|
|
|
|
Ook:
onconventioneel aardgas. Schaliegas
is het aardgas dat zich in schalielagen bevindt. Schalie is
versteende klei
die lijkt op het metamorfe leisteen
maar wat minder compact en sterk is. Vaak bevindt de schalielaag zich op ca. 3
km diepte. Het aardgas is vooral methaan (CH4) en zit opgesloten in minuscule
poriën, tot een paar micrometer, in de
schalie.
Omdat het gas zit opgesloten, kan het niet zo eenvoudig worden gewonnen als de
aardgas uit poreus zandsteen.
Schaliegas wordt op een andere manier gewonnen:
- er wordt een meestal verticale put geboord tot in de schalielaag
- vanuit dat punt wordt er (meestal horizontaal) over een paar kilometer geboord
in de schalielaag
- in de horizontale boorpijp worden met explosieven gaten gemaakt
- met boorvloeistof (soort bentoniet)
wordt er een hoge druk gezet op de boorpijp, tot deze openbarst (deze stap wordt
fracken, fracking of fraccen genoemd, uitspraak [frekken])
- met de boorvloeistof wordt een hoge druk gehouden op de opengebarsten boorpijp
waardoor de scheuren verder in de schalielaag doordringen
- na het openbarsten van de schalie gaat het gas stromen en wordt opgevangen.
Door vanaf één plaats meer horizontale boorpijpen te maken en te fracken kan er cirkelsgewijs aardgas worden gewonnen over een gebied van een aantal
vierkante kilometer.
Na verloop van tijd is het winbare gas uit dat
deel van de schalielaag gewonnen en wordt een aantal kilometer verderop een
nieuwe put geboord waarna dezelfde stappen tot winning van schaliegas kunnen
leiden. Dit is een financieel nadeel ten opzichte van de
"normale" gaswinning uit poreus zandsteen, waarbij het niet nodig is
elke paar kilometer opnieuw te boren.
Kritische noten:
import van schaliegas of van aardgas?
- Sinds 2018 is het in Nederland verboden naar schaliegas te zoeken (of wellicht
alleen de exploitatie ervan?). Wonderlijk is dan wel dat we enorme hoeveelheden
schaliegas in de vorm van LNG uit de VS kunnen importeren en dat door de dure
energie grote bedrijven Europa dreigen te verlaten en naar de VS gaan. Het verbod van de VS
mee te werken aan Nord Stream 2, waardoor
aardgas uit Rusland via die weg onmogelijk werd, kwam daarom wel in een ander daglicht te
staan. De begrijpelijke maar naïeve reactie van minister-president Mark Rutte, minister van Buitenlandse Zaken Wopke Hoekstra, voorzitter van de Europese Commissie Ursula von der Leyen en andere politici
op de oorlog in
Oekraïne maakte óók aan de levering van aardgas via Nord Stream 1 een einde. Zo
zijn we als Europese burgers het slachtoffer van starre binnenlandse en Europese
politiek en vooral economisch belang van de VS.
- Qatar heeft i.v.m. de betrokkenheid met corruptie van
Europarlementariërs gesteld dat er geen LNG naar Europa gaat als Qatar
beschuldigd blijft worden (23 dec 2022). Als we slim zijn: liever ook
geen energie meer invoeren uit het Midden-Oosten.
- Door het naïeve gedrag van onze overheden en de
EU is er sinds 2022 nauwelijks of geen aardgas meer uit Rusland. Burgers en
bedrijven moeten enorm veel meer betalen voor gas en elektra (omdat elektriciteit vooral door gas
wordt opgewekt en er een financiële koppeling is). Dat betekent waarschijnlijk
dat we de negatieve aspecten van schaliegas voor lief zullen moeten nemen, als
we niet enorm duur LNG (schaliegas) uit de VS en het Midden-Oosten willen importeren.
- Een andere optie: toch meer aardgas uit
Nederland zelf, maar dan vanuit de Noordzee zodat de kans op aardbevingen in
Groningen geringer is. Of toch uit Groningen maar dan ook niet zo krenterig doen
bij aardbevingsschade.
- Het transport van
aardgas door de Nord Stream pijpleiding(en) zou ook voor het milieu veel beter
zijn dan een
groot aantal LNG-schepen laten varen.
En de VS zijn de laatste jaren zo wispelturig met handelsbetrekkingen, sancties
en verboden dat ze vermoedelijk niet veel meer vertrouwen geven dan het Europese Rusland. (Als
er op een gegeven moment te weinig aardgas is, is het natuurlijk "America
First".) En de
oude aardgasleiding van Rusland naar het Westen loopt door Oekraïne, waar we
sinds de machtsovername in 2014 minder op kunnen bouwen (en door de inval in
2022 nog minder uiteraard), waardoor de Nord Stream hard
nodig was.
winning van schaliegas op grote diepte; klik voor iets groter (copyright geology):  |
mogelijke voorkomens van schaliegas in nederland volgens tno, (zijp & van bergen, 2012); in blauw de posidonia schalieformatie (jura) en in groen het geverik laagpakket (carboon; bij dit pakket betreft het alleen het voorkomen niet dieper dan 4500 m); klik voor iets groter (tno-magazine):  |
Manieren om te fracken
Er zijn globaal twee manieren om te fracken:
- Bij de plug-and-perf-methode plaatst men in het horizontale boorgat een
buis die op regelmatige afstanden zijn geperforeerd. Vanaf het einde van het
boorgat wordt er steeds een deel van de bodem gefract. Men werkt dus vanaf het
einde van het horizontale boorgat naar het verticale boorgat toe.
- "Bij continuous pumping wordt in het horizontale boorgat een buis
geplaatst die op verschillende afstanden in het boorgat wordt omhuld met een
soort opblaasbare kussens waarmee de buis wordt vastgezet." Vervolgens
worden schuiven in de buis opengezet, waarna de fracvloeistof door die openingen
in het gesteente dringt. Dit is een snellere methode van die van plug-and-perf.
Aspecten
- Voordeel van schaliegaswinning is dat er veel minder kans op een aardbeving
is, omdat niet uit één grote poreuze bel wordt geput die kan instorten (wat
bij de "normale" aardgaswinning gebeurt), maar uit vele, lange diep
gelegen stroken.
- Wanneer de verticale boorpijp niet met een ondoordringbare stof wordt
omgeven, dan kan deze barsten en kan de boorvloeistof in de aardlagen komen
die gebruikt worden voor de winning van grondwater ten behoeve van drinkwater.
Door de chemicaliën die bij het fracken worden toegepast, heeft zo'n
verontreiniging van het grondwater veel invloed. Door de verticale boorpijp te omgeven met een dikke laag cement wordt dit
waarschijnlijk vermeden.
- Om de gaswinning continu te kunnen laten verlopen, worden chemische
stoffen aan de boorvloeistof toegevoegd. Om bacteriën in de leidingen te doden
wordt glutaraldehyde (glutaaraldehyde) toegevoegd, een desinfectiemiddel.
Bacteriën zorgen voor algenvorming en daarmee voor verstopping van de
pijpleiding. Een andere stof, polyacrylamide, wordt toegevoegd als
suspensiemiddel om de boorvloeistof bij de hoge druk (ca. 300 bar) en
temperatuur (ca. 150 graden C) soepel en gemengd te houden.
Glutaraldehyde is een giftige verbinding die zeer goed oplost in water.
Polyacrylamide kan onder hoge druk en temperatuur uiteenvallen in monomeren van
acrylamide die goed oplossen in water en waarvan de werking blijkbaar nog
onbekend is.
Duidelijk is dat beide stoffen niet in het grondwater mogen komen.
- Van de boorvloeistof komt een deel via de verticale leiding naar het
aardoppervlak terug en die vloeistof wordt opgevangen en als afval verwerkt.
Onder druk van de media die de slechte milieuaspecten naar voren brachten, zijn
er in de VS verschillende bedrijven die het weer naar de oppervlakte komende
fracwater, de zogenoemde flowback, reinigen.
- Wanneer tijdens het fracken ook scheuren in hogere lagen dan de
schalielaag ontstaan, kunnen het aardgas en de chemicaliën ontsnappen en
mogelijk in hoger gelegen grondwaterlagen dringen. Het risico bestaat dat het
methaan ongecontroleerd vrijkomt.
- In Nederland schijnt door het Staatstoezicht op de Mijnen ook
gecontroleerd te worden op eventueel radioactief materiaal dat met het aardgas
naar boven komt.
- Met de nodige zorgvuldigheid lijkt winning van schaliegas wel mogelijk. Er
schijnen overigens al meer dan 200 bijna uitgeputte gasvelden bij de
"normale" aardgaswinning (deels op het land, deels onder de zee) met
behulp van fracken behandeld te zijn, om de laatste restjes aardgas uit
dat gasveld te kunnen winnen.
- De winning van schaliegas heeft in de Verenigde Staten tot veel vervuiling
en protesten geleid. De drang tot gaswinning als vervanger van buitenlandse olie
heeft de wetgeving daar verzwakt waardoor bij de winning van schaliegas in de VS
wel eens aardgas en mogelijk ook gevaarlijke chemische stoffen aan het
aardoppervlak tevoorschijn kwamen (het bekende "brandende
drinkwater").
- Er bestaan enorme hoeveelheden schalielagen, ook in Nederland. De potentie van
deze vorm van fossiel aardgas is zeer groot, en dus ook de wens tot winning
daarvan.
- In sommige gebieden ontstaat een tekort aan water door het fracken (in
grote delen van de Verenigde Staten streden boeren en schaliegasboorders om
water). Naar alternatieven wordt gezocht voor het water en de chemische
toevoegingen, zoals Vaporfrac (een schuim van 95% stikstof en 5% water) en lpg
onder hoge druk (wordt dan een gel); er worden proeven gedaan met samengeperste
lucht, helium en koolstofdioxide. In India gebruikt men de gom van de guar of
gavar (Cyamopsis tetragonoloba) als milieuvriendelijk verdikkingsmiddel voor
fracwater...
Documentatie
- Argumentenkaart
schaliegaswinning (TNO)
Met dank aan o.m. Technisch Weekblad, Geology
en TNO.
De Engelse term fraccen (tegenwoordig vaak geschreven als fracken)
is waarschijnlijk afkomstig van het Engelse fracas, van het Franse fracas,
van het Italiaanse fracasso (ineenstorten),
van fracassare (breken, ineenstorten, in
delen uiteenvallen), van fra-, een afkorting
van het Latijnse infra (onder) en het
Italiaanse cassare (breken), van het
Latijnse quassare (schudden); bron Online
Etymology Dictionary.
Eng. shale
gas