Fracken met gas inplaats van water.

gaswell_greenecoDe nadelen van fracken met water zijn duidelijk, vooral nu in een recent onderzoek is gebleken dat de hoeveelheid water, nodig voor fracken, veel hoger – soms tot 3x zo hoog – is als vroeger geschat werd. Het is mogelijk om gashoudende aardlagen te fracken met gas onder hoge druk, in plaats van met water. De gebruikte gassen zijn CO2 , N2 en Propaan/butaan (LPG). CO2 wordt al een tijd gebruikt voor het verhogen van de opbrengst van conventionele olievelden. Bij fracken is het gebruik van LPG al een paar jaar in opkomst.

Nu in de startnotitie van  de Milieu Effect Rapportage (MER) voor de Structuurvisie Schaliegas het fracken met propaan uitdrukkelijk als mogelijkheid genoemd wordt is het belangrijk meer aandacht te schenken aan deze wijze van fracken.

Wat is fracken met Propaan ?

Het Canadese bedrijf Gasfrac experimenteert een jaar of 5 met het fracken door propaan. Meestal wordt een mengsel van propaan en butaan gebruikt. Met dit zogenaamde gas-fracken wordt propaan, soms met butaan, onder hoge druk met een diester fosfor zuur in gelvorm gebracht (dus vloeibaar), vermengd met zand en verschillende chemicaliën (samenstelling onbekend).

Dit mengsel wordt onder hoge druk in een – op de standaard manier geboorde en horizontaal verlengde boorput – geinjecteerd en gebruikt om het gashoudende gesteente te fracken. Daarna wordt de druk opgeheven, en stroomt het propaan samen met het gas (methaan) terug naar de oppervlakte. Daar komt het mengsel, dat in deze gemengde samenstelling gevaarlijk en brandbaar is, aan in apparatuur waarin het methaan wordt gescheiden van geinjecteerde gassen.

Een ander bedrijf, Ecorpstimulation Technologies, Texas (eCorpStim), doet samen met Baylor College of Medine onderzoek naar de veiligheid en milieu aspecten van het fracken met propaan. eCorpStim doet onderzoek naar gebruik van heptafluoropropaan (C3HF7 of F3C-CHF-CF3 of HFC-227 of HFC-227ea) as frack gas. Dit is een gestabiliseerde, onbrandbare vorm van propaan. Het bedrijf zegt dat zij fracken met alleen heptafluorpropaan, gecombineerd met zand of ceramische toevoegingen, dus niet met andere chemicaliën.

Waar gebeurt het nu ?

In de Verenigde Staten: Eagle Ford Shale in zuid Texas, bij Carrizo Springs; Pirtlaw, een oliebron bij Wolf Mountain in Steamboat Springs, Colorado; Utica shale in Ohio. In Canada: Moncton, New Brunswick.

Wat zijn de voordelen van het fracken met LPG ?

Er is minder of helemaal geen water meer nodig. De voordelen hiervan zijn:

  1. In gebieden met een tekort aan water (en hopelijk genoeg LPG) kan men fracken met gas in plaats van met water (voorbeeld: Texas, Algerije).
  2. Minder vrachtwagen verkeer nodig. Vervoer van water is nu vervangen door vervoer van LPG. En van LPG is minder nodig dan van water.
  3. Radioactieve stoffen en zouten lossen niet op in gassen, en worden niet meegenomen naar de oppervlakte.
  4. Minder kans op verontreiniging van grondwater omdat er geen afvalwater opgeslagen of vervoerd of geinjecteerd hoeft te worden.
  5. Omdat er minder afvalwater naar de oppervlakte komt vervalt een deel van de kosten van zuivering en opslag van afvalwater.
  6. Gasfrack claimt een hogere gasopbrengst, omdat het water het transport van gas blokkeert, terwijl dat niet het geval is bij LPG.
  7. eCorpStim werkt met heptafluoropropaan, omdat dit niet brandbaar is.

 Wat zijn de directe nadelen van het fracken met LPG ?

  1. LPG is veel duurder dan water, en niet overal beschikbaar
  2. Ook LPG moet met vrachtwagens worden aangevoerd, en het is niet zo onschuldig als water – het is brandbaar en explosief bij calamiteiten. Er is weinig fantasie voor nodig om te begrijpen hoeveel weerstand dit in een dichtbevolkt land als Nederland zal oproepen.
  3. Op de boorplaats is veel zware en luidruchtige industriële activiteit van de compressoren.
  4. Er is onvoldoende LPG om duizenden putten te fracken, dus het zal niet overal gebruikt kunnen worden.
  5. Bij iedere boorlocatie moet een processor de terugkerende gassen opnieuw condenseren in propaan en methaan en ook is er aanvullende verwerking voor opnieuw gebruik op de boorplaats. Al deze extra verwerking van grote hoeveelheden LPG verhoogt de kans op ongelukken.
  6. LPG is zwaarder dan lucht, en kan zich bij lekkage verzamelen op laaggelegen plaatsen waardoor ontploffingsgevaar bestaat, met name voor degenen die werkzaam zijn bij de boorputten. Een voormalige ingenieur bij Halliburton zegt het zo: “As a former frack engineer, I get the willies when I think about getting anywhere near a frack that is flammable. When it catches fire, it doesn’t burn nicely.”
  7. Ook bij het fracken met LPG zijn grote hoeveelheden onbekende toevoegingen nodig. Dit zijn waarschijnlijk dezelfde stoffen die nu als toevoeging worden gebruikt. Het oppervlakte water kan nog steeds verontreinigd worden.

Wat zijn de problemen bij het fracken met LPG ?

  1. Water is goedkoper, en fracken met LPG is alleen winstgevend als de infrastructuur voor werken met propaan (opvang en verwerking bij terugkomst) aanwezig is. Het proces van hydraulisch fracken maakt 56% uit van de totale kosten van gas winning. Als fracken met gas duurder is, dan wordt het al snel onmogelijk om schaliegas te winnen op deze manier.
  2. Op groter afstand van de boorput is de opbrengst lager, zodat er in hogere dichtheden (dus meer) geboord moet worden (1 boorput locatie met meerder putten per 2,5 km2).
  3. LPG fracken zal waarschijnlijk alleen gebruikt worden als de kosten voor waterbehandeling te hoog zijn, of als er een tekort aan water is.
  4. De grote hoeveelheden water die naar boven komen bij de winning van steenkoolgas verdwijnen niet bij het gebruik van propaan.
  5. Gevestigde grote spelers (Halliburton, Schlumberger) gaan hun investeringen en onderzoek naar beter gebruik van water niet meteen weggooien voor fracken met LPG.
  6. Lekkages in boorput casing blijven ook bij gas-fracking een probleem. Verontreiniging door lekkend methaan of propaan en butaan blijven ook bij LPG fracken onverminderd mogelijk.
  7. De geclaimde hogere opbrengst bij gas-fracking is volgens wetenschappers ‘anecdotisch’. Naast het verwachte betere transport van methaan staat de geringere effectiviteit van onder hoge druk fracken op grote diepte.
    Water is immers een goede frack-vloeistof omdat het niet samendrukbaar is.
  8. De meeste claims van Gasfrack bestaan uit meer/minder argumenten, maar de werkelijke resultaten van het boren en fracken met gas zijn bedrijfsgehein. De claims van Gasfrac en anderen zijn daarom gewoon advertenties. Er is nog helemaal geen onderzoek gedaan naar de mate waarin de geclaimde voordelen worden gehaald, en welke gevaren er zijn bij het gebruik van brandbaar en ontplofbaar gas dat terugstroomt.
  9. Voor de produktie van vloeibaar propaan is veel water nodig, hoewel minder dan bij hydraulisch fracken. Nu niet op de boorplaats, maar in de fabriek.
  10. In de VS en Canada is al op kleine schaal gewerkt met gas, maar er is geen controle en geen onderzoek naar verontreiniging en veiligheid. De filosofie in de VS tot nu toe is, dat de regels worden gemaakt al naar gelang de problemen die zich gaan voordoen. Volgens een vertegenwoordiger van de commissie die in Texas de regels voor het werken van de olie- en gasindustrie bepaalt: “We’ll see as the technology evolves if our rules need to evolve”.
    Dat betekent dat het eerste land (in Europa) dat deze techniek wil toepassen, zelf al het milieu en veiligheidsonderzoek mag gaan doeen.
  11. Het alternatief voor LPG, heptafluoropropaan is een zeer sterk broeikasgas (3300x zo sterk als CO2). eCorpStim wijst erop dat het maar voor 0,05% bijdraagt aan het broeikaseffect, en dat herwinning de klimaatschade kan beperken. Echter: er is helemaal geen onderzoek beschikbaar dat kan aantonen dat heptafluoropropaan veiliger en schoner is dan fracken met water, en wat de lekkage verliezen zijn als het op grote schaal wordt gebruikt.
    Het gas is nu algemeen in gebruik als blusmiddel in computerruimtes.
  12. Fracken met CO2.
    CO2 wordt al geruime tijd gebruikt voor het winnen van de laatste restjes olie uit olievelden.Technisch is het ook goed mogelijk om te fracken met CO2 gas.
    Toch zal fracken met CO2 ook veel overlast geven, omdat je niet overal pijpleidingen kunt aanleggen, zullen er meer vrachtwagens (met CO2) nodig zijn dan bij hydraulisch fracken. Omdat CO2 samendrukbaar is, zijn hogere drukken nodig om op grotere dieptes te fracken. Ook moet het CO2 gescheiden worden van het methaan, wat de kosten verder verhoogt.
    Het meerjaren onderzoeksplan van General Electric (nu werelds grootste maker van windturbines) bevestigt dat CO2 fracken nu niet economisch haalbaar is. Het onderzoek van GE wil bekijken op welke wijze CO2 zand kan transporteren om de gemaakte breuken open te houden, en op welke wijze CO2 goedkoop gescheiden kan worden van schaliegas en opnieuw gebruikt kan worden voor fracken.

 Gevolgen, Economie

  1. Regelmatig wordt de indruk gewekt dat verontreiniging van oppervlaktewater het voornaamste probleem bij schaliegaswinning is, en dat het verkleinen van deze problemen schaliegaswinning acceptabel zal maken. Er is echter met schaliegaswinning nog veel meer aan de hand, zoals ongewenste gevolgen voor milieu (luchtverontreiniging, heel veel boorputten, overlast, achteruitgang natuur), opwarming van het klimaat, en veiligheids aspecten (kans op ongelukken, veel zwaar vrachtverkeer).
  2. Als je gaat fracken met gas om het milieu te sparen, dan wordt het gas duurder, en blijven de veronderstelde economische voordelen van schaliegas uit. Het economische voordeel in de VS bestaat alleen bij gratie van de heel lage gasprijzen, en het negeren van milieu wetten, een situatie die in W-Europa niet denkbaar is.
  3. Fracken met LPG kan de problemen met waterverontreiniging en watertransport verminderen, maar zet daar andere problemen voor in de plaats. De optimistische verhalen van de industrie zijn niets waard in een discussie over veiligheid, milieu en klimaat. Alleen onafhankelijk onderzoek kan hier inzicht in geven.
  4. De voordelen van propaan of heptafluoropropaan maken deze gassen nog niet direct een economisch alternatief voor fracken met water. Deze vorm van fracken zal waarschijnlijk alleen worden gebruikt in plaatsen met een acuut watertekort. Onderzoek naar de beperking van milieuschade door een betere afhandeling van afvalwater zal de weg zijn die de industrie op de meeste plaatsen zal bewandelen.

Om te lezen:

http://williamahuston.blogspot.nl/2012/04/truth-about-fracking-with-propane.html

http://blogs.scientificamerican.com/plugged-in/2012/10/10/guest-post-waterless-fracking/

http://www.ernstversusencana.ca/france-clean-fracking-using-untested-non-flammable-propane-is-trojan-horse-designed-to-make-fracing-seem-ok

http://www.technologyreview.com/news/512656/skipping-the-water-in-fracking/

http://frackingfreeireland.org/2014/02/04/fracking-without-chemicals-fluoropropane-an-alternative/