頁岩氣並非「清潔」能源
2013-08-29
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紐約伊薩卡—許多對氣候變化表示擔憂的人，包括歐巴馬總統在內，都接受了水力壓裂獲取天然氣的
紐約伊薩卡—許多對氣候變化表示擔憂的人，包括歐巴馬總統在內，都接受了水力壓裂獲取天然氣的方法。在他最近關於氣候的演講中，總統甚至把天然氣與可再生能源相提並論，稱其為「清潔能源」。
作為一名工作多年、曾協助為美國能源部開發頁岩水力壓裂技術的石油天然氣工程師，我可以有把握地說，這種天然氣絕非「清潔」。因為天然氣的主要成分甲烷的泄漏，從頁岩層提取的氣體並不是通向可再生能源未來的「橋樑」，它只會加劇全球變暖，並且不利於清潔能源投資。
甲烷是一種遠比二氧化碳效力強大的溫室氣體，儘管它不像後者那樣在大氣中存留的那樣長。不過，在20年時間裡，1磅甲烷能夠吸收的熱量，等同於至少72磅二氧化碳。其效力會隨時間而下降，但即便是在一個世紀之後，它的效力也至少是二氧化碳的25倍。在燃燒時，天然氣排放的二氧化碳量是煤炭的一半，但是甲烷泄漏的吸熱效力抵消了這一優勢。
甲烷正在泄漏，儘管對於其泄漏率仍存在較大不確定性。但最近美國國家海洋與大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)在加利福尼亞州、科羅拉多州和猶他州的氣田和油田進行的測量顯示，甲烷泄漏率介於年產量的2.3%至17%之間，與我在康奈爾大學(Cornell)的同事和我本人幾年前預測的範圍相仿。這些是水力壓裂過程中被釋放到大氣中的未燃燒氣體，管道、壓縮機和加工裝置也會有泄漏。這些發現引發了對於其他地方正在發生的情況的質疑。美國國家環境保護局(Environmental Protection Agency)發佈了新的規則來減少這些排放，但這些規則得等到2015年才能生效，並且僅適用於新天然氣井。
美國國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research)在2011年進行的一項研究得出結論：就氣候變化而言，除非泄漏率能夠維持在2%以下，否則天然氣相對於煤炭沒有任何優勢。由研究氣候變化的科學家和記者組成的氣候中心組織(Climate Central)在5月份發表的一份研究報告總結道，在未來30到40年里，不太可能使天然氣實現高出煤炭50%的氣候優勢。不幸的是，我們沒有這麼長時間來應對氣候變化，接下來20年至關重要。
值得肯定的是，總統的計劃承認「遏制甲烷排放非常關鍵」。然而，在開採過程中排放未燃燒氣體不是唯一的問題。結構完整性受損的氣井和油井，還會把甲烷和其他污染物泄漏到井外，滲入大氣和水井。多項業內研究顯示，有5%的油井和氣井因完整性問題而立即發生泄漏，而且隨?時間推移，泄漏幾率越來越高。鑒於預計有數十萬的新井投產，這既不是一個可以忽略的問題，也不是現有技術能夠防範的。
為什麼有這麼多油井和氣井發生這種泄漏？原因很多，地層壓力、溫度的變化、附近鑽井引發地層移動，以及收縮，都可能使本應封住油氣井的脆弱的薄水泥層產生裂隙，造成損壞。在頁岩層進行水平鑽井時，保證水泥層的完美是極難的。一旦水泥破損，在幾千英尺的地下進行修復將花費不菲，而且常常無法成功。幾十年來，油氣行業一直在設法解決這個問題。
美國科學界一直在等待美國國家環保局提供更好的數據，以評估水污染問題的嚴重程度。令人沮喪的是，面對行業的抱怨，環保局據報道停止或退出了數項針對這個問題的調查。也許，環保局定於2014年發表的一項針對水力壓裂法和飲用水的全面研究將更加坦率。此外，能源部一項研究的報告草案似乎表明，在為未來的油氣井尋找足夠水源以進行水力壓裂方面，存在巨大的問題。在這些研究完成之前，總統不應把這項技術納入他的能源政策。
我們現在擁有的選項有可再生的風能、水力、太陽能和能效技術。我們能以可承受的成本、快速擴大這些能源的利用規模，創造經濟增長、就業崗位和一個真正清潔的能源未來，從而應對氣候變化。我們欠缺的要素是政治意願。只要化石燃料產業被允許對我們的能源政策和監管機構施加這麼大的影響力，有意義的碳排放削減就是不可能的。在我們還來得及做出改變之前，政策制定者需要聆聽獨立科學家的呼籲。
【紐約時報中文網/安東尼·R·因格拉菲(Anthony R. Ingraffea)】(作者為康奈爾大學土木與環境工程學教授，以及非盈利組織「健康能源醫生、科學家和工程師」(Physicians, Scientists and Engineers for Healthy Energy)的會長。) 2013/08/15
http://cn.nytimes.com/opinion/20130731/c31ingraffea/zh-hant/
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