Добыча сланцевого газа загрязняет питьевую воду

В последнее время во всем мире ведутся активные споры вокруг добычи сланцевого газа. Эта сравнительно молодая ниша в энергетике способна, по мнению некоторых экспертов, серьезно нарушить энергобаланс в мире. Но если газодобывающие компании волнует слишком высокая стоимость добычи, то общественность обеспокоена экологией процесса – возможным загрязнением грунтовых вод. Недавно, например, в штате Пенсильвания разгорелся настоящий скандал: общественные организации выступили против работ на месторождении Марцеллус. Они считали, что в процессе добычи газа происходит загрязнение водоносных горизонтов, из которых забирают питьевую воду. Похоже, что их опасения частично оправдались.

Метан в питьевой воде

Группа геохимиков из Университета Дьюка под руководством доктора Стивена Осборна (Stephen G. Osborn) исследовала качество питьевой воды в 68 частных колодцах в районе месторождения Марцеллус (штат Пенсильвания) и месторождения Ютика (штат Нью-Йорк), где как раз и добывают сланцевый газ. Ученые обнаружили в воде повышенную концентрацию метана. Формально содержание этого газа в питьевой воде никак не регламентируется законом. Хотя в больших концентрациях метан представляет опасность – он может вызвать асфиксию, а может и просто взорваться.

Осборн и его коллеги показали, что в воде 85% колодцев, которые находились в радиусе до одного километра от месторождений, содержание метана было в среднем в 17 раз выше по сравнению с колодцами, расположенными дальше одного километра от мест добычи.

«В радиусе до одного километра от мест добычи сланцевого газа концентрации метана в колодцах достигали от 19 до 64 миллиграммов на литр. А за пределами одного километра метана в воде было значительно меньше: в среднем, 1 миллиграмм на литр», -- пишут ученые в статье, опубликованной в последнем номере журнала PNAS.

Правда, по словам Осборна, пока сложно сказать, как метан попал в грунтовые воды. Скорее всего, он проник туда из нижележащих слоев через трещины, которые образовались во время гидравлического разрыва сланцевых пород.

Обнаружить метан в воде -- полдела. Ученым необходимо было доказать, что этот метан никак не связан с биогенными процессами. «При помощи анализа изотопов углерода и водорода мы смогли выяснить, образовался ли этот метан на большой глубине при высоких температурах и оказался в грунтовых водах во время гидроразрыва пластов или он имеет биогенное происхождение. То есть образовался в неглубоких слоях при невысоких температурах. А ведь биогенный метан никак не связан с процессом добычи сланцевого газа», -- объясняет Осборн. Результаты ученых показали, что рядом с местом добычи изотопный состав метана в грунтовых водах не имеет ничего общего с биогенным. А это значит, что он действительно попал туда из-за добычи.

Сланцевый газ - плюсы и минусы

Сланцевый газ – это обычный природный газ, который добывают особым способом из сланцевых пород, где минералы расположены параллельно (слоями) друг другу. Если природный газ залегает в резервуарах, то сланцевый газ заполняет огромное количество небольших пор в твердых породах. Поэтому технология его добычи такая сложная и дорогостоящая: вначале бурятся горизонтальные скважины, а потом проводится гидравлический разрыв газоносных сланцевых пород. И если, как правило, природный газ залегает под сравнительно мягкими песчаниками, то сланцевые породы -- гораздо более плотные и менее пористые, поэтому бурить их намного сложнее. К тому же, уже пробуренные скважины быстро истощаются, поскольку концентрация газа в пластах невелика.

В США разработка месторождений газа этим способом началась в 2000-х годах. По данным информационного управления США в области энергетики, в 2009 году производство сланцевого газа в этой стране составляло 63 миллиарда кубических метров, а уже через год эта цифра удвоилась. К 2053 году, согласно данным управления, 47% всего природного газа в США будут добывать из сланцевых пород.