydraulicznego pęknięcia skał wymaga znacznych ilości wody, co może powodować problem w obszarach o ograniczonych zasobach wodnych.
3. Trzęsienia ziemi
Zwiększona aktywność sejsmiczna w rejonach, gdzie przeprowadza się hydrauliczne pękanie skał, bywa związana z pojawianiem się trzęsień ziemi.
4. Spory społeczne
Rozwój pozyskiwania gazu i ropy z łupków wywołuje spory społeczne związane z ochroną środowiska, zdrowiem publicznym, prywatnością i uprawnieniami własności ziemskich.
5. Rentowność
Pozyskiwanie gazu i ropy z łupków może być kosztowne, a rentowność zależy od cen surowców na rynku światowym.
V. Podsumowanie
Gaz i ropa z łupków są zasobami naturalnymi, które mają znaczący wpływ na światową gospodarkę i energię. Ich pozyskiwanie za pomocą techniki hydraulicznego pęknięcia skał przyczyniło się do zwiększenia niezależności energetycznej wielu krajów, ale jednocześnie wywołało wiele kontrowersji związanych z ochroną środowiska i wpływami na społeczności lokalne. Rozwój technologii i odpowiednie regulacje są kluczowe dla zapewnienia zrównoważonego wykorzystania tych surowców i minimalizowania negatywnych skutków dla środowiska i społeczeństwa.
Gaz i ropa z łupków to złoża gazu i ropy, które znajdują się w skałach łupkowych. Są to złoża niekonwencjonalne, co oznacza, że eksploatacja wymaga zastosowania specjalnych technologii. W przypadku gazu łupkowego polega to na użyciu hydraulicznego szczelinowania, czyli wprowadzenia pod wysokim ciśnieniem mieszanki wody, piasku i chemikaliów do skał, co powoduje powstanie sieci szczelin, przez które gaz może swobodnie migrować do odwiertu. Eksploatacja gazu i ropy z łupków jest kontrowersyjna z powodu zastosowania chemikaliów w procesie szczelinowania oraz możliwych skutków dla środowiska, takich jak skażenie wody, emisja metanu czy wpływ na krajobraz. W związku z tym niektóre kraje wprowadziły zakazy lub ograniczenia w zakresie wykorzystywania tej technologii.
W ostatnim czasie mówi się wiele o gazie łupkowym. Polska jest krajem, który posiada złoża takiego paliwa, jednak wydobycie gazu łupkowego dla wielu przedsiębiorców okazuje się zwyczajnie nieopłacalne. Dlaczego tak jest? Głównie z tego względu, że większość naukowców oraz firm zwyczajnie nie wie, ile Polska posiada tego gazu. Jedynym sposobem na sprawdzenie wielkości złóż jest po prostu samo wydobycie.
Pierwsze próby wydobycia gazu łupkowego miały miejsce pod koniec XIX wieku. Przemysłowa technologia wydobycia opracowana została w latach 80. XX wieku, natomiast wydobycie na dużą skalę ma miejsce w USA od lat 90. XX wieku. Obecnie szacuje się, że biznes łupkowy przynosi dochód w wysokości 30 miliardów dolarów rocznie. Gaz oraz ropa z łupków to doskonałe paliwo, którym można zasilić samochody jak również większość urządzeń pracujących na gazie. W ostatnich latach firma Shell wydała bardzo wiele pieniędzy na badania potencjalnych miejsc, gdzie mogą znajdować się złoża gazu łupkowego. Niestety, lecz większość poszukiwań kończyła się brakiem jakichkolwiek danych, zatem od 2014 roku firma Shell ograniczyła swój budżet o 20% na ten cel. Obecnie tylko kilka firm Holdingowych zajmuje się poszukiwaniem gazu łupkowego, ale niestety poza granicami naszego kraju.
Skoro jest go tak wiele, to czemu nie ma wydobycia?
W wielu krajach możemy znaleźć gaz łupkowy, jednak aby jego wydobycie okazało się opłacalne, należy oszacować ilość złoża. Zdaniem biznesmenów Polska oraz Niemcy posiadają zbyt mało gazu, aby jego wydobycie okazało się opłacalne. Zazwyczaj znajduje się on pod miastami lub generalnie takimi terenami, gdzie wydobycie wiąże się z zakupem nieruchomości oraz ich burzeniem, by osiągnąć dostęp do gazu. Szacuje się, że Polski gaz warty jest zaledwie 3 miliardy złotych, a sam proces jego wydobycia może kosztować prawie tyle samo.
Kiedy wydobycie zacznie być opłacalne
Firmy holdingowe są przekonane, że wydobycie gazu łupkowego będzie opłacalne za około 10-20 lat. Ma to związek z tym, iż złoża ropy naftowej z roku na rok maleją. Za blisko 40-50 lat wyczerpią się wszystkie złoża ropy naftowej i trzeba będzie obrać inny kierunek wydobycia oraz oczywiście sam produkt. Gaz łupkowy lub nawet ropa z łupków będzie podstawowym paliwem za blisko 40 lat.