شکست هیدرولیک و تکنیک‌ها، مزایا و تاثیر آن

• مقالات
• 0

شکست هیدرولیک (Hydraulic fracturing) فرآیندی است که شامل تزریق مایع با فشار بالا به سازندهای سنگی در اعماق زیر سطح زمین است. این سیال شکستگی‌هایی در سنگ ایجاد می‌کند و به هیدروکربن های به دام افتاده – مانند نفت و گاز – اجازه می‌دهد تا آزادانه تر به چاه تولیدی جریان پیدا کنند.
این تکنیک استخراج منابع را از مخازن غیر متعارف، مانند سازندهای شیل (shale formations)، که قبلا توسعه آنها غیراقتصادی بود، ممکن کرده است. شکست هیدرولیک مزایای بی شماری از جمله افزایش تولید انرژی و رشد اقتصادی به همراه داشته است. با این حال، چالش‌های زیست‌محیطی را نیز به همراه دارد که بحث‌های شدیدی را برانگیخته است.

شکستگی هیدرولیک چیست؟

شکست هیدرولیک یا فرکینگ، یک تکنیک تحریک خوب است که برای استخراج نفت و گاز طبیعی از سازندهای عمیق زیرزمینی استفاده می‌شود. این فرآیند شامل حفر چاه و سپس پمپاژ مخلوطی از آب، ماسه و مواد شیمیایی به داخل سنگ با فشار بالا است. این باعث ایجاد شکاف‌ها یا شکستگی‌های کوچک در سنگ می‌شود که هیدروکربن‌ها را قادر می‌سازد آزادانه تر جریان پیدا کنند.

تعریف شکست هیدرولیک نقش آن را به عنوان یک محرک اصلی تولید انرژی برجسته می‌کند. بدون این روش، ذخایر عظیم نفت و گاز دست نخورده باقی می‌ماند و عرضه جهانی انرژی را محدود می‌کند. معنای شکست هیدرولیک فراتر از شکستن صخره‌ها بوده بلکه یک راه حل نوآورانه برای برآوردن نیازهای رو به رشد انرژی است.

علی‌رغم اهمیت آن، اغلب به اشتباه درک می‌شود، و توضیح اینکه شکست هیدرولیک مستلزم چیست، ضروری است.

هدف از شکستگی هیدرولیک چیست؟

هدف اصلی شکستگی هیدرولیکی افزایش بهره وری چاه های نفت و گاز است. با ایجاد شکستگی در سنگ، شکستگی نفوذپذیری مخزن را افزایش داده و به هیدروکربن‌های بیشتری اجازه می‌دهد تا به سطح جریان پیدا کنند. این امر فرآیند استخراج را سریعتر، کارآمدتر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر می‌کند.

علاوه بر این، امکان دسترسی به منابعی که قبلا استفاده نشده بود، مانند گاز شیل و نفت شیل (tight oil) را فراهم کرده است. این ذخایر نامتعارف به طور قابل توجهی تولید انرژی را افزایش داده، وابستگی به واردات انرژی خارجی را کاهش داده و امنیت انرژی بسیاری از کشورها را افزایش داده است.

از منظر اقتصادی، یک تغییر دهنده بازی بوده است. شغل ایجاد کرده، از اقتصادهای محلی حمایت نموده و به بازارهای جهانی انرژی کمک کرده است. صنایع وابسته به نفت و گاز به لطف افزایش عرضه و مقرون به صرفه بودن این منابع شکوفا شده اند.

مشکلات شکست هیدرولیک چیست؟

در حالی که شکستگی هیدرولیکی مزایای زیادی دارد، بدون چالش نیست. یکی از نگرانی های اصلی تاثیر بالقوه آن بر محیط زیست است. منتقدان استدلال می کنند که مواد شیمیایی مورد استفاده در سیالات فرکینگ می توانند منابع آب زیرزمینی را آلوده کنند اگر به درستی مورد استفاده قرار نگیرند. علاوه بر این، دفع فاضلاب حاصل از فرآیند، خطراتی را برای اکوسیستم های محلی ایجاد می کند.

موضوع دیگر مصرف قابل توجه آب مورد نیاز برای شکستگی هیدرولیکی است. در مناطقی که با کمبود آب مواجه هستند، تقاضا برای میلیون ها گالن آب در هر چاه می تواند منابع محلی را تحت فشار قرار دهد. این منجر به نگرانی هایی در مورد پایداری طولانی مدت این عمل شده است.
فعالیت لرزه‌ای یا لرزه‌خیزی القایی (induced earthquakes) نیز به برخی مناطق مرتبط است.

این لرزش‌ها، اگرچه معمولا کوچک هستند، اما هشدار را در جوامع نزدیک به مکان‌های شکستگی ایجاد کرده‌اند. در نتیجه، صنعت با فشار فزاینده ای برای رسیدگی به این نگرانی های زیست محیطی و اجتماعی مواجه است.

چرا شکستگی هیدرولیک ممنوع است؟

شکست هیدرولیک در مناطق خاصی به دلیل خطرات زیست محیطی و سلامت عمومی آن ممنوع شده است. کشورها و ایالت هایی که سیاست های سختگیرانه زیست محیطی دارند، برای حفاظت از منابع طبیعی خود، فرکینگ را ممنوع کرده اند.
به عنوان مثال، نگرانی در مورد آلودگی آب‌های زیرزمینی، آلودگی هوا و فعالیت‌های لرزه‌ای باعث ممنوعیت در بخش‌هایی از اروپا مانند فرانسه و آلمان شده است. در ایالات متحده، برخی از ایالت‌ها، از جمله نیویورک، ممنوعیت‌ها یا مقررات سختگیرانه ای را برای فرکینگ وضع کرده‌اند.

مخالفت های مردمی نقش بسزایی در این تصمیمات داشته‌اند. بسیاری از جوامع نگران پیامدهای بالقوه دراز مدت، از جمله تاثیر آن بر کیفیت آب، استفاده از زمین و سلامت عمومی هستند. این نگرانی‌ها بحث‌هایی را در مورد اینکه آیا مزایای فرکینگ بر خطرات آن بیشتر است، دامن زده است.