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La pratica dell’”Hydraulic fracking” (frantumazione idraulica), cioè l’estrazione del gas naturale con acqua pressurizzata da strati profondi, è da tempo sotto accusa negli Stati Uniti per i conseguenti rischi di inquinamento delle falde acquifere, come raccontato su Scientific American. Il processo di estrazione è difficile perché i giacimenti sedimentari che ospitano il gas sono profondi, al di sotto delle falde e racchiusi tra strati di rocce argillose impermeabili, ed è quindi indispensabile ricorrere a tecniche di trivellazione mediante pozzi, simili a quelli per l’estrazione del petrolio.
Source: A.Granberg: WSJ Research /Chesapeack Energy.
Il processo è illustrato nella figura qui sotto
L’estrazione viene effettuata ricorrendo inizialmente ad un pozzo verticale, ma che nella parte finale sotterranea si sviluppa orizzontalmente; lo “spillamento” (tapping) del gas naturale avviene attraverso la tecnica dell’“hydraulic fracking” delle rocce scistose.
La perforazione viene condotta per 1-3 kme man mano il pozzo viene incamiciato con una tubazione di acciaio. Le pareti del pozzo sono consolidate e cementificate fino al di sotto del livello delle falde naturali, per evitare che il gas o i fluidi di trivellazione ed estrazione risalgano all’esterno della pipeline di acciaio o finiscano nella falda stessa inquinandola.
Una volta raggiunta la profondità del giacimento si fa compiere una svolta a gomito a 90° al pozzo di trivellazione e si prosegue ancora per alcune centinaia di metri continuando a incamiciarlo con la tubazione di acciaio. Quindi si inietta sotto forte pressione una sospensione di acqua e sabbia (per lo più silicea) contenente anche antiaggreganti, che servono a stabilizzarla, nonché battericidi e altri prodotti chimici (tra cui alcuni notoriamente cancerogeni, come il benzene).
La parte terminale della camicia porta delle cariche che si fanno esplodere elettricamente, provocando sia dei fori nella tubazione che delle estese fratture, ramificate in tutte le direzioni, nelle fragili rocce circostanti. Le fratture e fenditure vengono mantenute pervie da grani di sabbia silicea opportunamente dimensionati. A volte, se la pressione di pompaggio è sufficientemente forte, bastano dei fori nella camicia di acciaio, senza bisogno di ricorrere a cariche esplosive.
Il gas compresso, fuoriuscente dalle fratture, entra controcorrente nella tubazione, risalendola fino alla superficie dove verrà incanalato verso gli impianti di stoccaggio e poi di raffinazione. Mentre continua il pompaggio forzato, l’acqua a sua volta risale e viene raccolta in ampi bacini aperti per far decantare i detriti e degassarsi parzialmente, quindi viene riutilizzata.
Finora le principali contestazioni a questa tecnica avevano riguardato il pericolo di inquinamento delle falde superficiali, vuoi per fratture nelle pareti di cemento dei pozzi, poco accuratamente colate, vuoi per la cattiva impermeabilizzazione del fondo dei bacini di raccolta delle acque di risalita dai pozzi (in qualche caso hanno traboccato a causa di piogge torrenziali). Talvolta dai rubinetti domestici sono fuoriusciti gas infiammabili o fanghi maleodoranti.
Le Autorità dello Stato di New York hanno proibito l’estrazione, con questo metodo, nei bacini idrografici utilizzati per l’approvvigionamento idrico delle grandi città e hanno chiesto di utilizzare solo serbatoi stagni per lo stoccaggio.
Recentemente negli Stati Uniti la pratica dell’Hydraulic fracking è stata accusata di avere aumentato la frequenza dei terremoti.
Intorno alla cittadina di Youngstown (Ohio) si sono succeduti ben 11 terremoti, di cui gli ultimi due del grado 2.7 e 4 (alle 20.05 del 31 dicembre) della scala Richter, come segnalato da numerose note di diverse Agenzie di Stampa.
In questo caso i sismi hanno avuto un ipocentro molto superficiale (3 –5 km - Vedi Emilia, ndr), per cui i danni sono stati notevoli, malgrado l’energia fosse limitata: interruzione di molte sedi della rete stradale (Figura 2) e lesioni alle abitazioni.
I sismi si sono protratti per tutto il periodo del pompaggio di acqua e sabbia dopo le esplosioni iniziali. A parità di energia sviluppata, come misurata dai gradi della scala Richter, se l’ipocentro è molto profondo (30 –60 km come nel caso dei recenti sismi nel Nord Italia) i danni possono essere più limitati.
Associazioni di cittadini infuriati per le continue e inusuali scosse sismiche, hanno ottenuto dalle autorità dell’Ohio la chiusura provvisoria di alcuni impianti di trivellazione della Northstar Disposal Service attorno alla città di Youngstown. Il blocco è momentaneo perché questa tecnologia di estrazione del gas è stata finora ritenuta regolare dai regolamenti federali.
Sorpresa di Capodanno in Ohio. Foto di Martin Luff
Lo Stato dell’Ohio è costituito da una vasta pianura, in gran parte alluvionale e di fatto non sismica, compresa tra il grande fiume (da cui prende il nome) a Sud e ad Est, il Lago Erie a Nord e gli stati del Michigan, sempre al Nord, e dell’Indiana ad Ovest.
Una indagine sismica (non ancora pubblicata) si sta conducendo da parte di ricercatori della Columbia University su incarico dell’ Ohio Department of Natural Research. I ricercatori deducono che i movimenti potrebbero essere causati dallo slittamento delle rocce scistose lungo faglie alla stessa profondità del pozzo di fracking, ma distanti anche alcuni chilometri, causati non dal pompaggio sotto pressione o dalle esplosioni, bensì dall’azione lubrificante degli additivi alle interfacce di rocce adiacenti.
L’Agenzia ambientale americana EPA non si è ancora pronunciata sull’origine certa di questi fenomeni, che vengono minimizzate dalle imprese coinvolte: le trivellazioni raggiungono strati molto distanti dalle falde superficiali. Per cui sia il pericolo di inquinamento delle stesse, sia la destabilizzazione di molte centinaia di metri di rocce sovrastanti la ramificazione orizzontale sarebbero da escludere. Ma i meccanismi che provocano questi sismi possono essere molteplici. In questo tipo di trivellazioni vengono usate enormi quantità di acqua (anche 15 milioni di litri per pozzo) e centinaia di litri di additivi chimici.
Inoltre il 75% dell’acqua di pompaggio risale in superficie, portando con se sali e residui radioattivi estratti dagli strati profondi. Comunque l’EPA si è riservata di produrre un rapporto nel corso del 2012, visto i pareri contrastanti di numerosi esperti.
A differenza dell’Ohio, il sud dell’Oklahoma è territorio sismico e l’anno scorso tra il 17 e il 19 gennaio, si sono infatti registrate 43 scosse da 1 a 2,3 gradi Richter, che in un rapporto dell’Oklahoma Geological Survey sono stata associate al fracking.
In Europa invece, nel maggio scorso dopo due lievi scosse nei pressi di Blackpool, le proteste degli abitanti hanno costretto il governo britannico a sospendere le operazioni della Cuadrilla Resources, in attesa di nuove valutazioni d’impatto (come raccontato su Technology Review).
I sostenitori del processo di Hydraulic fracking ritengono che, dal punto di vista ambientale, il processo ha un impatto ambientale minore rispetto all’emungimento di petrolio delle rocce scistose condotto in superficie, come avvenuto in passato per i giacimenti dei monti Appalachi, dove era stato effettuato il decapsulamento delle cime e dei pendii per sfruttarli a cielo aperto. Analogamente, nell’Alberta canadese, lungo il fiume Athabaska, sono state distrutte intere praterie e boschi con l’intento di trattare il bitume con acqua calda per fonderlo ed estrarre l’olio greggio. L’Hydraulic fracking invece consentirebbe di limitare di molto le perdite di gas in atmosfera.
Le stime fanno ammontare a 23.000 miliardi di metri cubi di gas naturale, prevalentemente metano, nelle rocce scistose dei soli Stati Uniti Le perdite dirette di metano sono in proporzione più pericolose della sua combustione perché questo gas è circa 25 volte più efficace della CO2 come effetto serra.
Ma se anche non vi fossero perdite di gas, come nei processi di estrazioni degli oli petroliferi a cielo aperto, la combustione di questa enorme quantità di gas comporterebbe l’immissione in pochi anni di altrettanti metri cubi di anidride carbonica nell’atmosfera (il contenuto di carbonio per unità di volume di metano e di anidride carbonica è lo stesso), con un ulteriore contributo al riscaldamento globale.
Testo di Guido Barone, con contributi di Silvie Coyaud, Luca Lombroso, Riccardo Reitano, Claudio Cassardo, Daniele Pernigotti e Stefano Caserini.
Tags: Stati Uniti
Climalteranti on feb 14th 2012 Categorie: Metano, TerremotiStampa questo articolo
Questi i commenti (il testo potrebbe contenere errori)
E’ davvero impressionante l’impatto ambientale per estrarre e lavorare i combustibili fossili non convenzionali, anche ignorando l’impatto dell’uso di ogni combustibile fossile.
E ce la vengono a menare con lo smaltimento dei pannelli solari!
Cose allucinanti, grazie per l’approfondimento.
Impariamo, da un lato, che non c’è limite alla demenzialità autodistruttiva dell’uomo, (penso ancora di più alla follia delle tar sands canadesi), dall’altro che, se si arriva a questo, è perchè davvero le fonti fossili “facili” tradizionali sono alla frutta.
Ma quindi ha sempre più ragione Hansen, e tanti con lui. Senza una tassa sul carbonio questi non si fermeranno mai. E considerando che queste tecniche devono essere già estremamente costose, non dovrebbe essere necessaria neppure una grossa tassa per metterle fuori mercato. Boh, francamente resto sempre più sconcertato.
tassa sul carbonio.. pagare per inquinare, chi ha i soldi può inquinare, i poveracci non se lo possono permettere,come non si possono permettere men che mai la rinnovabile….
il fuori mercato non esiste, perchè si aumenta di prezzo del prodotto finale (tanto paghiamo noi) e si pagano di meno i lavoratori, ecco che la rinnovabile non riuscirà mai ad essere concorrenziale..
sveglia!!
L’incitazione a svegliarsi non sono certo sia ben mirata, a meno di non voler mantenere una posizione populista di principio anti-tasse. Ancor più demagogico mi sembra il sostenere che i ricchi potranno pagare e inquinare mentre ai poveri non resterà che la mera sopravvivenza. E la pseudo analisi economica che porta a sostenere che le rinnovabili non saranno mai (sic) competitive è risibile. L’olezzo di propaganda spicciola si impone.
Sarebbe invece meglio riflettere sul futuro, abbastanza prossimo, delle fonti fossili. Non penso solo al problema climatico o ambientale ma anche economico. Esiste ancora qualcuno in giro che pensa che il costo dei combustibili fossili non sia destinato a salire? E qualcuno che crede che la prossima rivoluzione energetica possa essere fatta in poco tempo e in modo indolore? L’epopea del bastoncino conficcato nel deserto texano per far venire fuori il petrolio è tramontata, guardando anche poco più lontano del benzinaio vicino casa dove facciamo il pieno è chiaro che la rivoluzione energetica del terzo millennio è alle porte. Come nel caso del clima, sarebbe opportuno che i conservatori si occupassero di proporre le loro soluzioni piuttosto che fare propaganda alla non-soluzione del “drill baby drill”.
ma per l’eliminazione del petrolio e dei combustibili fossili con me sfonda una porta aperta, io sono per la totale eliminazione di tutte quelle fonti energetiche che creano un monopolio per pochi a danno dei tanti, la ricerca si deve muovere per l ‘autarchia energetica, promuovendo combustibili rinnovabili in poco tempo (legno, quindi fare aree interamente dedicate al rimboschimento per combustibili, no ai biocarburanti che tolgono terreno fertile alla produzione di cibo umano)
il dibattito è che tassare il carbonio non serve a nulla se non a pagare piu tasse, perchè parto dal presupposto che ridurre la co2 è un impresa, inutile costosa e dannosa..
autarchia energetica, aumento delle aree verdi per fare legno, e da costruzione e da riscaldamento.. la vera fonte rinnovabile è il legno, inesauribile e pulita, con le dovute legislazioni che riguardano il controllo annuale delle combustioni..
detto questo basta con le tasse sul carbonio..si alle tasse per piantare più alberi e investire nella ricerca dello sfruttamento dell energia solare, idrica, eolica, geotermica ecc..
alla fine dalle nostre tasche esce sempre la stessa quota, ma almeno viene indirizzata verso qualche cosa di veramente utile..
non per ridurre la co2, ma per ridurre il vero inquinamento che lesiona noi, non il pianeta( che se ne fotte altamente ), e toglierci dalla schiavitù di comprare i combustibili dai paesi monopolisti dell energia..
alla fine la co2 si ridurrebbe cmq,( anche se non serve a niente) ma con l’impiego delle risorse(tasse) indirizzato in maniera più proficua e non ideologica..
alex1 lei dice delle cose prive di senso:
1) non c’è superficie sufficiente a produrre abbastanza legno per gli usi energetici di una società come la nostra; non c’era nemmeno in passato quando le foreste europee e nordamericane sono state distrutte per produrre energia e materiali; oggi sarebbe peggio
2) le rinnovabili sono GIA’ competititve, per esempio in Italia nell’ora di punta hanno già messo fuori mercato per quella fascia il carbone e le centrali meno efficienti
l’hanno scorso il solo eolico+FV han prodotto 10GWh, ossia il 3% del totale dell’energia elettrica; in totale nel 2010 su 290GWh 70 sono stati prodotti da rinnovabili, ossia quasi il 25%, che corrisponde al 10% del totale dell’energia primaria consumata nel paese.
se si investisse nel FV ed eolico anche troposferico quello che si è investito col CIP6 in bruciare le immondizie e gli scarti di lavorazione, con un meccanismo che ha incentivato i grandi privati a mettersi in proprio determinando un eccesso di potenza installata del 100% (cacchio) non saremmo qui a discutere;
lei è disinformato, neghista e disinformato. e sono buono (solo perchè è la terza volta che il gestore mi taglia la risposta.)
@alex1
Secondo lei, una volta rovinate dal fracking le strade dell’Ohio si riparano da sole o le rifa un’impresa pagata con le tasse dei cittadini?
“tassare il carbonio non serve a nulla se non a pagare piu tasse, perchè parto dal presupposto che ridurre la co2 è un impresa, inutile costosa e dannosa”
Sta scherzando, immagino. La Danimarca ha una carbon tax da 1992 e produce elettricità da fonte rinnovabile così concorrenziale e abbondante che la esporta; e la riduzione della CO2 è stata così redditizia che vari governi hanno tagliato le tasse.
“il vero inquinamento che lesiona noi”
Sta scherzando bis.
Nel Kentucky e in Virginia, per le malattie causate dall’inquinamento prodotto dalle miniere di carbone, la spesa sanitaria è di 75 miliardi di dollari all’anno. Per gli Stati Uniti, 2 mila miliardi all’anno (W. Norhaus).
In Cina, le malattie causate dall’inquinamento atmosferico da combustibili fossili costano il 3% del prodotto interno lordo (Banca mondiale).
Altri esempi a richiesta.
Il link all’articolo di Scientific American non funziona: non trova la pagina.
@ Michele
sistemato, grazie
(riporto il mio commento di ieri dal blog di AspoItalia)
Articolo molto interessante. Credo che sussistano molte analogie anche con le tecniche di cattura e sequestro del carbonio, con il pompaggio della CO2 liquefatta in depositi geologici sotterranei, di cui ho scritto una breve rassegna qualche ora fa. Mi chiedo cos’altro ci sia in comune tra queste tecniche dagli esiti incerti per chi ne subirà le conseguenze, oltre ai lucrosi vantaggi delle compagnie che se occupano, e per quanto rimarremo senza risposte certe dalla scienza, in modo da orientare la produzione di energia verso lidi più sicuri e sostenibili? A volte credo che il genere umano conservi un certo istinto ipocritamente suicida che si oppone alla sua stessa sopravvivenza…
Non mi intendo molto di rinnovabili e di combustibili fossili,
comunque credo che una carbon Tax renderebbe ancora piu’ convenienti le energie rinnovabili, e spingerebbe molti cittadini privati ad informarsi e ad orientarsi verso l’installazione di pannelli fotovoltaici.
Forse sbaglio ma credo che gia’ adesso comincino ad essere competitivi economicamente nei confronti di gas ed elettricita’ proveniente dalla rete, sopratutto nel caso di ristrutturazioni e di abitazioni nuove.
Il problema credo sia la poca pubblicita’ e la disinformazione che ruota attorno a questo ti energia. questo purtroppo anche da parte di tecnici del settore edilizio.
Il Fracking è forse la causa dei terremoti in pianura padana??? www.webcontro.com/2012/05/il-fracking-e-la-causa-dei-terremoti.html
@ Cluadio Tedeschi
Direi proprio di no; sarebbe un caso di terremoto preventivo, visto che in val padana il Fracking non si fa.
Egualmente, anche l’influenza del Fracking fatto in altre parti del mondo si può escludere.
Bella l’immagine di Stefano sul “terremoto preventivo”, mi fa pensare alla terra che minacciata dal fracking inizia a tremare di paura.
Scherzi a parte, non è vero che la Pianura Padana sia una “zona notoriamente esente da rischio sismico”, ce lo dicono sia le recenti mappe di rischio sismico che le notizie storiche sui terremoti in quelle zone. In particolare, è propio lungo una nota faglia dell’arco Ferrarese-Romagnolo che si è generato il terremoto di ieri.
@Stefano Caserini….Grazie!
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