ก๊าซ คุณอาจเคยได้ยินว่ามีวิกฤตพลังงานนิดหน่อย เพราะด้วยราคาก๊าซที่ผันผวนและการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่ยั่งยืนในระดับสูงจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องหาแหล่งพลังงานทดแทน และพูดตามตรงผู้ผลิตพลังงานส่วนใหญ่จะไม่หงุดหงิดที่จะหาแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิลเพิ่มเช่นกัน การแตกร้าวด้วยระบบไฮดรอลิคหรือไฮโดรแฟรกกิ้งเป็นวิธีหนึ่งที่สามารถหาก๊าซธรรมชาติได้
ปิโตรเลียมที่ซ่อนอยู่หรือแม้กระทั่งน้ำมัน มันฟังดูซับซ้อนมากและอันที่จริงแล้วเป็นผลงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่ค่อนข้างเจ๋งทีเดียว แต่การแฟรกกิ้งเป็นกระบวนการที่ค่อนลึกลงไปใต้ดิน เรากำลังพูดถึงความลึกประมาณ 2,133 เมตร ในส่วนใต้พื้นผิวของหินอย่างหินดินดานสามารถกักเก็บก๊าซ น้ำหรือน้ำมันไว้ในทะเลได้ การเคลื่อนย้ายทรัพยากรนั้นทำได้โดยการย้ายแนวนอนออกจากบ่อน้ำแนวตั้ง
จากนั้นสูบน้ำในบ่อน้ำแนวนอนนั้นให้เต็มรวมทั้งทรายและสารเคมีบางชนิดที่ความดันสูงมาก สิ่งนี้ทำให้เกิดรอยแยกในหินที่แตกกิ่งก้านออก ปล่อย ก๊าซ น้ำมัน หรือน้ำเข้าไปในรอยแตกที่สร้างขึ้น ก๊าซและน้ำมันจะถูกดันเข้าไปในบ่อแนวนอนแล้วไหลขึ้นถังเก็บพร้อมกับน้ำที่ไหลย้อนขึ้นมาดังนั้นมันจึงราบรื่นจากที่นั่น โลกจะกอบโกยทรัพยากรพลังงานที่เข้าถึงยากและทุกคนก็ชนะ
แน่นอนว่ากระบวนการนี้เต็มไปด้วยความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยอย่างมาก จากข้อกล่าวหาเรื่องการปนเปื้อนของน้ำใต้ดินไปจนถึงรายงานเกี่ยวกับที่ดินที่ถูกทำลาย นักวิจารณ์มีรายการความกลัวที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อพูดถึงการแตกร้าวด้วยระบบไฮดรอลิคแฟรกกิ้งในเชิงลึก เพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดจึงมีการพัฒนาแฟรกกิ้งให้ลองนึกภาพการขุดเจาะแบบดั้งเดิม
โดยบ่อน้ำใช้ได้ดีถ้าเจาะเข้าไปในแอ่งก๊าซหรือน้ำขนาดใหญ่ที่อยู่ใต้ดิน ซึ่งทำให้สามารถสูบทรัพยากรจากอ่างเก็บน้ำได้ แต่เมื่อทรัพยากรที่กำลังพยายามจับนั้นติดแน่นอยู่ในรูพรุนของหินดินดาน มันจะปล่อยมันและนำมันขึ้นมาสู่พื้นผิวได้อย่างไร มันเริ่มต้นในทำนองเดียวกันและมีการขุดเจาะบ่อน้ำลึกเชสพีค เอเนอร์จี ประมาณการว่าความลึกเฉลี่ยของหลุมคือ 2,347 เมตร หรือ ประมาณ 6 ตึกเอ็มไพร์สเตตซ้อนกัน
สมาคมน้ำมันและก๊าซโคโลราโดกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลาง ลักษณะของรูที่ 31 เซนติเมตร เมื่อหลุมถึงความลึกที่เหมาะสมจะเลี้ยวขวาหรือซ้ายเรียกว่าจุดเริ่มต้น และกลายเป็นแนวนอนโดยส่วนแนวนอนนั้นอาจยาว 1,000 ถึง 6,000 ฟุต หรือ 305 ถึง 1,829 เมตร ปลอกเหล็กพอดีกับหลุมเจาะหรือที่เรียกว่าหลุมเจาะ เหล็กนี้มีจุดประสงค์เพื่อป้องกันน้ำใต้ดินและบริเวณโดยรอบจากการรั่วไหล
โดยมันป้องกันการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการแตกหักของไฮดรอลิกด้านล่างของส่วนแนวนอนของหลุม เหล็กถูกเจาะรูด้วยเครื่องมือที่สามารถเจาะเหล็กและซีเมนต์ของหลุมเพื่อสร้างรูเล็กๆให้น้ำหรืออนุภาคเล็กๆเล็ดลอดออกมาได้เหมือนกับกระชอนในครัว เมื่อถึงจุดนั้นสารละลายน้ำซึ่งจะสำรวจเพิ่มเติมในภายหลังจะถูกสูบเข้าไปด้วยแรงดันที่สูงมาก
เมื่อสารละลายถึงจุดที่มีรูพรุนของเหลวจะมากเกินไปที่หินจะดูดซับได้และหินจะแตก การแตกหักจะใช้เวลาสามถึง 10 วันจึงจะเสร็จสมบูรณ์ สารเติมแต่งและทรายที่พบในส่วนผสมของน้ำช่วยเปิดรอยแยกเหล่านี้ปล่อยให้ก๊าซหรือทรัพยากรใดๆก็ตาม จากนั้นถูกนำขึ้นสู่ผิวน้ำในน้ำที่สูบกลับขึ้นมาและแยกออกจากกัน ทรัพยากรเหล่านั้นอาจไหลออกมาจากรอยร้าวเป็นเวลาหลายปีหรือหลายทศวรรษ
น้ำเสียจะถูกจัดเก็บและบำบัดจากนั้นสูบเข้าไปในบ่อฉีดหรือรีไซเคิล มันอาจจะถูกเก็บไว้ในหลุมเปิดโล่งหรือใช้บนถนนและอุปกรณ์ที่ใช้ในการแฟรกกิ้ง เป็นงานหนักโปรดทราบว่าต้องใช้เรือบรรทุกน้ำมันประมาณ 200 ลำเพื่อนำน้ำ 3.8 ล้านลิตรไปยังบ่อน้ำ และชั้นหินดินดานที่ลึกกว่านั้นอาจต้องใช้น้ำ 7.6 ถึง 37.9 ล้านลิตร ต้องใช้รถปั๊มหลายสิบคันเพียงอย่างเดียวในการยิงสารละลายที่มีแรงดันลงไปที่หลุมเจาะ
ก่อนที่จะพูดถึงปัญหาบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการแตกหักแบบไฮดรอลิก ลองมาดูเหตุผลบางประการว่าทำไมผู้คนถึงตื่นเต้นมากกับเรื่องนี้เพราะมีนักวิจารณ์ที่ค่อนข้างรุนแรงเกี่ยวกับการฉ้อฉล แต่ก่อนที่จะเข้าสู่หลุมพรางของการดำเนินการ เรามาพูดถึงข้อดีบางประการที่ผู้เสนออธิบายไว้ สำหรับผู้เริ่มต้นหลายคนชี้ให้เห็นว่าการแฟรกกิ้งช่วยให้ผู้คนเข้าถึงทรัพยากรที่เข้าถึงได้จำนวนมาก
ซึ่งปกติแล้วจะติดอยู่ในรูพรุนของหินมีข้อโต้แย้งด้านสิ่งแวดล้อมเช่นกัน แทนที่จะเจาะหลุมจำนวนมากกระบวนการเกี่ยวข้องกับการเจาะหลุมเดียวที่แตกออกในแนวนอนซึ่งมีข้อดีในด้านภูมิทัศน์พื้นผิว การประมาณการกล่าวว่า 90 เปอร์เซ็นต์ ของหลุมก๊าซธรรมชาติในปัจจุบันต้องเข้าถึงผ่านการแฟรกกิ้ง นอกจากนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
โดยมันปลอดภัยมากกว่าน้ำมันหรือถ่านหินและนั่นก็จริง ก๊าซธรรมชาติเผาไหม้ได้สะอาดกว่าโดยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์และซัลเฟอร์ออกไซด์ลงอย่างมาก บริษัทต่างๆ เช่น เชสพีค เอเนอร์จี และ บริษัทฮอลลิเบอร์ตัน โดยยังชี้ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่าเมื่อใดก็ตามที่สหรัฐฯลดการพึ่งพาน้ำมันจากต่างประเทศจะเป็นประโยชน์สำหรับบริษัทและผู้บริโภคของอเมริกา
และไม่ต้องสงสัยเลยว่าการขุดเจาะแบบไฮดรอลิคประสบความสำเร็จในการรับก๊าซธรรมชาติในประเทศสหรัฐอเมริกา จากการดำเนินการ 1.1 ล้านครั้งในช่วง 60 ปีที่ผ่านมา ชาวอเมริกันได้รับก๊าซธรรมชาติประมาณเกือบ 17 ล้านล้านลูกบาศก์เมตรและไม่สามารถมองข้ามการสร้างงานและรายได้ กรมอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมแห่งรัฐนิวยอร์ก โดยประเมินว่าหากรัฐเปิดประตูสู่การฉ้อฉลอีกครั้ง
โดยพวกเขาเริ่มห้ามการฉ้อฉลในปี 2551 จะมีการสร้างงาน 17,6000 ตำแหน่ง และรายได้ภาษี 125 ล้านดอลลาร์ จะสะสมในส่วนแฟรกกิ้งและอุตสาหกรรมน้ำมันและเหมืองแร่โดยทั่วไป มีเงินจำนวนมากอยู่ในนั้นและนั่นเป็นแรงจูงใจเพียงพอสำหรับบางคน การจ่ายเงินจำนวนมากนั้นไม่ได้เกิดขึ้นสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่เผลอแตะน้ำหรือทำลายทรัพย์สินด้วยอุบัติเหตุ
ด้วยเหตุผลนี้อาจเป็นที่ถกเถียงว่าการจ่ายเงินจะบังคับให้ผู้ประกอบการปฏิบัติตามหลักปฏิบัติที่ปลอดภัยและมีจริยธรรม จนถึงตอนนี้ได้พูดถึงเฉพาะเรื่องลอจิสติกส์และประโยชน์ของการแตกหักแบบไฮดรอลิกเท่านั้นแต่การแฟรกกิ้งไม่ใช่การทุบทิ้งเมื่อพูดถึงเรื่องความปลอดภัย อันที่จริงสำหรับการโต้เถียงแทบทุกข้อที่เสนอในส่วนสุดท้ายเกี่ยวกับการแฟร็กมีข้อโต้แย้งที่ค่อนข้างรุนแรง
โดยประการแรกแฟรกกิ้งยังคงเป็นการดำเนินการขุดแบบฮาร์ดคอร์โดยการขุดเจาะและรถบรรทุก การปั๊ม การขนส่งและคอนเทนเนอร์จัดเก็บ จะยังคงมีอยู่ที่ไซต์พร้อมกับโครงสร้างพื้นฐานที่เกี่ยวข้องที่จำเป็น แม้ว่าบริษัทก๊าซต่างกระตือรือร้นที่จะพูดให้ดูเหมือนว่าการหาก๊าซธรรมชาติบนพื้นที่เพาะปลูกจะเป็นสิ่งที่มาจากสวรรค์ สำหรับเกษตรกรที่มีเงินสดติดตัว
แต่มันก็ยังมีปัญหาของท่อส่งก๊าซที่สร้างความเสียหายให้กับพืชผลและอุปกรณ์ที่ทำลายถนน ข้อร้องเรียนที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งเกี่ยวกับการแตกร้าวไม่ใช่ตัวการกระทำ แต่เป็นของเหลวที่ถูกสูบเข้าไปในบ่อเพื่อทำให้เกิดการแตกหัก สารเติมแต่งทางเคมีคิดเป็น 0.5-2.0 เปอร์เซ็นต์ของส่วนผสมของทรายและน้ำ สารเติมแต่งประกอบด้วยกรดเพื่อช่วยละลายแร่ธาตุ
ตัวอย่างเช่น สารเคมีที่พบในผงซักฟอก สารฆ่าเชื้อและน้ำยาทำความสะอาดในครัวเรือน โปรดทราบว่ามีการใช้สิ่งของหลายล้านแกลลอนสำหรับของเหลวเพื่อทำแฟรกกิ้ง 15 ล้านลิตร จะเท่ากับสารเคมี 300 ตัน ข้อกังวลอย่างมากคือของเหลวเหล่านี้ยังคงอยู่ในดินและไหลลงสู่ดินและน้ำใต้ดิน และไม่ต้องพูดถึงศักยภาพของการรั่วไหลของพื้นผิวเลย
หลังจากเกิดการแตกหักมีความกังวลมากขึ้นรอยแยกเล็กๆสามารถขยายได้ไกลขึ้น ซึ่งหมายความว่าในทางเทคนิคแล้วรอยแยกอาจแตกเป็นแหล่งน้ำ ขณะนี้ยังไม่ได้รับการบันทึกไว้แต่กรณีที่เป็นไปได้กำลังได้รับการศึกษา นั่นหมายความว่าน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติสามารถเข้าไปในน้ำดื่มได้ อีกทั้งยังเกิดปัญหาน้ำเสียจำนวนมหาศาล ต้องกำจัดน้ำเสียหลายพันล้านแกลลอนต่อปี
โดยบ่อยครั้งหมายถึงการบำบัดที่โรงบำบัดน้ำเสียในท้องถิ่นแล้วจึงปล่อยลงสู่ดิน บางส่วนยังระเหยออกจากสารเคมีที่ระเหยง่ายในสารประกอบซึ่งหมายความว่าสำหรับการพูดถึงก๊าซธรรมชาติที่เผาไหม้สะอาด ซึ่งทั้งหมดนี้มีความกังวลเกี่ยวกับมลพิษทางอากาศเมื่อพูดถึงการทำเหมืองก๊าซ และไม่รวมถึงเรือบรรทุกน้ำมัน รถบรรทุกและอุปกรณ์ที่อยู่บนถนน ซึ่งก่อมลพิษอย่างต่อเนื่อง
บทความที่น่าสนใจ : กรวยไตอักเสบ ขั้นตอนในการรักษากลุ่มโรคกรวยไตอักเสบให้หายดี
