Gaz ziemny zmienia mapę energetyczną

Pierwszy znak, że jest coś niezwykłego w płaskich czarnych skałach rozrzuconych po brzegu jeziora Erie, pojawia się, gdy Gary Lash rozbija je o siebie. Łatwo pękają i wpadają na odłamki, które wydzielają słaby zapach węglowodorów, podobny do zapachu nafty. Ale dla Lasha, geologa i profesora z pobliskiego SUNY Fredonia, rozbijanie skał to prosta sztuczka mająca na celu przyciągnięcie uwagi gościa. Najbardziej interesują go czarne wychodnie, które wystają z pobliskiego urwiska na wąską plażę.

Dla wprawnych oczu Lasha, szeroki pas czarnych łupków, biegnący mniej więcej równolegle do plaży, odsłania setki milionów lat historii geologicznej. Łupek uformował się ponad 350 milionów lat temu, kiedy organiczny muł osiadł na dnie płytkiego morza, które pokrywało znaczną część dzisiejszej wschodniej części Stanów Zjednoczonych; kiedyś był zakopany ponad dwa kilometry pod ziemią, ale stopniowo wypłynął na powierzchnię. Teraz odsłonięta skała pokazuje charakterystyczne wzory pęknięć i pęknięć. Wykazaliśmy, że te pęknięcia mogły powstać tylko w wyniku generowania węglowodorów, mówi Lash.

Formacja ta jest krawędzią ogromnych złóż czarnych łupków, które rozciągają się na dziesiątkach milionów akrów poniżej zachodniej części Nowego Jorku, dużej części zachodniej i północnej Pensylwanii oraz części Ohio, Zachodniej Wirginii, Maryland i Kentucky. Najstarsza i najgłębsza warstwa nosi nazwę łupki Marcellus i jeśli geolodzy tacy jak Lash mają rację, zawiera wystarczającą ilość gazu ziemnego, aby zmienić sposób, w jaki Stany Zjednoczone wykorzystują energię na nadchodzące dziesięciolecia.

Eksperci uważają teraz, że kraj ma do dyspozycji znacznie więcej gazu ziemnego, niż ktokolwiek przypuszczał trzy czy cztery lata temu. Zaktualizowane szacunki wynikają w dużej mierze z zaawansowanych technik wiertniczych, które sprawiają, że wydobycie paliwa z łupków jest ekonomicznie opłacalne. I chociaż Marcellus jest ostatnio odkrytym i prawdopodobnie największym złożem gazu łupkowego, inne są rozproszone po całym kraju. Według Agencji Informacji Energetycznej Departamentu Energii (EIA) Stany Zjednoczone zużywają około 23 bilionów stóp sześciennych (TCF) gazu ziemnego rocznie. Potencjalny Komitet Gazu (PGC), organizacja z siedzibą w Colorado School of Mines, określił potencjalne zasoby gazu ziemnego w kraju na 1836 TCF w dwuletniej ocenie opublikowanej w czerwcu. To o 39 procent więcej niż szacunki sprzed dwóch lat. Dodaj do tego 238 TCF, które EIA obliczyła w potwierdzonych rezerwach (gaz, który można wyprodukować przy istniejących warunkach ekonomicznych), a PGC ustala przyszłą dostawę na 2,074 TCF. Innymi słowy, gazu ziemnego wystarczy, by zaopatrywać kraj przez 90 lat przy obecnym zużyciu. Nawet gdybyśmy użyli gazu ziemnego do całkowitego zastąpienia węgla w produkcji energii elektrycznej, dostawy krajowe wystarczyłyby na 50 lat.

Multimedialne

• Zobacz infografiki dotyczące zasobów, produkcji i zużycia gazu ziemnego.

• Zobacz, jak porusza się wiertnica.

• Zobacz animację przedstawiającą działanie wiercenia poziomego.

Prawie wszystkie nowo odkryte zasoby znajdują się w złożach łupkowych, które według szacunków zawierają 616 TCF wydobywalnego gazu, mówi John Curtis, profesor geologii i inżynierii geologicznej w Colorado School of Mines i dyrektor Potencjalnej Agencji Gazu, która zapewnia techniczne pomoc dla KGP. Dostawy w samym dorzeczu Appalachów szacowane są na 227 TCF, z czego większość przypada na Marcellus. A Curtis mówi, że spodziewa się, że w następnej ocenie komisji będzie jeszcze więcej gazu łupkowego.

Rzeczywiście, niektórzy geolodzy uważają, że dostawy gazu w Marcellus i innych złożach łupkowych mogą być nawet większe niż szacunki PGC. W styczniu 2008 r. Lash i Terry Engelder, kolega z Pennsylvania State University, obliczyli ilość wydobywalnego gazu w złożu Marcellus na 50 TCF. Jednak początkowe wysiłki wiertnicze w regionie poszły tak dobrze, że Engelder szacuje obecnie zasoby gazu do wydobycia na 489 TCF. Jeśli to prawda, czyni Marcellus drugim co do wielkości polem gazu ziemnego na świecie; tylko ogromne rezerwy przybrzeżne dzielone przez Iran i Katar są większe.

Gaz ziemny ma przewagę nad innymi paliwami kopalnymi. Spala się czyściej niż węgiel, wytwarzając znacznie mniej dwutlenku węgla. Ponieważ energetyka węglowa odpowiada za jedną trzecią emisji dwutlenku węgla w USA, zastąpienie przynajmniej części tego węgla gazem może znacznie zmniejszyć takie zanieczyszczenie. A wykorzystanie gazu ziemnego do zastąpienia benzyny i oleju napędowego w pojazdach może zmniejszyć zależność kraju od zagranicznej ropy naftowej.

Ale nadal nie jest pewne, w jaki sposób duża podaż gazu ziemnego faktycznie zmieni zużycie energii w USA. Węgiel jest generalnie tańszy od gazu ziemnego, więc pozostaje paliwem wybieranym przez większość producentów energii. Tymczasem producenci samochodów i ciężarówek nie mają ekonomicznego powodu, aby rozpocząć produkcję pojazdów napędzanych gazem ziemnym, a i tak nie ma infrastruktury umożliwiającej ich tankowanie. W przypadku braku zmian w polityce federalnej, przewiduje EIA, zapotrzebowanie na gaz ziemny pozostanie względnie stabilne przez kilka następnych dziesięcioleci.

Liberalne grupy lobbingowe z siedzibą w Waszyngtonie, interesy przemysłu gazowego i grupy ekologiczne naciskają na politykę faworyzującą gaz ziemny w koszyku energetycznym kraju, powołując się na korzyści dla środowiska i bezpieczeństwa narodowego. Jeśli te grupy zdołają przekonać ustawodawców, zachęty do zwiększenia zużycia paliwa mogą być kluczową częścią federalnego projektu ustawy o energii, będącej przedmiotem debaty w Kongresie tej jesieni. Wcześniej decydenci zakładali, że gaz ziemny jest zasobem malejącym, mówi Reid Detchon, dyrektor wykonawczy Energy Future Coalition, organizacji z siedzibą w Waszyngtonie. Ale teraz, jak mówi, można opracować politykę energetyczną opartą na takiej ilości gazu, jaka jest potrzebna.

Nie ma znaczenia, jaka jest dokładna liczba, mówi Mark Zoback, profesor geofizyki na Uniwersytecie Stanforda. Liczby są tak duże, że oznacza to, że mamy niezwykle duże zasoby krajowe, które odegrają znaczącą rolę w przyszłości energetycznej kraju. Gaz ziemny nie jest kompletnym rozwiązaniem, ostrzega. Mimo to, mówi, nie jest nierozsądne, że w ciągu następnej dekady lub dwóch moglibyśmy całkowicie zrezygnować z węgla, używając gazu jako głównego paliwa do produkcji energii elektrycznej. Nie sądzę, aby gaz ziemny był alternatywą dla odnawialnych źródeł energii, ale uważam, że jest to zdecydowanie najlepsze paliwo do wykorzystania, gdy odchodzimy od paliw kopalnych.

Kraj gazu
W Pensylwanii trwa już pośpiech w poszukiwaniu gazu w łupkach Marcellus. Według raportu opublikowanego tego lata przez Penn State, wiercenie w Marcellus przyniesie 3,8 miliarda dolarów i stworzy ponad 48 000 miejsc pracy w 2009 roku. A wydobycie gazu ziemnego ze złoża jest wciąż w powijakach, mówi Robert Watson, współpracownik emerytowany profesor inżynierii naftowej i gazowniczej oraz współautor raportu. To zupełnie nowa branża.

Watson mówi, że gaz ziemny nie tylko znajduje się poniżej 60 do 65 procent stanu, ale wiele z najbardziej obiecujących obszarów wiertniczych sąsiaduje z istniejącymi rurociągami, które mogą go tanio transportować na północnym wschodzie, największym światowym rynku tego paliwa. Niektóre z rurociągów biegną bezpośrednio nad samym sercem łupków Marcellus, mówi. Masz studnię, a obok niej masz [rurociąg], który prowadzi prosto do Nowego Jorku. Watson przewiduje, że odwierty gazowe wygenerują 1 bilion dolarów w ciągu stuletniego okresu eksploatacji łupków i stworzą około 120 000 miejsc pracy dla stanu do 2020 roku. Pensylwania ma potencjał, by stać się OPEC gazu ziemnego, mówi. To zadziwiające. Będzie to miało wpływ na gospodarkę Pensylwanii, którego nie widziano od czasu upadku przemysłu stalowego.

Jego pozornie hiperboliczne twierdzenie staje się bardziej wiarygodne, gdy odwiedzasz południowo-zachodnią Pensylwanię, obszar znany z produkcji stali i wydobycia węgla. Trudne czasy dla stali pozostawiły po sobie opuszczone, rdzewiejące fabryki i do niedawna trudności gospodarcze. Obecnie wiejskie drogi wypełniają zupełnie nowe pickupy z napędem na cztery koła i ciężki sprzęt wiertniczy. Wśród falujących wzgórz i małych gospodarstw kryją się dziesiątki nowych szybów gazowych. Od czasu do czasu wysoka platforma wiertnicza zagląda przez grzbiet.

Jedną z firm kierujących gorączką gazową w Pensylwanii jest Range Resources, firma z siedzibą w Fort Worth, która wykonała pierwsze komercyjne odwierty w łupkach Marcellus w 2004 roku. -dolarowa platforma wznosi się wysoko nad cichą ziemią uprawną. Platforma wywierci pół tuzina studni oddalonych od siebie o kilka stóp; po zakończeniu wiercenia studni podnośniki hydrauliczne podniosą tony sprzętu i przeniosą go na miejsce do następnego. Obok miejsca wiercenia znajduje się mały staw wyłożony plastikiem, wypełniający się błotem i gruzem tryskającym ze studni.

Scena duszpasterska: Na obszarach wiejskich południowo-zachodniej Pensylwanii i innych częściach stanu trwają prace wiertnicze w poszukiwaniu gazu ziemnego w łupkach Marcellus. Zwolennicy twierdzą, że proces ten ma tylko marginalny wpływ na środowisko, a po zakończeniu wiercenia i uruchomieniu studni pozostawia niewielki ślad w krajobrazie. Krytycy obawiają się, że chemikalia i ogromne ilości wody wymagane do stymulacji studni uszkodzą otaczające obszary.

Range i inni producenci gazu polegają na technikach wiertniczych, które były używane przez ostatnią dekadę na polach gazu łupkowego w północno-wschodnim Teksasie. Wewnątrz przyczepy, która służy jako biuro terenowe, widać złożoność zadania. Na ścianie znajduje się wykres przedstawiający plany wierceń. Wiertło przebije się ponad tysiąc metrów w dół przez różnego rodzaju osady. Następnie na odcinku około 275 metrów będzie stopniowo obracał się o 90 stopni, tak że gdy wejdzie w warstwę łupków Marcellus na wysokości około 2000 metrów, będzie poruszał się poziomo przez bogatą w gaz skałę. Wiertarki mogą kontrolować położenie wiertła z dokładnością do kilku centymetrów. Pozostając w sześciometrowym oknie, bit będzie podążał za warstwą Marcellusa do 1600 metrów. Podejście poziome ma kluczowe znaczenie, dzięki czemu studnia może wejść w duży obszar warstwy łupków. W końcu kilka studni w tym miejscu rozprzestrzeni się pod terenem wiejskim, odprowadzając gaz z setek akrów łupków.

Najtrudniejsza część operacji następuje po zakończeniu wiercenia i usunięciu dużej platformy. Niewielka armada specjalistycznego sprzętu, w tym dziesiątki cystern wypełnionych wodą, wprowadzi się do zabiegu zwanej hydrauliczną stymulacją szczelinowania lub hydroszczelinowaniem, która ma na celu sprawne doprowadzenie gazu do odwiertu. Chociaż łupki Marcellus są przesiąknięte gazem, skała trzyma węglowodory w ciasnych pułapkach. Aby umożliwić jej ucieczkę, inżynierowie wtłoczą miliony galonów wody do studni i do formacji łupkowej pod wysokim ciśnieniem. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, po wypompowaniu wody gaz ziemny wypłynie z łupków do rury.

To, że proces działa, jest hołdem złożonym cudom geologii i pomysłowości inżynierów wiertniczych. Podobnie jak czarny łupek na brzegach jeziora Erie, łupek Marcellus jest podziurawiony maleńkimi naturalnymi pęknięciami, które powstały miliony lat temu w wyniku ekspansji nowo powstałych gazów węglowodorowych. Woda pod wysokim ciśnieniem zmieszana z drobnym piaskiem i dodatkami chemicznymi powoduje powiększenie tych pęknięć. Rezultat: przepuszczalne dla gazu strefy zniszczonej skały o średnicy stu lub większej, promieniujące z rury szybowej.

Geolodzy tacy jak Gary Lash i Terry Engelder od dawna wiedzą, że czarne łupki w basenie Appalachów zawierają duże ilości gazu ziemnego. W rzeczywistości pierwszy w kraju odwiert gazu ziemnego został wywiercony we Fredonii w stanie Nowy Jork w 1825 r., kilka mil od jeziora Erie; zbudowano drewniane rury do transportu paliwa, które mogło zapalić domy w mieście. Geolodzy byli jednak zaskoczeni odkryciem, że tak dużo gazu można odzyskać ekonomicznie. Engelder wspomina, że ​​po tym, jak Range opublikował wstępne wyniki wierceń w 2007 r., podczas telekonferencji z inwestorami w Nowym Jorku zapytano go, ile gazu ziemnego zawierają łupki Marcellus. To nie była kalkulacja, którą kiedykolwiek zadawał sobie trud. Engelder pamięta, że ​​robił przerwę, a potem odpowiadał, nie jestem pewien, ale pod koniec dnia będę martwy pewien. Dokonał pewnych obliczeń w oparciu o rozmiar formacji i prawdopodobną zawartość gazu w skale; potem zadzwonił do Lasha i poprosił go, żeby zrobił własne. Następnego dnia Lash oddzwonił ze swoimi numerami. Doszli do tego samego wniosku, mówi Engelder: Święta krowa, jest dużo gazu.

Budowanie mostów
Argumenty przemawiające za wykorzystaniem większej ilości gazu ziemnego, a mniejszej ilości węgla i ropy naftowej są, przynajmniej na pierwszy rzut oka, proste. Elektrownie węglowe wytwarzają około 50 procent energii elektrycznej zużywanej w Stanach Zjednoczonych, ale wytwarzają 82 procent emisji dwutlenku węgla przez energetykę. Spalanie gazu ziemnego wytwarza mniej więcej połowę dwutlenku węgla niż węgla. Co więcej, wiele istniejących elektrowni gazowych ma już nadwyżkę mocy, ponieważ są one zwykle wykorzystywane jako rezerwa dla elektrowni węglowych w okresach szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną.

Z technologicznego punktu widzenia łatwo jest również zastąpić benzynę lub olej napędowy gazem ziemnym w samochodach osobowych i ciężarowych. Niestety nie zmniejszyłoby to emisji gazów cieplarnianych prawie tak bardzo, jak zastąpienie węgla w produkcji energii. Samochód na gaz ziemny emituje około 25 procent mniej dwutlenku węgla niż pojazd napędzany benzyną, ale ponieważ transport odpowiada za tylko około jedną trzecią emisji gazów cieplarnianych w USA, nawet przełączenie wszystkich krajowych pojazdów na gaz ziemny zmniejszyłoby ogólną emisję o zaledwie 8 proc. Mimo to stosowanie gazu ziemnego w części pojazdów floty kraju, takich jak autobusy i taksówki, byłoby stosunkowo proste i mogłoby pomóc w zmniejszeniu zależności od importowanej ropy naftowej.

W połowie sierpnia Energy Future Coalition i Center for American Progress, wpływowa waszyngtońska grupa blisko związana z administracją Obamy, opublikowały artykuł zatytułowany Natural Gas: A Bridge Fuel for the 21st Century. Moment publikacji raportu został podyktowany niedawnymi ustaleniami dotyczącymi gazu łupkowego i chęcią włączenia gazu ziemnego do dyskusji podczas debaty Kongresu nad ustawą o energii. Proponowane w tym projekcie zapisy, takie jak program typu cap-and-trade, który skutecznie wyceniłby emisje dwutlenku węgla, mogą stworzyć silny i rosnący rynek na to paliwo. Gdy cena węgla osiągnie 20-30 dolarów za tonę, mówi Detchon z Energy Future Coalition, ekonomicznie korzystne byłoby dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej przejście na gaz z węgla. Detchon opowiada się również za mandatem niskoemisyjnym, który wymagałby od przedsiębiorstw użyteczności publicznej wykorzystywania gazu ziemnego do produkcji energii elektrycznej, a także zachętami dla producentów energii do zamykania najstarszych i najbrudniejszych elektrowni węglowych.

Takie zmiany polityki mają kluczowe znaczenie dla zachęcania do dalszych wierceń w złożach gazu łupkowego, mówi Jeff Ventura, COO of Range. Ceny gazu ziemnego osiągnęły najwyższy poziom 13 USD za tysiąc stóp sześciennych (MCF) w zeszłym roku, ale nadpodaż i słaby popyt obniżyły je tego lata do około 3 USD za MCF, najniższego poziomu od grudnia 2001 roku. przestój w wielu regionach kraju (choć odwierty w Marcellus faktycznie wzrosły). Rozsądna cena około 6 do 8 dolarów za MCF, mówi Ventura, umożliwiłaby firmom wiertniczym pełniejszą eksploatację gazu łupkowego. Powrót do tej ceny będzie wymagał nie tylko ożywienia gospodarczego, ale także polityki, która zwiększy popyt, wpływając na producentów energii na przejście na gaz ziemny. To coś, co może nastąpić natychmiast, mówi. Większe wytwarzanie energii z gazu ziemnego miałoby natychmiastowy wpływ.

Wiercenie w poszukiwaniu gazu łupkowego może również przynieść mniej oczywiste korzyści środowiskowe, jeśli badania rozpoczęte przez geofizyka ze Stanforda Zobacka zakończą się sukcesem. Elektrownie na paliwa kopalne, niezależnie od tego, czy korzystają z węgla, czy gazu ziemnego, będą musiały w końcu przechwycić i sekwestrować emisje dwutlenku węgla. Oznacza to znalezienie bezpiecznego, ekonomicznego sposobu przechowywania dwutlenku węgla, aby nie mógł się wydostać. Zoback uważa, że ​​złoża łupkowe mogą stanowić jedno rozwiązanie.

Zoback testuje wykonalność procesu, który mógłby zatrzymywać dwutlenek węgla w wyeksploatowanych odwiertach gazu ziemnego, jednocześnie wyciągając z nich dodatkową wydajność. Uważa się, że przynajmniej część metanu w łupkach jest adsorbowana do osadów: cząsteczki gazu tworzą cienką warstwę, która przylega do powierzchni materiału organicznego i gliny w złożach. Wstępne testy wykazały jednak, że dwutlenek węgla wiąże się z tymi materiałami silniej niż metan. Zoback uważa, że ​​dwutlenek węgla wpompowany do studni, które stały się mniej wydajne, mógłby wyprzeć zaadsorbowany metan, który następnie wypłynąłby z łupków do studni. Jeśli to zadziała, proces uwolni dodatkowy gaz ziemny w tych odwiertach, jednocześnie bezpiecznie zatrzymując dwutlenek węgla pod ziemią.

Zoback mówi, że miną lata, zanim dowie się, czy proces działa. Oczywiście od koncepcji do realizacji jest daleka droga. I jest sto jeden pytań, na które trzeba odpowiedzieć, mówi. Sugeruje jednak, że niedawne spowolnienie odwiertów gazowych jest okazją do przetestowania pomysłu, zanim tempo odwiertów ponownie wzrośnie, czego spodziewa się w 2011 lub 2012 roku. Zoback zauważa, że ​​rurociągi są obecnie wykorzystywane do dostarczania dwutlenku węgla do ropy naftowej. -odwierty w celu zwiększenia produkcji; Jak mówi, podobną infrastrukturę można by zbudować wokół odwiertów gazu łupkowego. I mówi, że budowa części tej infrastruktury przy jednoczesnym rozwoju odwiertów gazu łupkowego sprawi, że składowanie dwutlenku węgla będzie znacznie bardziej praktyczne.

Świat marzeń
Jednak nie wszyscy eksperci uważają, że szybki rozwój rynku gazu ziemnego jest rozsądny. Mówiąc najprościej, obawiają się, że kraj może uzależnić się od kolejnego paliwa kopalnego – takiego, które w dłuższej perspektywie może okazać się znacznie mniej obfite i droższe, niż wielu obecnie przewiduje.

Otrzeźwiającym przykładem są doświadczenia Wielkiej Brytanii z końca lat 80-tych. Kraj sąsiadował z ogromnymi, słabo rozwiniętymi zasobami gazu ziemnego na Morzu Północnym. W tym czasie konserwatywny rząd kierowany przez premier Margaret Thatcher walczył z górnikami, a gaz ziemny wyglądał na paliwo atrakcyjne gospodarczo i politycznie. Tak więc rząd i przemysł posunęli się naprzód z czymś, co stało się znane jako pęd do gazu, pozwalając po raz pierwszy na użycie tego paliwa w elektrowniach. Krajowy przemysł węglowy prawie zniknął, a energia jądrowa została w dużej mierze zaniedbana. Cały kraj bardzo szybko posunął się w kierunku budowy nowych elektrowni gazowych, wspomina Tony Meggs, który był wówczas dyrektorem BP odpowiedzialnym za budowę rurociągu eksportowego dla paliwa. Zaczęliśmy eksploatować słabo rozwinięte pola gazowe i było świetnie. Byliśmy bardzo szczęśliwi.

Ale z perspektywy czasu, mówi Meggs, obecnie inżynier wizytujący w MIT i współdyrektor nadchodzącego szkolnego raportu na temat gazu ziemnego, szybki rozwój rynku w Wielkiej Brytanii okazał się złą polityką. Obecnie, jak mówi, Wielka Brytania importuje znaczne ilości gazu ziemnego, od którego zależy w dużej mierze do produkcji energii elektrycznej; do 2020 roku będzie zmuszona importować 70 proc., w większości z Europy kontynentalnej. Tak więc przeszliśmy z pozycji świetnych dostaw i bezpieczeństwa, gdzie wszyscy mówili, że jest dużo gazu, do pozycji, która z punktu widzenia bezpieczeństwa energetycznego jest bardzo nieatrakcyjna, mówi Meggs. Bardzo ważne jest, aby Stany Zjednoczone nie poszły tą samą drogą, rozszerzając rynki i niewłaściwie wykorzystując zasoby, a następnie uzależniając się od importu.

Podczas gdy Meggs nazywa dostawy gazu łupkowego w Stanach Zjednoczonych wielkim błogosławieństwem, ostrzega, że ​​nadal nie jest jasne, jak duże będą to zasoby, ponieważ wiercenie dla niego jest stosunkowo młodym zjawiskiem. Jak mówi, każda polityka energetyczna musi uwzględniać te niepewności. Na przykład badanie gazu ziemnego MIT skupi się nie tylko na tym, ile tam jest, ale ile kosztuje wydobycie go z ziemi, jak długo będzie trwał i jaki jest zakres [niepewności], zarówno pod względem kosztów i ostatecznej możliwości odzyskania.

Obawa polega oczywiście na tym, że znacznie mniej gazu, niż oszacowali eksperci, będzie można wydobyć z łupków przy akceptowalnych kosztach środowiskowych i ekonomicznych. Jay Apt, dyrektor wykonawczy Carnegie Mellon Electricity Industry Center w Pittsburghu, mówi dosadnie: Jesteśmy na wczesnym etapie boomu łupkowego. Każdy praktykujący w okresie boomu myśli, że będzie to trwało wiecznie i jest zaskoczony, że za pięć czy siedem lat nie będzie trwał wiecznie. Apt przewiduje nieuniknione obniżenie liczby stóp sześciennych, które te złoża mogą dostarczyć. W końcu, mówi, jest różnica między tym, co dała ci Matka Natura, a tym, co miasto pozwoli ci wydobyć. Mówi, że ekstensywne wykorzystanie gruntów i wody przez producentów gazu już wywołuje reakcję w Pensylwanii. A niebezpieczeństwo szybkiej konwersji większej liczby elektrowni na gaz ziemny polega na tym, że po uzupełnieniu dostaw gazu łupkowego producenci energii będą zależni od importu i będą narażeni na wahania cen.

Niektórzy eksperci ds. energii twierdzą, że nawet jeśli dostawy gazu ziemnego będą obfite, nie jest jasne, w jakim stopniu producenci energii przejdą na to paliwo i jak długo to potrwa. Wielu zwolenników gazu wykazuje praktyczną naiwność w kwestii konwersji produkcji energii na węgiel, mówi David Victor, dyrektor Laboratorium Prawa Międzynarodowego i Regulacji na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Jeśli spojrzysz na ilość gazu potrzebną do zastąpienia wszystkich elektrowni węglowych w Stanach Zjednoczonych, mówisz o zwiększeniu zużycia gazu o około 50 procent, mówi. To ogromna liczba. Tak duży wzrost wydobycia będzie wymagał rozległych odwiertów w łupkach, częściowo w gęsto zaludnionych lokalizacjach. I, jak mówi, nie wiemy, jak [wiercenie gazu łupkowego] wygląda na naprawdę masową skalę. Wielu z tych, którzy opowiadają się za przejściem na gaz ziemny na dużą skalę, żyje w świecie marzeń, mówi Victor. Nie dopracowali praktycznych szczegółów.

Wytwarzanie energii elektrycznej przy użyciu większej ilości gazu ziemnego i mniejszej ilości węgla może wyraźnie zmniejszyć zanieczyszczenie dwutlenkiem węgla. Victor mówi: Jeśli gaz łupkowy będzie się rozprowadzał w bardzo dużych ilościach i po niskich kosztach, będzie to opłacalny sposób na znaczne zmniejszenie emisji. Ale, jak mówi, te redukcje nie wystarczą, aby osiągnąć długoterminowy cel, jakim jest zmniejszenie ogólnej emisji dwutlenku węgla w kraju o 80 procent do 2050 roku, jak opowiadał się prezydent Obama i wielu innych przywódców politycznych. Przejście na gaz ziemny, jak mówi, daje trochę czasu, zanim można będzie wprowadzić inne zmiany, takie jak wprowadzenie większej liczby źródeł energii wiatrowej, jądrowej, hydroelektrycznej, słonecznej i innych źródeł energii o zerowej emisji dwutlenku węgla. Problem polega na tym, że gaz ziemny jest pomostem donikąd, mówi Victor. I może to być bardzo kosztowny pomost do wyniku, który nie prowadzi łatwo do 80-procentowej redukcji.

Z punktu widzenia technologii gaz ziemny i źródła odnawialne, takie jak wiatr i energia słoneczna, mogą się wzajemnie uzupełniać. Turbiny opalane gazem ziemnym mogą być wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej, gdy nie wieje wiatr lub nie świeci słońce. Jednak związek gospodarczy i polityczny między gazem ziemnym a odnawialnymi źródłami energii jest bardziej skomplikowany. Jeśli polityka federalna i stanowa nadal będzie wymagać, aby producenci energii wykorzystywali więcej odnawialnych źródeł energii, przemysł energetyczny prawdopodobnie skoncentruje swoje nowe moce na tych technologiach, zachowując jednocześnie tanie elektrownie węglowe. Polityka będzie napędzać wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, a ekonomia będzie napędzać wykorzystanie węgla. Wyciskane będą instalacje gazu ziemnego.

Z drugiej strony skupienie się na gazie ziemnym jako sposobie ograniczenia emisji dwutlenku węgla może odwrócić uwagę – i pieniądze – od zapotrzebowania na technologie bezemisyjne. Jestem wielkim fanem czystego gazu ziemnego, ale istnieje bardzo duże niebezpieczeństwo, że wszyscy zachwycą się gazem i stracą z oczu fundamentalną transformację technologiczną, która jest potrzebna, mówi Victor.

Dostępność ogromnych zasobów gazu ziemnego w łupkach Marcellus i podobnych osadach wokół Stanów Zjednoczonych w zasadniczy sposób zmieniła obliczenia energetyczne. Odkrycie tego dużego i pozornie ekonomicznego nowego źródła paliwa kopalnego zaskoczyło nawet geologów, którzy spędzili swoje kariery na badaniu łupków. Nic więc dziwnego, że decydenci i politycy dopiero zaczynają próbować zrozumieć, co oznaczają te odkrycia.

Nie jest jasne, w jaki sposób – ani nawet czy – osoby odpowiedzialne za politykę energetyczną wykorzystają tę szansę. W najlepszym przypadku nowo zidentyfikowane dostawy gazu dadzą czas, dając szansę na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych, podczas gdy bardziej innowacyjne technologie są opracowywane i wdrażane. W najgorszym przypadku kraj spali duże ilości tego paliwa tylko po to, by odkryć, że nie zmniejszyliśmy bardzo emisji dwutlenku węgla – i że odłożyliśmy inwestycje w badania w celu stworzenia czystszych technologii.

David Rotman jest redaktorem Przegląd technologii .

ukryć