Najlepsze argumenty za i przeciw zakazowi szczelinowania

Podczas debaty wiceprezydenckiej wiceprezydent Mike Pence oskarżył byłego wiceprezydenta Joe Bidena i kalifornijską senator Kamalę Harris o chęć wprowadzenia zakazu szczelinowania hydraulicznego.

„Joe Biden i Kamala Harris chcą podnieść podatki, pogrzebać naszą gospodarkę nad Zielonym Nowym Ładem o wartości 2 bilionów dolarów” – powiedział Pence. „Chcą zlikwidować paliwa kopalne i zakazać szczelinowania.”

Harris, kandydatka Demokratów na wiceprezydenta, była nieugięta, że to nieprawda. „Przede wszystkim powtórzę, a Amerykanie wiedzą, że Joe Biden nie zakaże szczelinowania” – powiedział Harris. „To jest fakt. To jest fakt.”

Plan Bidena dotyczący zmian klimatycznych wzywa Stany Zjednoczone do wyzerowania emisji gazów cieplarnianych do 2050 roku, jednocześnie pomagając pracownikom i społecznościom, które mogą cierpieć z powodu utraty pracy w przejściu na czystą energię. Nie wspomina o szczelinowaniu w ogóle.

Trump, w międzyczasie, nie ma opublikowanego planu radzenia sobie ze zmianami klimatycznymi. Rozluźnił jednak przepisy środowiskowe dotyczące górnictwa i wierceń w Stanach Zjednoczonych, aby zwiększyć produkcję paliw kopalnych w USA.

Aktywiści naciskają na pretendentów do fotela prezydenckiego, aby zajęli się szczelinowaniem – które polega na pompowaniu wody pod wysokim ciśnieniem, piasku i innych substancji chemicznych do formacji skalnej w celu utworzenia szczelin, które mogą uwolnić uwięzioną ropę i gaz – ponieważ radykalnie zmieniło ono krajobraz gospodarczy, energetyczny, polityczny i środowiskowy Stanów Zjednoczonych.

Zmieniło Stany Zjednoczone w największego producenta ropy naftowej na świecie. Pomogła wyciągnąć kraj z recesji. Stworzyło bogate w gotówkę miasta w niegdyś słabo zaludnionych częściach kraju. Jednocześnie szczelinowanie doprowadziło do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych w USA.

Wstrzykiwanie ścieków z odwiertów szczelinujących spowodowało również wzrost liczby trzęsień ziemi. Spowodowało to lokalne problemy z jakością powietrza i bezpieczeństwem. I chociaż są one czystsze niż węgiel, ropa i gaz ze szczelinowania są nadal paliwami kopalnymi.

Dla decydentów trudnym wyborem jest podjęcie decyzji, czy korzyści przeważają nad szkodami, i czy paliwa ze szczelinowania mogą być krokiem w kierunku czystszej energii. „To jedna z tych kwestii, w których jest po prostu tak wiele szarości”, Sam Ori, dyrektor wykonawczy Energy Policy Institute na Uniwersytecie w Chicago, powiedział Vox w 2019 roku. „Nie sądzę, że istnieje naprawdę jasny przypadek, który mówi, że szczelinowanie jest koniecznie dobre lub złe, na netto.”

A dla kandydatów na prezydenta, trudno jest znaleźć odpowiednie boisko do wyborców, którzy sami są podzieleni. Sondaż przeprowadzony w 2019 roku przez KFF i Cook Political Report wśród wyborców w kluczowych stanach Michigan, Minnesota, Pensylwania i Wisconsin, pokazał szerokie poparcie dla propozycji takich jak Zielony Nowy Ład, ale znacznie mniejsze poparcie dla zakazu szczelinowania. W Pensylwanii, 69 procent wyborców deklaruje poparcie dla Zielonego Nowego Ładu, ale tylko 39 procent chce zakazu szczelinowania.

Jest to mikrokosmos szerszej dyskusji politycznej na temat roli przemysłu paliw kopalnych w przyszłości ograniczonej emisją dwutlenku węgla, czy powinien on być zwalczany jako przeciwnik, czy też przyjmowany jako partner.

Jeśli chodzi o szczelinowanie, naukowcy i analitycy badali je przez lata i nadal debatują nad jego zaletami. Oto podsumowanie najlepszych argumentów za i przeciw zakazowi szczelinowania.

Najlepsze argumenty przeciwko zakazowi: Szczelinowanie zmniejszyło emisję gazów cieplarnianych i pomogło rozszerzyć czystą energię

Chociaż szczelinowanie hydrauliczne jako technika istnieje od XIX wieku, a pierwsze komercyjne szczelinowanie dla gazu miało miejsce w latach 40. ubiegłego wieku, najnowszy boom na szczelinowanie rozpoczął się na poważnie około 2005 roku. To właśnie wtedy rosnące ceny ropy i gazu zmusiły firmy energetyczne do poszukiwania innych źródeł, kiedy dojrzały techniki pokrewne, takie jak wiercenie poziome i tanie szczelinowanie wodą mulistą, a nowe szacunki ujawniły gargantuiczne ilości gazu zgromadzone w formacjach takich jak Marcellus Shale.

Fracking stał się obecnie dominującą techniką wydobycia ropy naftowej i gazu w USA.

Fracking wzrósł na tle ogromnego śladu węglowego Stanów Zjednoczonych. Stany Zjednoczone są odpowiedzialne za najwyższy udział w skumulowanej globalnej emisji gazów cieplarnianych ze wszystkich krajów. Obecnie jest drugim co do wielkości emitentem na świecie, za Chinami. Ma również jedne z najwyższych emisji per capita na świecie.

Naukowcy ostrzegają, że jeśli ludzkość chce ograniczyć ocieplenie w tym stuleciu do 1,5 stopnia Celsjusza powyżej poziomu przedprzemysłowego, kraje będą musiały zmniejszyć globalne emisje o połowę już w 2030 r. i osiągnąć zerową emisję netto do 2050 r.

Podczas znacznej części boomu szczelinowania gospodarka USA rosła, a emisje spadały. Jedno z badań wykazało, że między 2005 a 2012 r. szczelinowanie stworzyło 725 000 miejsc pracy w branży, nie licząc powiązanych miejsc pracy wspierających. „To była jedna z najbardziej dynamicznych części amerykańskiej gospodarki – mówimy o milionach miejsc pracy”, powiedział Daniel Yergin, wiceprezes IHS Markit i założyciel IHS Cambridge Energy Research Associates, w wywiadzie dla CNBC.

To w dużej mierze dzięki gazowi ziemnemu pochodzącemu ze szczelinowania, wypierającemu węgiel w produkcji energii elektrycznej. Gaz ziemny emituje o połowę mniej gazów cieplarnianych niż węgiel na jednostkę energii. Nie ma on tak ogromnego wpływu na środowisko, jak kopalnie odkrywkowe czy kopalnie węgla usuwające wierzchołki gór. Chociaż ma swoje własne problemy z zanieczyszczeniami, spalanie gazu ziemnego nie wytwarza zanieczyszczeń takich jak popiół i rtęć, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia i środowiska przez lata.

„Niezależnie od tego, co wierzysz o przyszłości, gaz łupkowy odegrał znaczącą rolę w pozbyciu się emisji dwutlenku węgla i konwencjonalnych emisji z węgla”, powiedział Ori.

Raport z 2013 roku z Breakthrough Institute zatytułowany „Coal Killer” wyjaśnił, że wytwarzanie energii elektrycznej z węgla spadło z produkcji 50 procent energii elektrycznej w USA w 2007 roku do 37 procent w 2012 roku. Gaz ziemny z szczelinowania w dużej mierze wzrósł, aby wypełnić tę pustkę.

Głównym powodem tej zmiany jest to, że gaz ziemny z szczelinowania jest tańszy niż węgiel dla energii, którą produkuje. To czyni go atrakcyjnym dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej, zwłaszcza na konkurencyjnych rynkach. Wiele elektrowni zasilanych gazem ziemnym wykorzystuje turbiny gazowe pracujące w cyklu skojarzonym. Nie tylko produkują one o 50 procent więcej energii przy tej samej ilości paliwa w porównaniu z turbiną pracującą w cyklu pojedynczym, ale mogą też szybko się rozpędzić, aby sprostać nagłym wzrostom zapotrzebowania lub niedoborom energii od innych producentów. W porównaniu z elektrowniami węglowymi i jądrowymi, które mają trudniejszy czas na zwiększanie i zmniejszanie mocy, ta dodatkowa elastyczność sprawia, że elektrownie na gaz ziemny są szczególnie cenne w sieci.

Nawet najnowsze, najczystsze, bardziej wydajne elektrownie węglowe walczą, aby konkurować z gazem ziemnym.

Elastyczność gazu ziemnego ułatwiła również integrację zmiennych odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr i energia słoneczna. Kiedy bryza zwalnia, a nad głowami tworzą się chmury, gaz ziemny wkracza do akcji. Zmniejszyło to zapotrzebowanie na inne sposoby kompensacji nieciągłości, takie jak magazynowanie energii.

W rzeczywistości, wraz z rozwojem szczelinowania w USA, produkcja energii odnawialnej podwoiła się od 2008 roku. Odnawialne źródła energii, w tym hydroenergia i biomasa, stanowią obecnie nieco ponad 17 procent całkowitej produkcji energii elektrycznej w USA. W połączeniu z energią jądrową, która stanowi około 19 procent energii elektrycznej, oznacza to, że prawie dwie trzecie energii elektrycznej nadal wymaga dekarbonizacji. A to zajmie lata.

Więc zapisy gazu ziemnego ze szczelinowania jako pogromcy węgla i promotora energii odnawialnej czynią go cenną bronią w walce ze zmianami klimatu.

„Jeśli mówisz o gazie ziemnym jako paliwie dekarbonizującym, zastępującym węgiel, myślę, że fakty na miejscu naprawdę to potwierdzają” – powiedział Alex Trembath, współautor raportu „Coal Killer” i zastępca dyrektora w Breakthrough Institute. „W rzeczywistości widzieliśmy znaczny wzrost w szczególności w energetyce słonecznej i wiatrowej, nawet obok rewolucji szczelinowania.”

W tym samym czasie szczelinowanie pomogło odizolować USA od globalnych wstrząsów gospodarczych, w szczególności na rynkach ropy naftowej. Amerykańska ropa łupkowa zapewniła ponad połowę wzrostu globalnych dostaw ropy, więc rosnące napięcia i zakłócenia w krajach takich jak Iran, Libia i Wenezuela ledwie poruszyły igłę na pompie benzynowej.

„Wpływ tych dużych zakłóceń na ceny ropy był dość wyciszony, a wiele z tego ma związek z niesamowitym wzrostem ropy łupkowej jako źródła nowej podaży na rynku globalnym” – powiedział Ori.

W skrócie, gaz naturalny uzyskany przez szczelinowanie zmniejszył emisje, wspomógł gospodarkę i pomógł w rozwoju czystej energii, jednocześnie kosztując mniej niż brudniejsze paliwa.

Najlepsze argumenty za zakazem: Fracking utrzymuje nas w zależności od paliw kopalnych i podważa dekarbonizację

Zarówno ropa naftowa, jak i gaz ziemny produkowane ze szczelinowania mają swoje minusy. Gaz ziemny jest wykorzystywany głównie do wytwarzania energii (jest to obecnie największe źródło energii elektrycznej w USA), podczas gdy ropa naftowa jest używana głównie w transporcie, takim jak samochody, żegluga i lotnictwo.

Więc, podczas gdy niskie ceny gazu ziemnego pomogły wyeliminować z rynku brudny węgiel, niskie ceny ropy naftowej napędzane częściowo przez szczelinowanie zachęciły do częstszego podróżowania. W rzeczywistości, transport jest obecnie największym źródłem gazów cieplarnianych w USA. I po latach spadku, emisje USA w 2018 r. wzrosły o 3,4 procent.

Niskie ceny ropy naftowej podważyły uzasadnienie biznesowe dla czystszych alternatyw transportowych, takich jak samochody elektryczne i autobusy zasilane ogniwami paliwowymi. Zamiast tego, Stany Zjednoczone doświadczyły rosnącego apetytu na większe, bardziej spragnione samochody i więcej podróży lotniczych.

W międzyczasie, niskie ceny gazu ziemnego miały pewne szkody uboczne dla energii jądrowej, największego źródła czystej energii elektrycznej w USA. Niektóre z elektrowni jądrowych, które zapowiedziały wcześniejsze wycofanie się z eksploatacji, prawdopodobnie zostaną zastąpione przez gaz ziemny. Tak więc, podczas gdy zastąpienie węgla gazem ziemnym często prowadzi do redukcji emisji, zastąpienie energii jądrowej prowadzi do ich wzrostu.

Gaz ziemny sam w sobie może również stać się problemem klimatycznym. Metan, dominujący składnik gazu ziemnego, przy spalaniu wytwarza mniej dwutlenku węgla niż węgiel. Ale jeśli metan wycieka, co często ma miejsce w pewnych ilościach podczas normalnych operacji wydobycia gazu, staje się silnym gazem cieplarnianym. Przez 100 lat, ilość metanu zatrzymuje więcej niż 25 razy ilość ciepła w porównaniu do podobnej ilości dwutlenku węgla.

Oczywiście, metan jest produktem, więc przemysł gazowy ma motywację do ograniczenia wycieków. Ale wycieki są trudne do śledzenia i mogą łatwo przytłoczyć zyski z zastąpienia węgla.

Robert Howarth, naukowiec badający gaz łupkowy na Uniwersytecie Cornell, niedawno poinformował, że produkcja gazu łupkowego w USA odgrywa niebotyczną rolę w globalnej emisji metanu. Oszacował, że w ciągu ostatnich 10 lat ponad połowa globalnego wzrostu emisji metanu pochodziła ze szczelinowania w USA.

„Produkcja gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych wycieka gdzieś w okolicy 3,5 procent gazu, który produkujemy do atmosfery, co jest, wiesz, stosunkowo niewielką ilością gazu, jeśli o tym pomyślisz. Większość z niego trafia na rynek” – powiedział Howarth. „Ale te 3,5 procent wystarczy, aby wyrządzić poważne szkody w klimacie.”

Jest to wyższy szacunek wycieku niż EPA i przemysł obliczają, ale z trwającymi rolkami administracji Trumpa z przepisów Obama-era dotyczących monitorowania i ograniczania ulotnych emisji metanu, problem jest przygotowany do pogorszenia.

A potem jest sama technika szczelinowania. Wymaga ona ogromnych ilości wody. Odwierty mogą uwalniać do powietrza toksyczne substancje chemiczne, takie jak benzen. W miejscach szczelinowania może dochodzić do eksplozji i pożarów. Może dojść do skażenia wody pitnej. Ponad 17 milionów ludzi w USA mieszka w promieniu mili od aktywnego odwiertu szczelinowego, a badania pokazują, że szczelinowanie może prowadzić do niskiej wagi urodzeniowej u niemowląt urodzonych w tym promieniu.

Wielkie z tych zagrożeń dla środowiska, w sumie, są mniejsze niż te związane z wydobyciem i spalaniem węgla. Jednak nagły wzrost popularności szczelinowania oznacza, że wielu ludzi po raz pierwszy styka się z jego skutkami, co czyni je bardziej żywym problemem politycznym. To w przeciwieństwie do zagrożeń związanych z węglem, które są w większości znane w świadomości społecznej.

Innym czynnikiem jest to, że argumenty biznesowe za szczelinowaniem zaczynają słabnąć w miarę jak kolejne firmy wiertnicze ogłaszają bankructwo. Rocky Mountain Institute szacuje, że czysta energia jest już konkurencyjna w stosunku do nowych elektrowni zasilanych gazem ziemnym, a do 2035 r. budowa nowych elektrowni wiatrowych, słonecznych i magazynowych będzie tańsza niż dalsze funkcjonowanie 90 procent istniejących elektrowni gazowych.

A jeśli chodzi o ograniczenie zmian klimatycznych, kluczowym czynnikiem jest czas. Metan ulatniający się z odwiertów gazowych może pozostawać w atmosferze przez dekadę. Dwutlenek węgla pochodzący z jego spalania może utrzymywać się przez sto lat. Konieczne jest więc jak najszybsze ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Jednak każda nowa elektrownia zasilana gazem ziemnym oznacza zobowiązanie do dalszego wykorzystywania tego paliwa przez dziesięciolecia. Oznacza to, że elektrownie gazowe będą musiały zainstalować systemy wychwytywania dwutlenku węgla, co zwiększyłoby ich koszty operacyjne i jeszcze bardziej pogorszyło sprawę biznesową, albo jakiś biedny inwestor zostanie z torbą na głowie.

„Gaz ziemny jest nie tylko niebezpieczny i niszczący, ale jest też coraz bardziej niepotrzebny”, powiedział Michael Brune, dyrektor wykonawczy Sierra Club. „Naprawdę uważamy, że powinien istnieć krajowy zakaz szczelinowania.”

Co prezydent może faktycznie zrobić w sprawie szczelinowania?

Prezydent Obama często chwalił się wzrostem Stanów Zjednoczonych jako producenta energii. Prezydent Trump naciskał na wykorzystanie amerykańskiej ropy i gazu, aby zapewnić sobie dominację energetyczną. Ale jasne jest, że era dwupartyjnego wsparcia dla szczelinowania na poziomie krajowym dobiegła końca.

Teraz niektórzy Demokraci są otwarcie wrogo nastawieni do przemysłu paliw kopalnych, z senatorem Bernie Sandersem wzywającym do ścigania karnego niektórych firm.

Rząd federalny może ograniczyć licencje eksportowe na ropę naftową i gaz ziemny. Jednak znaczna część polityki energetycznej w Stanach Zjednoczonych jest regulowana na poziomie stanowym i lokalnym, więc prezydent nie może łatwo kształtować agendy bez lokalnego poparcia.

Na poziomie lokalnym, pomimo obaw dotyczących środowiska i bezpieczeństwa, wyborcy niechętnie ograniczają szczelinowanie. Środek wyborczy, który poważnie ograniczyłby szczelinowanie w Kolorado, nie powiódł się w 2018 r., Pomimo Demokratów wygrywających gubernatorstwo i większości w obu domach stanowych.

Breakthrough’s Trembath argumentował, że prezydent byłby najlepiej obsługiwany przez budowanie off-ramp dla mostu z dala od szczelinowania, a nie odcinanie go. Byłoby to mniej zakłócające i kontrowersyjne, a także pozwoliłoby krajowi kontynuować czerpanie korzyści ze szczelinowania przy jednoczesnym wymyślaniu lepszych opcji.

„Pierwszym sposobem na przyspieszenie końca mostu jest uczynienie technologii tańszą”, powiedział.

Wymagałoby to inwestycji w badania i rozwój czystej energii, szczególnie w zakresie technologii takich jak magazynowanie energii o długim czasie trwania i zaawansowana energia jądrowa. Ustalanie cen dwutlenku węgla pomogłoby również zapewnić, że największe źródła gazów cieplarnianych zostaną zredukowane w pierwszej kolejności, a przychody generowane przez te ceny mogłyby sfinansować dalsze badania. Plan klimatyczny Bidena zakłada, że „krajowi truciciele ponoszą pełne koszty swoich zanieczyszczeń węglowych”. Więc chociaż szczelinowanie może być kontynuowane pod administracją Bidena, może stać się bardziej kosztowne z czasem.

Update, 7 października 2020 r: Ta historia została pierwotnie opublikowana w 2019 roku. Został zaktualizowany teraz, aby odzwierciedlić dyskusję o zakazie szczelinowania podczas debaty wiceprezydenckiej w 2020 roku.