Schaliegas: een nieuw gastijdperk

Schaliegas: een nieuw gastijdperk

De gas- en olievoorraden, althans de conventionele, slinken zienderogen. Dit maakt dat sommige voorraden die voorheen niet economisch waren om te ontginnen, dat nu wel zijn. De opkomst van schaliegas stelt ons zo voor een nieuw en uitdagend vraagstuk. De VS aarzelt niet en investeert massaal in dit nieuwe ‘zwarte goud’. Wat is schaliegas, welke impact heeft het en wat doet de rest van de wereld?

Schaliegas

Grote reserves gas in schalielagen

Schaliegas is een niet-conventioneel gas, wat betekent dat we het niet kunnen ontginnen met de klassieke technieken. Het heeft dezelfde samenstelling als aardgas, maar bevindt zich veel dieper in de bodem, op een diepte van 2 tot 4 km. Dit vereist twee technieken om het gas aan het aardoppervlak te brengen: horizontaal boren en fracking.

Figuur 1 geeft weer hoe schaliegas winnen in zijn werk gaat. Horizontaal boren is wat het begrip zelf zegt: er wordt eerst een verticale schacht geboord tot in de schalielagen, enkele duizenden meter onder het oppervlak. Vervolgens buigt de boor af om enkele horizontale tunnels te maken. Na het boren, vindt fracking plaats: een mengsel van water (95%), zand (4,5%) en verschillende chemicaliën (0,5%) wordt op hoge druk (tot wel 1000 bar) geïnjecteerd in het weinig poreuze schaliegesteente. Daardoor ontstaan er openingen waarlangs het gas kan ontsnappen. Het zand dient om de openingen open te houden. De samenstelling van het mengsel moet specifiek worden aangepast aan de structuur van de schalielagen, wat geen sinecure is. De techniek zelf dateert al uit de jaren ‘60, maar is pas recent op punt gesteld in de VS en daar vervolgens economisch interessant geworden.

fracking

Figuur 1: Horizontaal boren en fracking

Nog geen bewijs voor schadelijke milieueffecten

meadow-63987_640

Omdat de ontginning van schaliegas nog maar in zijn kinderschoenen staat, maken mensen zich zorgen over mogelijke milieueffecten. Zo vrezen ze dat de chemicaliën gebruikt voor fracking naar het grondwater zouden kunnen weglekken. De grondwaterlagen bevinden zich echter maximaal enkele honderden meter onder de grond, in vergelijking met een diepte van 2-4 km waarop schaliegas gewonnen wordt. Het is dus ondenkbaar dat de chemicaliën vanop deze diepte in het grondwater zouden terecht komen. Maar de verticale boorschacht, waarlangs de chemicaliën worden geïnjecteerd, doorkruist de grondwaterlagen wel (figuur 1). Dit probleem doet zich ook voor bij de conventionele technieken om gas en olie te ontginnen. Uiteindelijk komt het erop neer de behuizing van de boorschacht voldoende stevig te maken.

Een tweede zorg is dat het winnen van schaliegas grote hoeveelheden water vraagt. Onderzoek in de VS heeft echter uitgewezen dat in 2011 slechts 0.3% van het totale zoetwater gebruikt werd voor fracking, wat minder is dan het gebruik voor golfterreinbesproeiing. De verwerking van dit afvalwater betekent wel een technologische uitdaging.

Een andere zorg is dat schaliegaswinning aanleiding kan geven tot twee types aardbevingen. Fracking op grote diepte leidt enerzijds tot zeer lichte aardbevingen, die niet gevaarlijk zijn. Anderzijds kan de berging van het afvalwater onder de oppervlakte wel leiden tot aardbevingen die voelbaar zijn en schade kunnen veroorzaken. Met meer dan 35 000 schaliegasreservoirs in de VS zijn er echter nog maar 3 bevingen voelbaar voor naburige inwoners geweest in 2012.  Een laatste zorg is dat methaan – het hoofdbestanddeel van gas – een veel sterker broeikasgas is dan CO2. Producenten van conventioneel aardgas hebben echter al jaren lang ervaring om het lekken van methaan te voorkomen.

Een gasrevolutie in de VS, en binnenkort ook elders?

De geschatte reserves schaliegas zijn enorm, waarvan de grootste zich situeren in China en de VS (figuur 2). Zijn al deze reserves echter ook economisch interessant? Daarover lopen de schattingen nog sterk uiteen. In de VS ligt het geschatte aandeel van schaliegas in de toekomstige gasproductie tussen 30% en 70%. De reden voor deze grote marge is de onzekerheid omtrent de technologie, de productiviteit van de geboorde schachten en het kostenplaatje van het transport.

schaliegaswereldwijd
Figuur 2: Geschatte reserves [bron: Energy Information Administration, 2011]

In de VS heeft schaliegas de energieprijs merkelijk doen dalen, waardoor bedrijven hun investeringsplannen naar daar verschuiven. Zo is de gasprijs er gedaald tot 3$/Mbtu (Mbtu is een maat voor energie, equivalent met de Joule). Deze prijs staat in scherp contrast met een gemiddelde prijs van 11$/Mbtu in Europa en van 16$/Mbtu in Japan. De projecties voor schaliegasproductie in de VS voorspellen een sterke toename tijdens de komende jaren (zie figuur 3), waardoor de VS minder afhankelijk wordt van import.

Figuur 3: Toekomstprojectie totale gasproductie voor de VS [bron: Energy Information Administration, 2013]

In Europa ligt de huidige situatie anders. Op dit moment gebeuren er in geen enkel Europees land grootschalige boringen. De complexe wetgeving hieromtrent, alsook onzekerheid omtrent mogelijke negatieve milieu-effecten maakt Europa terughoudender. Verdere studies naar mogelijke milieueffecten worden dan ook afgewacht. De hogere bevolkingsdichtheid – ongeveer 3 keer deze van de VS – maakt het ook voor producenten minder interessant. Schaliegas is immers sterker verspreid dan conventioneel gas. Daarom zijn mobiele boorinstallaties noodzakelijk, die minder gemakkelijk te verplaatsen zijn in dichtbevolkte regio’s. De vraag is maar of er wel degelijk ooit grootschalige boringen zullen gebeuren in Europa. De meest gunstige vooruitzichten zijn voor Polen, maar daar staat het frackingmengsel nog niet op punt.

In China heeft men tot nu toe de grootste reserves genoteerd. China kent een zeer hoge energievraag; zo hoog dat China de VS heeft ingehaald als grootste importeur van olie. Bovendien kampt China ook met een fijnstofprobleem in haar grootsteden, grotendeels het gevolg van de verbranding van steenkool. Schaliegas kan hier een antwoord op bieden. De gasrijke schalielagen liggen er echter voornamelijk in onherbergzame gebieden waardoor China tegen een aanzienlijke infrastructuurachterstand aanloopt t.o.v. de VS.

De derde grootste reserve staat op naam van Argentinië. Dit land heeft echter voor een lange tijd buitenlandse olie- en gasmaatschappijen geweerd uit protectionisme. Recent heeft de overheid beslist om nu toch meer buitenlandse firma’s voet aan wal te laten zetten. Zo hoopt Argentinië te kunnen concurreren met Peru om de Chileense industrie van aardgas te kunnen voorzien.

Schaliegas als wapen in de strijd tegen klimaatverandering

Climate changeHet lijkt een paradox dat schaliegas als fossiele brandstof kan helpen in de strijd tegen klimaatverandering. Elektriciteit maken uit gas houdt immers een halvering van de CO2-uitstoot in t.o.v. steenkool voor eenzelfde eenheid geproduceerde elektriciteit. Steenkoolcentrales vervangen door gascentrales betekent m.a.w. een halvering van de CO2-uitstoot. Deze omschakeling zal enkel gebeuren wanneer gas goedkoper en dus competitiever wordt dan steenkool. Schaliegas zorgt er enerzijds voor dat de gasprijs sterk kan dalen, maar dit alleen is onvoldoende. Anderzijds zal de prijs van steenkool moeten toenemen, wat mogelijk is door een prijskaartje te verbinden aan de CO2-uitstoot.

Het is opmerkelijk dat de CO2-uitstoot in de VS door de introductie van schaliegas sterker is gedaald dan in Europa, dat nochtans een pioniersrol claimt in de strijd tegen klimaatverandering. Schaliegas blijft een fossiele brandstof die CO2 uitstoot, maar kan toch op middellange termijn een valabel alternatief zijn om kostenefficiënt CO2-emissies naar beneden te drukken. In die zin vormt schaliegas een realistische overgang naar een lage-koolstof-economie.

Giel Van den Broeck
Vicevoorzitter YERA

Filip Verheyden
Auteur YERA

Jean Beelaerts
Bestuurder Events  YERA

Meer info

Skills

Posted on

28/08/2015

Submit a Comment

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *