Frakovanie je najčastejšie používaná skratka pojmu hydraulické fraktúrovanie. O čo vlastne ide? V kocke: Sprvu bežný vertikálny vrt sa po dosiahnutí určitej hĺbky zmení na horizontálny či šikmý. Následne sa cezeň do horniny vstrekne pod veľmi vysokým tlakom kvapalina. Zvyčajne je to voda, do ktorej sa pridávajú chemikálie a piesok. Cieľom je vytvoriť alebo rozšíriť už existujúce pukliny v hornine. Nimi potom ľahšie prúdia do zberného priestoru uhľovodíky, ktoré hornina obsahuje. Teda ropa a zemný plyn.
Táto metóda sa vyskúšala už v prvých rokoch po druhej svetovej vojne. Zakrátko vstúpila do praxe. Dodnes umožnila vyše 2,5 milióna ťažieb alebo ťažobných pokusov, predovšetkým v bridlicových masívoch. Z toho asi polovica prebehla či prebieha v USA. Frakovanie je ekonomicky efektívne, keď sa cena klasicky ťaženej ropy a zemného plynu dostane na určitú úroveň. Hraničná zhruba zodpovedá tej dnešnej cene.
Ešte pred zopár mesiacmi bolo frakovanie vysoko ziskové. Ťažba týmto spôsobom však vyvoláva aj otázniky. Od narušenia životného prostredia, najmä spodných vôd a vzduchu, cez geologickú nestabilitu (riziko zemetrasení) po záporné vplyvy na zdravie ľudí. V mnohých krajinách frakovanie zakázali, inde ho regulujú. V Británii prešli nedávno od zákazu k regulácii. Európska únia ako celok rokuje o „pravidlách hry“. Štát New York najnovšie rozhodol o zákaze frakovania na svojom území, čo je veľký krok k regulácii frakovania v USA.
Dvojsečné vykúpenie z krízy
Žijeme v ére do značnej miery umelej finančnej krízy a ňou spôsobených deformácií reálnej ekonomiky jednotlivých krajín, i medzinárodnej. A tak je každá „infúzia“ dostupných lacných surovín vítaná.
Foto: Matthew Scott, Carnegie Institution
Frakovaním sa dajú ťažiť dosiaľ neprístupné alebo neekonomické domáce zdroje, prípadne zdroje v spriaznených krajinách. Oslobodzuje od závislosti od politicky pochybných dodávateľov, alebo tých, čo zneužívajú kvázimonopolné postavenie a uzatvárajú kartely. Nečudo, že administratíva Baracka Obamu, prezidenta krajiny s najväčšou spotrebou energie na svete, si od ťažby fosílnych palív z domácich bridlíc frakovaním sľubuje veľa. „Máme zásoby zemného plynu, ktoré vystačia Amerike takmer na sto rokov,“ uviedol prezident v roku 2012. Lenže tieto očakávania sa nemusia naplniť.
Príslušné dôvody začiatkom decembra zhrnul publicista Mason Inman v rešpektovanom týždenníku Nature. Článok dokonca nazval The Fracking Fallacy, Falošná predstava o frakovaní. Inmanov článok vnáša do aktuálnej frakovacej horúčky potrebnú dávku triezvosti. Veľké firmy v USA rátajú pre najbližšie dve desaťročia s mnohými stovkami miliárd dolárov investícií do prevádzok, ktorých energetiku má pokrývať zemný plyn. Okrem toho predpokladajú rozsiahly export skvapalneného plynu predovšetkým do Európy a Ázie, ale aj do Južnej Ameriky.
To by, pravdaže, malo aj politické dôsledky: pre súčasnú geopolitickú konfrontáciu s Ruskom pre Ukrajinu, pre črtajúce sa „zadržiavanie“ Číny a pre spletitú situáciu v krajinách Perzského zálivu, kde sú – najmä v Katare a Iráne – obrovské klasické zdroje zemného plynu.
Základom optimizmu vyvolaného frakovacou horúčkou je vlaňajšie vyhlásenie riaditeľa Energy Information Administration (EIA) Adama Sieminského, že domáca ťažba zemného plynu určite porastie až do roku 2040. Je to však zjavne prehnané očakávanie. Vyrástlo totiž z iba hrubých výskumov hlavných formácií bridlicových hornín v USA.
Podrobnejšie analýzy vedú ku konzervatívnejším prognózam. Všetko sa krúti okolo nemilého faktu, že ťažba zemného plynu je zisková iba v pomerne malých úsekoch týchto formácií, „sladkých škvrnách“. Na predmetných analýzach sa podieľa aj Tad Patzek, vedúci katedry ropného a geosystémového inžinierstva na Texaskej univerzite. Plány firiem na rýchlu ťažbu a export významnej časti bridlicového plynu komentuje pochmúrne: „Chystáme si veľké fiasko.“
Ďalekosiahle dozvuky
Prečo? Dôvody sú očividné. V USA klesne sebestačnosť. Nedôjde k exportu. Obnoví sa závislosť od dovozu. Negatívne americké skúsenosti odradia od ťažby bridlicových fosílnych palív iné krajiny. Inman v tejto súvislosti cituje ekonóma Paula Stevensa z londýnskeho think-tanku Chatham House. Vytriezvenie je o to nepríjemnejšie, že perspektíva hojného a pomerne lacného zemného plynu iba zhruba pred piatimi rokmi vystriedala veľké obavy z jeho nadchádzajúceho nedostatku, ktoré sa stupňovali od 90. rokov. Narúšalo to aj plány, že expanzia plynovej energetiky nahradí environmentálne „špinavšie“ zdroje.
V USA pritom zemný plyn pokrýva asi štvrtinu energetiky. Porovnateľné čísla platia i pre väčšinu ostatných ekonomicky rozvinutých krajín. (Samozrejme, sú medzi nimi viaceré špecifické výnimky.) Aj samotný boom frakovania nastal až po roku 2008, keď ho vo veľkom uviedla na scénu kombinácia rastu cien klasicky ťažených fosílnych palív a úspešného vývoja alternatívnych ťažobných technológií.
Foto: Robert Jackson, Standford University
USA si ním – popri okamžitých priamych prínosoch pre ekonomiku – spätne vydobyli titul najväčšieho svetového producenta zemného plynu.
„Veľká štvorka“
V ohnisku amerického frakovania je bridlicová formácia Marcellus v štátoch Západná Virgínia, Pennsylvánia a New York. V posledných rokoch bolo len v nej založených vyše 8-tisíc ťažobných studní. A každý mesiac ich tam pribúda približne sto. Siahajú do hĺbky asi dva kilometre a potom sa rozbiehajú do strán. Tieto odbočky typicky merajú kilometer. Celková produkcia z tejto formácie aktuálne dosahuje 385 miliónov kubických metrov zemného plynu denne. To pokrýva viac ako polovicu spotreby plynových elektrární v USA.
Okrem Marcellusa sú kľúčové ešte tri ďalšie bridlicové formácie: Barnettova v štáte Texas, Fayetteville v štáte Arkansas a Haynesville na pomedzí Lousiany a Texasu. S Marcellusom to je dokopy vyše 30-tisíc studní, dodávajú dve tretiny súčasnej americkej produkcie plynu.
Spomenutý optimizmus riaditeľa EIA pravdupovediac znamenal prechod z jedného extrému k druhému. Ani EIA, ani iné subjekty, zaoberajúce sa energetickými prognózami frakovací boom nepredvídali. Podľa EIA má produkcia štyroch hlavných formácií strmo rásť až do roku 2020 a potom si najmenej ešte 20 rokov zachovávať vyrovnanú úroveň. Boom do roku 2040 majú udržať ďalšie formácie.
Podobné sú aj predpovede iných analytikov. No zväčša neuvádzajú podrobnosti v základe predpovedí. Preto sa nedajú zhodnotiť a prediskutovať predpoklady a metodika, a tým ani preveriť závery.
Áno, podrobnosti neraz pochádzajú z dôverných zdrojov a majú komerčnú hodnotu. Znižuje to však celkovú dôveryhodnosť prognóz. Inmanovi to zdôraznil geológ Ruud Weijermars z Texas A&M University v College Station: „Štúdie priemyselných expertov a konzultantov sú v tomto úplné odlišné ako vedecké.“
Dôkladná revízia
Keďže, slovami žijúceho klasika slovenskej ponovembrovej politiky, „nejde o guľôčky“, situácia si vyžadovala zostaviť odborne prísne a pritom transparentné prognózy produkcie zemného plynu z bridlicových hornín. Podujali sa na to približne desiati (početnosť skupiny kolísala) geológovia, ropní inžinieri a ekonómovia z Texaskej univerzity. Vyše trojročný výskum financovala newyorská nadácia Alfred P. Sloan Foundation. Členovia tímu postupne prezentovali výsledky vo vedeckých časopisoch a na konferenciách. Súhrne to podľa Ruuda Weijermarsa predstavuje dosiaľ najautoritatívnejší hlas v tejto oblasti.
Foto: SITA/AP
A ten hovorí: Produkcia zemného plynu zo štyroch hlavných bridlicových formácií vyvrcholí v roku 2020. Potom začne klesať. V roku 2030 už budú produkovať iba približne polovicu množstva, ktoré predpovedá EIA.
Jadro rozdielu je v „jemnosti“ prístupu. EIA vo formáciách uvažovala o celých okresoch, s rozlohou neraz vyše tisíc štvorcových kilometrov, vypočítavala priemernú produkciu až tisícov studní. Texaský tím pracoval s blokmi bridlicových formácií s rozlohou 2,6 štvorcového kilometra, s najmenej 20-násobne jemnejším rozlíšením. To je podstatné. V každej formácii sú „sladké škvrny“ vedľa plôch bez plynu. A budúce studne môžu byť menej produktívne. EIA tiež nadhodnotila počet budúcich studní s ekonomicky či spoločensky únosnou ťažbou a zarátala aj ložiská plynu pod jazerami a mestskou zástavbou.
Takže, ako sa veci majú?
Závery Texasanov majú podporu v ďalších nezávislých výskumoch, hoci jednoduchšou metodikou. EIA však nemožno súdiť kategoricky. Pri jej rozpočte (zodpovedá nákladom na vyvŕtanie zopár frakovacích studní) a často šibeničných termínoch úloh o všetkých typoch energie robí, čo sa dá. Je v situácii, ktorú dobre poznáme aj u nás: chce sa od nej čoraz viac za čoraz menej peňazí. Navyše platí, že prognózy produktívnosti bridlicových formácií sú veľmi zložité – negatívne (neznáma geológia), aj pozitívne (nové technológie). Nejasné je i to, ako husto môžu byť pri sebe frakovacie studne.
EIA sa bráni, že jej hodnotenia využívajú iné predpoklady a zahŕňajú viac scenárov. No texaské výsledky sčasti prevzala. A priznala problémy s vlastnou metodikou. Slúži jej ku cti, že v novej prognóze použije texaskú.
O širších dôsledkoch vlastnej analýzy stále diskutujú aj samotní členovia texaského tímu. Niektorí ju berú ako konzervatívnu, ťažba môže byť napokon vyššia. Štyri hlavné formácie budú desaťročia významne prispievať k energetickej bilancii USA. Krajine „kúpia“ dosť času, potrebného na vývoj a zavedenie trvale udržateľných zdrojov energie. Možný je však aj opak. Skutočná ťažba môže byť ešte nižšia. Respektíve môže po vrchole v budúcom desaťročí klesať ešte rýchlejšie. „USA možno očakáva drsné prebudenie,“ povedal Tad Patzek.
Ceny plynu prudko stúpnu. Bohužiaľ, môže sa stať, že krajina vybuduje viac plynových elektrární a iných priemyselných prevádzok a sprevádzkuje viac plynových vozidiel, ako si bude môcť dovoliť. Nech už bude vývoj hocaký, zrejme neprospeje ekonomike USA, ani svetovej.
Inde je to ešte neistejšie
Situácia je teda nejasná. A to sa v USA dá vychádzať zo skúseností s desaťtisícami frakovacích studní. Ako je to v krajinách, kde ich majú oveľa menej? EIA zadala úlohu odhadnúť frakovacie potenciály iných krajín washingtonskej konzultačnej firme Advanced Resources International (ARI). Podľa jej správy z roku 2013 sa celosvetovo v bridlicových formáciách nachádza 220 biliónov kubických metrov vyťažiteľného zemného plynu. To je pri štvrtinovom podiele na energetike globálne dosť asi na 65 rokov.
Problém je, ako to už býva pri konzultantských firmách pravidlom, že správa nie je podrobná. Spomenutý ekonóm Stevens preto podľa publicistu Inmana berie tieto čísla ako veľmi, veľmi pochybné.
Foto: SITA/AP
Názorným príkladom neurčitostí sú výsledky ARI pre Poľsko, teda z bezprostredného okolia Slovenska. Sčasti sú platné aj pre nás.
Poľsko považujú za krajinu s najväčšími zásobami bridlicového plynu v Európe. Medzi rokmi 2011 a 2013 však ARI znížila svoje odhady pre v tomto kontexte najsľubnejšie poľské oblasti o tretinu. „Zaklincoval“ to vlastný výskum Poľského geologického inštitútu. Jeho odborníci vypočítali, že tieto oblasti obsahujú necelú desatinu množstva zemného plynu, ktoré pôvodne odhadovala ARI. Zaujímavé, že?
Hlavné hrozby
Mason Inman konštatuje, že napriek uvedenému čo sa týka bridlicového plynu, stále prevažuje optimizmus. Najmä v USA. Jeho tamojšie zdroje sa však môžu vyčerpať nečakane skoro. A zrejme vzrastie aj odpor (nielen) amerických environmentalistov. Čo keď napokon pádnymi údajmi a argumentmi presvedčia „ekonomickejšie založenú“ časť spoločnosti? Žeby tieto takpovediac mäkké ohľady mali prevážiť nad tvrdými finančnými faktormi? Nuž, netrpme ilúziami, aspoň nie o rýchlosti zmeny.
Lenže momentálne sa deje mnohé. Aktéri súčasného finančného, všeobecne ekonomického a politického diania rozhýbali sily a trendy, s ktorými zrejme nerátali. Ako vždy v histórii, keď sa „príliš tlačilo na pílu“ a ignorovali sa objektívne trendy v pozadí. Výsledky špekulácií budú v konečnom dôsledku iné. Ako iné, to dnes presne nezadefinuje nik. Ale takpovediac environmentálny pilier v tom určite bude.
Tu je významný styčný bod s frakovaním. Jeho environmentálne náklady sa krútia okolo sprievodných injekcií množstva vody s chemikáliami a pieskom do bridlíc. Nedávno ich analyzoval tím Roberta Jacksona zo Stanfordskej univerzity v Kalifornii. Vlastne metanalyzoval.
Išlo o analýzu 165 čiastkových analýz. Spotreba vody je po prepočte na megawatthodinu elektriny z plynovej elektrárne až o vyše polovicu menšia oproti bežným elektrárňam, ako sú uhoľné či jadrové. Po zarátaní faktorov ako nepotrebnosť inštalácie nových veterných turbín či slnečných panelov obstojí aj oproti alternatívnym zdrojom. A oproti výrobe etanolu z kukurice spotrebuje frakovanie na jednotku výslednej energie necelú stotinu vody.
Podobne je to aj s vplyvom frakovania na kvalitu vzduchu. No iba oproti klasickým elektrárňam. Problémom je znečistenie vzduchu prchavými organickými látkami a toxínmi. Kompenzovalo by sa to, ak by plyn v energetike nahradil viac uhlia.
Vážnejšie je znečisťovanie spodnej vody, a následne pitnej. Prienik kontaminovanej frakovacej vody do hlbinných akviférov je vzácny. Väčšou hrozbou sú priesaky cez oceľové a betónové vybavenie studní pri povrchu. Nastávajú až v desatine prípadov. A predovšetkým narábanie firiem s odpadovou frakovacou vodou. V USA sa zväčša spätne vstrekuje hlboko do podzemia. Čoraz viac sa jej recykluje pre ďalšie vrty alebo putuje do čističiek. Niektoré štáty USA dovoľujú jej poľnohospodárske využitie či polievanie ciest touto vodou, keď je veľa prachu.
Zistilo sa však, že táto voda zabije do dvoch rokov polovicu stromov v okolí. Spätné vstrekovanie vody preukázateľne zvyšuje riziko zemetrasení. Samotné frakovanie menej. Osobitne závažné sú zdravotné dôsledky pre obyvateľstvo. Minulé výskumy sa sústreďovali na kontamináciu pitnej vody a vzduchu frakovacími chemikáliami. V USA býva do 1,6 kilometra od frakovacích studní približne 15 miliónov ľudí.
Tím Susan Nagelovej z Missourijskej univerzity v Columbii metanalyzoval vyše 150 čiastkových analýz medicínskych vplyvov frakovania. Okrem potvrdenia už v minulosti známych účinkov na dýchaciu a tráviacu sústavu doložili, že vystavenie účinkom frakovacích chemikálií v skorom veku i v dospelosti poškodzuje reprodukčnú sústavu žien i mužov. Vedie k neplodnosti, potratom, rastovej nedostatočnosti plodu, vrodeným defektom a nižšej kvalite spermií.
Napokon je tu klimatický faktor v podobe metánových emisií zo studní. Metán je totiž hlavná zložka zemného plynu. A na jednotku objemu je to oveľa skleníkovejší plyn ako oxid uhličitý. Pravdepodobne to vyriešia pokroky v ťažobnej technológii. No nejde iba o frakovacie studne. Problém sa týka plynových elektrární ako celku. Tím Kena Caldeiru z Carnegie Institution vo Washingtone doložil, že síce sú oveľa „čistejšie“ ako uhoľné, ale stále produkujú mnoho skleníkových plynov, zvlášť metánu. Kritická hranica je tu únik 2 percent plynového paliva. Ich expanzia by tak napokon zhoršila ľudský vplyv na vývoj klímy.
A čo my?
Čitateľovi logicky napadne: Ako to súvisí s nami? Nuž, obrovsky. Energetika, zvlášť energetika fosílnych uhľovodíkov hýbe ekonomikami a politikou. Sme krajina bez väčších tradičných zdrojov ropy a zemného plynu. Oproti tomu máme určité nezanedbateľné zdroje frakovateľných zdrojov, a to vo viacerých častiach krajiny. No treba rátať s perspektívou, že ešte dlho budeme dovozcami.
Takže nás, aj ako tranzitnú krajinu tradične ťažených uhľovodíkov, musí zaujímať vývoj, a k nemu výrazne prispeje osud frakovania, v USA aj inde. Lebo má priamy dosah na politickú situáciu, ktorá sa nás týka bezprostredne alebo sprostredkovane cez úniu. Od ukrajinskej krízy a Ruska – lebo v nej ide najmä o Rusko, a „jednou ranou“ aj o úniu – cez nové napätie na Blízkom východe v Sýrii a Iraku, kde ide aj o kontrolu nad trasami možných plynovodov na stredomorské pobrežie. Záujmy veľkých sunnitských producentov (Saudská Arábia, Katar) sa tam stretávajú so záujmami šiítských (Irán, Irak) a čiastkovými záujmami, ktoré si zaslúžia podporu (Kurdi) i odsúdenie (ISIS). Nehovoriac o faktoroch, ako udržanie petrodolára a záujmy veľmocí (a Izraela) i zbrojného priemyslu.
AUTOR JE SPOLUPRACOVNÍK PRAVDY