Shale Gas

Le Tecniche di
estrazione da
riserve non
convenzionali sono
da considerarsi
uno
sconvolgimento
epocale nella
geografia
energetica
mondiale.
Unità Didattica realizzata dalla Prof.ssa Rossella D’Imporzano nel Luglio 2013
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Il metano è il principale componente del gas naturale ed è un ottimo combustibile per il suo alto
potere calorifico. Bruciando una molecola di metano,in presenza di ossigeno,si forma una
molecola di anidride carbonica(CO2), due di acqua(H2O) ma soprattutto, si libera CALORE
(energia Termica).
CH4+2O 2
CO2+2H2O + ENERGIA
Se l'ambiente in cui brucia il metano è povero di ossigeno, si forma il monossido di
carbonio(CO), mortale. Una concentrazione di CO nell’aria pari a 2000-4000 ppm (0,2%0,4%) provoca la morte in circa 15 minuti. Una volta respirato, il CO si lega all’emoglobina
con una affinità che è 220 volte superiore a quella dell’ossigeno formando un composto
inattivo fisiologicamente che viene chiamato carbossiemoglobina; questa sostanza, al
contrario dell’emoglobina, non è in grado di garantire l’ossigenazione ai tessuti, in
particolare al cervello ed al cuore. La morte sopravviene pertanto per asfissia.
Approfondimento dalla rete “Effetti sull'uomo del Monossido di Carbonio”:
http://www.nonsoloaria.com/iqpmceu.htm
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Il
metano
si
estrae
in
modo
CONVENZIONALE da:
-giacimenti di metano
L’Italia estrae da pozzi in Adriatico (piattaforme
off shore) ma soprattutto lo IMPORTA
attraverso Metanodotti dalla Russia
-giacimenti di petrolio
L’Italia lo IMPORTA, arriva con navi metaniere
sotto forma di GNL, liquido, e riconvertito allo
stato gassoso nel rigassificatore di Panigaglia
(vedi U.D).
-biomasse (liquami di allevamenti)
In questo caso il Metano si forma per
Fermentazione anaerobica nel sottosuolo e
quando la situazione geologica lo permette si
sposta verso rocce sabbiose o calcaree, da
dove vengono poi estratti con le tecniche
tradizionali.
Questa migrazione impiega milioni di anni.
Il metano si estrae in modo
NON CONVENZIONALE da:
-argille (shale gas – gas di scisto)
Il Metano si forma nello stesso modo ma il
Metano estratto dalle rocce è quello che è
rimasto intrappolato nella roccia argillosa e
ancora non ha effettuato la migrazione verso la
roccia giacimento.
La tecnica usata per estrarre il gas è dunque
quella di portarlo via prima che migri verso rocce
più permeabili, senza aspettare milioni di anni
che la natura impiegherebbe.
Un altro sistema NON CONVENZIONALE detto da:
- sabbie bituminose (permette di estrarre PETROLIO da
una combinazione di argilla sabbia, acqua e petrolio, ma
per produrre 1 barile di petrolio occorre estrarre 2
tonnellate di sabbie bituminose con contaminazione delle
acque e il 45% in più di CO2
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Quindi lo Shale gas detto anche “
” è un metano intrappolato nei micropori
dell'argilla, non esce spontaneamente, ma ha bisogno di trattamenti speciali.
I giacimenti di rocce scistose sono tra i 2000-4000m di profondità e perciò occorre:
1) fare una perforazione verticale per arrivare al livello della roccia
2) fare una perforazione orizzontale lungo la roccia scistosa
3) fare una frantumazione idraulica per liberare il gas dall'argilla.
Estrazione con il metodo hydraulic fracturing "fracking" (rottura idraulica)
https://www.youtube.com/watch?v=CM8Lh7SAm6A
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Il sistema utilizzato di estrazione
dalle Rocce si chiama hydraulic
fracturing.
Si prende dell'acqua con additivi
chimici e sabbia e la si pompa ad
altissima pressione contro le rocce
che si fratturano, liberando così il gas
che si trova all'interno.
La sabbia serve per sostituirsi al gas
che si trovava all'interno della roccia
argillosa e mantenere costante il
volume di esse, gli additivi chimici per
modificare la viscosità dei fluidi e
permettere così la risalita del gas
verso la superficie.
https://www.youtube.com/watch?v=CM8Lh7SAm6A
Di per sé il gas non convenzionale non è una
novità.
Le riserve di metano “difficile”, intrappolate in
scisti (shale gas), sabbie compatte (tight gas)
e strati di carbone (coal bed methane) sono
note da tempo, ma sono sempre state
sfruttate in misura limitata a causa degli
elevati costi di estrazione.
Negli ultimi anni, però, gli alti prezzi raggiunti
dal gas, insieme al progresso delle tecniche di
produzione, hanno prodotto una forte
crescita del settore.
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Lo stato al mondo che ha le più grandi riserve di
shale gas è la Cina, ma molti paesi nel mondo
stanno interessandosi al fenomeno,soprattutto gli
USA e Canada.
Questo gas naturale rappresenta grandi
opportunità per aumentare le riserve di questo
elemento che come sappiamo è strategico per
l’economia del paese in quanto l’energia sta
alla base di tutti i processi produttivi; ma
come vedremo il procedimento attualmente ha
numerosi risvolti negativi per l’ambiente.
Questa tecnica ha fatto aumentare la quantità di gas estratto, facendo diminuire
bruscamente il prezzo sul mercato .
Da 13 dollari per milione di btu nel 2008 a 4 dollari per milione di btu nel 2009.
Il British thermal unit - BTU o Btu questa è l'unità di misura dell'energia, usata negli Stati Uniti e nel Regno Unito
(dove è generalmente usata nei sistemi di riscaldamento). La corrispondente unità di misura utilizzata nel Sistema
Internazionale è, invece, il joule (J), quella che usiamo noi.
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Giacimenti di scisto negli USA (Marzo 2010)
L’ America attualmente ricavano il 15% del
loro gas da scisti, ma si stima che entro 15 anni
il 45% del fabbisogno energetico USA sarà
soddisfatto dall’uso di questo gas.
E l’Italia?
Da noi non risultano esserci depositi di scisto significativi.
Tuttavia la nostra più grande azienda che si occupa di fonti energetiche, l’ENI, (azienda a
partecipazione Statale) ha comprato licenze di estrazione in Polonia e Scandinavia e sta
investendo nei giacimenti americani.
E l’ Europa?
Attività esplorative sono in effetti già in corso, in Polonia, Germania, Francia e Austria.
Se venissero portate in produzione questi depositi, l’attuale dipendenza del Continente
dalla Russia e dagli altri fornitori extra-Ue (Iran) ne uscirebbe come minimo
ridimensionata.
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Finora abbiamo elencato gli aspetti positivi:
- basso costo
- indipendenza “politico-economica” da paesi che avevano il monopolio del Metano
Ma ci sono anche aspetti negativi:
-Sventramento (decapsulamento) delle cime e dei pendii per mettere a cielo aperto i
giacimenti e poterli sfruttare meglio, solo con acqua calda e senza trivellazioni, ma questo
porta alla distruzione del paesaggio naturale.
-Scosse di terremoto perché le trivelle rompono la roccia orizzontalmente per estrarne il
gas.
- Uso di grandi quantità di acqua dolce, che viene introdotta nel sottosuolo.
Alla fine del procedimento,l'acqua e l'aria risultano contaminate da sostanze quali
l'anidride solforosa, l'ossido di azoto,idrocarburi e monossido di azoto; con inquinamento
della falda acquifera e aumento della quantità di metano nell’aria con un maggior rischio
di aggravare l'effetto serra e piogge acide.
Ban Fracking and shale gas in Europe before it's too late! Durata 3:03
https://www.youtube.com/watch?v=VHUMCGmjGsM
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Le conseguenze sono gravissime per l'ambiente che viene contaminato.
Inoltre bisogna non sottovalutare che:
- da ogni perforazione si estrae solo il 30% di gas (rispetto al 70% del metodo
convenzionale), ed è necessario fare un maggior numero di pozzi. Proprio per
la conservazione dell'ambiente che Francia e Bulgaria hanno vietato la
frantumazione idraulica della roccia così come l’Unione Europea ha posto dei
LIMITI all’estrazione ai paesi membri per tutelare l’ambiente.
- potrebbe rallentare lo sviluppo di forme di fonti rinnovabili, soprattutto eolico e
solare che attualmente richiedono ancora costi di ricerca tecnologica non
competitivi.
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Hydraulic Fracturing 3D Animation durata: 7:18
http://www.youtube.com/watch?v=fFUxq9UolN4
GASLAND Trailer 2010 durata 2:47
http://www.youtube.com/watch?v=dZe1AeH0Qz8
Horizontal Drilling and Hydraulic Fracturing durata 2:00
http://www.youtube.com/watch?v=O0kmskvJFt0
Per approfondimenti:
http://www.dangersoffracking.com/
http://www.mareeonline.com/waterworld/l-america-del-fracking-dove-l-acqua-prende-fuoco-110.htm
http://www.societanazionalescienzeletterearti.it/pdf/120302NS_GBarone.pdf
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Per la realizzazione di questa unità
si ringraziano i siti segnalati
Si prega segnalare al webmaster del sito eventuali immagini
protette da copyright che sono state inserite per rendere
più avvincenti e interessante l’unità rivolta a ragazzi della
scuola secondaria di primo grado.
Per quanto possibile sarà resa nota la loro provenienza, ma
se qualcuno volesse negare la loro pubblicazione
queste verranno immediatamente rimosse.
Immagine da: www.pozible.com
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