Wzrost cen surowców energetycznych i stale rosnące zapotrzebowanie na energię wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań technologicznych i czerpanie ze źródeł, które do tej pory nie były w kręgu zainteresowania przedsiębiorców i polityków. Gaz łupkowy stał się ostatnio tematem przewodnim w rozmowach o przyszłości energetycznej naszego kraju.

 
Nie ulega wątpliwości, że zasoby gazu ziemnego zaczynają się kurczyć. Do tego dochodzi silna chęć uniezależnienia od dostaw z innych krajów. Procent energii uzyskanej z odnawialnych źródeł jest ciągle na niskim poziomie i nie zawsze nadaje się ona do wykorzystania w produkcji przemysłowej, ma raczej charakter wspomagający. Stąd silny zwrot w stronę niekonwencjonalnych złóż gazu.
Gaz łupkowy to gaz ukryty (zaszczelinowany) w głębokich warstwach geologicznych. Różni się tym od konwencjonalnych złóż, że mieści się w niewielkich szczelinach (mikroporach) skał nieprzepuszczalnych lub jest zaadsorbowany na powierzchni materii organicznej. Problem stanowi sposób eksploatacji takiego źródła gazu. W przypadku konwencjonalnych źródeł wystarczyło dokonać odwiertu i gaz pod ciśnieniem wydobywał się na powierzchnię. W odniesieniu do gazu łupkowego trudność polega na dotarciu do gazu ukrytego w szczelinach skał. Pierwszego odwiertu dokonano w dewońskich łupkach formacji Dunkirk już w 1821 roku. Wydobywany w ten sposób gaz był wykorzystywany przez wiele lat do oświetlenia miasteczka Fedonia w USA. Wraz z rozwojem technik wiertniczych udoskonalano proces wydobycia gazu łupkowego. Na dzień dzisiejszy najbardziej wydajnym sposobem okazuje się wiercenie poziome. Po dokonaniu odwiertu pionowego do określonej głębokości zmienia się kierunek wiercenia na horyzontalny. Można także zastosować proces szczelinowania, czyli wtłoczenia pod ciśnieniem wody z piaskiem, które rozsadzają warstwy skał i uwalniają ukryty gaz. Ciągle trwają prace nad udoskonaleniem technologii szczelinowania.

  
Skały łupkowe występują praktycznie wszędzie, natomiast trudno jest jednoznacznie określić ile gazu zawierają. W Polsce złoża czarnych łupków bitumicznych przecinają kraj pasem od Pomorza przez środkową Polskę, okolice Warszawy, Lublina po kraniec wschodni. Są także w okolicach Wrocławia. Natomiast piaskowce, w których porach także może znajdować się gaz rozciągają się  na terenach od Poznania do Łodzi. Ministerstwo Środowiska w ciągu ostatnich  lat udzieliło 44 koncesje na prowadzenie poszukiwań gazu niekonwencjonalnego.

 
Stany Zjednoczone są prekursorem wydobycia gazu ze skał łupkowych na skalę przemysłową. Liczba odwiertów w 2007 roku sięgała ponad 4 tysiące, a ilość wydobytego gazu prawie 25 miliardów m3. Z tego wynika, że 10% gazu wydobywanego na terenie USA pochodzi z krajowych złóż łupkowych, a w ciągu kolejnych 10 lat może osiągnąć nawet poziom 30%.

 
Jednak eksploatacja gazu łupkowego jest bardzo droga i skomplikowana. Eksperci szacują, że w warunkach polskich samo rozpoznanie i przygotowanie do eksploatacji złóż osiągnie koszty rzędu 10 miliardów złotych. O tym, ile będzie się wydobywać, decyduje nie tylko zapotrzebowanie, ale także sytuacja na rynku i ceny gazu.

 
Poza tym, że uzyskanie gazu łupkowego jest kosztowne i skomplikowane, to sam sposób wydobycia nie jest wolny od zagrożeń dla środowiska. W procesie szczelinowania zużywane są ogromne ilości wody i piasku. Do tej mieszanki dodawane są jeszcze środki chemiczne, których skład i ilość są tajemnicą przedsiębiorstwa, które prowadzi odwiert. Po wypłukaniu ze skał otrzymujemy ogromne ilości ścieków poprodukcyjnych o silnych właściwościach korozyjnych. Proces utylizacji popłuczyn jest bardzo kosztowny więc najczęściej są one wpompowywane do opuszczonych szybów lub składowane w specjalnych basenach. Niepokój może budzić forma zabezpieczenia tych akwenów przed odciekami do gleby i wód gruntowych. Prowadzone na szeroką skalę prace wiertnicze są źródłem zagrożeń dla środowiska poprzez degradację gleby, możliwość lokalnych zanieczyszczeń gruntów i wód powierzchniowych paliwami, smarami, środkami myjącymi, a także emitują hałas
i zmieniają krajobraz. Z tego względu przed rozpoczęciem prac wydobywczych należy zadbać o odpowiednie zaplecze i zabezpieczyć teren przed negatywnymi skutkami prowadzonych odwiertów.
Rozpoczęliśmy już w kraju pierwsze wiercenia w poszukiwaniu gazu łupkowego. Czas pokaże, czy trafimy na „żyłę złota”, która zapewni nam energetyczną niezależność. 

dr Katarzyna Świerk, Zakład Inżynierii Środowiska Wydział Chemii Uniwersytet Gdański

LITERATURA:
1. M. Rutkowski, Wyciskanie gazu, Polityka nr 9 (2694), 20.02.2009
2. A. Grzeszak, Łupanie gazu, Polityka nr 21 (2757), 22.05.2010
3. W. Wójcik, Strategia PGNiG w zakresie poszukiwań niekonwencjonalnych zasobów gazu ziemnego, www.mos.gov.pl
4. A. Grzeszak, Bujanie w obłokach (gazu), Polityka nr 27 (2763), 3.07.2010
5. R. Ostrowski, Gaz daje i zabiera, Polityka nr 30 (2766), 24.07.2010
6. J. Macuda (AGH), Środowiskowe aspekty potencjalnej produkcji gazu ziemnego z niekonwencjonalnych złóż, www.mos.gov.pl