أسرار موائع التكسير تمهِّد لوصفة أنظف

David Zalubowski/AP/PRESS ASSOCIATION IMAGES

تصلح تنويعة الخلطات السائلة المستخدَمة في عملية التصديع الهيدروليكي لأنْ تُدْرَج في كتاب وصفات متميز. فمنذ يناير 2011، بدأ موقع «فراك فوكَس» FracFocus ـ سجل إلكتروني للإفصاح عن المواد الكيميائية على الإنترنت ـ في تجميع قائمة خلطات مستخدمة في أكثر من 52 ألفًا من آبار النفط والغاز بالولايات المتحدة. يرى الجيوكيميائي برايان إيليس، في هذه البيانات، فرصة سانحة. يخطط إيليس لمزج مواد كيميائية مختلفة داخل الصخور الطفلية الغنية بالغاز والنفط داخل حجرتين عاليتي الضغط يقوم ببنائهما. وهذا سيمكنه من استكشاف تفاعلات تحدث عندما تحقن موائع «التكسير» عميقًا تحت الأرض.

تتكون الموائع، التي تخلط بالرمل، أساسًا من الماء، مع «صلصة خاصة» بنسبة %1. كانت وصفات ذلك التكسير––مزيج يشمل أحماضًا ومذيبات ومثبطات الصدأ––حتى قبل بضعة أعوام أسرارًا تحرسها الشركات الساعية لاختراق تكوينات الصخور الطفلية لتحرر مخزونات الوقود الأحفوري. لكن باتساع انتشار المخاوف من تلوث المياه، فرضت 21 ولاية قواعد إفصاح إلزامية لمكونات الخلطات، مما سهل لعلماء مثل إيليس––بجامعة مشيجن، آن آربور––تقييم تأثيرها.

ينتهي المطاف بمعظم البيانات في سجلات كـ«فراك فوكَس»، والتي تشرف عليها وكالات الطاقة والماء بالولايات (انظر «وصفة للتكسير»). «لا زالت هناك مشكلات كثيرة، لكن الغالبية العظمى من الشركات تفصح الآن عن الكيمياويات التي تستخدمها» بحسب سكوت أندرسُن، الذي يعمل مستشارًا للسياسات بصندوق الدفاع عن البيئة بأوستن، تكساس، المؤيد لاستخدام تقنيات تكسير أرفق بالبيئة.

حتى الآن، أبلغ أكثر من 500 شركة عن بياناتها لسجل «فراك فوكَس». كذلك يعكف باحثون أكاديميون وجماعات ناشطة وشركات على دراسة تلك الوصفات لتقييم سُميّتها بأمل غربلتها وتضييق نطاقها إلى مجموعة مقبولة بيئيًا––وربما الدفع نحو تخليق بدائل أرفق بالبيئة.

ازدهر الإفصاح عن مكونات موائع التكسير رغم أن الحكومة الفيدرالية لم تصدر قواعدها الخاصة بالمجال. واقترحت وزراة الداخلية فرض الإفصاح عن الكيماويات المستخدمة في عمليات التصديع الهيدروليكي الجارية بالأراضي العامة، لكن كثيرًا من مشروعات النفط والغاز تجري بأراض خاصة. تفصح شركات كثيرة عن المعلومات طوعيًا، حتى في ولايات لا تشترط إفصاحًا ملزمًا. وتطور شركات عاملة بالتصديع الهيدروليكي، مثل هاليبرتون وبيكر هيوز في هيوستن، تكساس، برامج تقييم كيميائي خاصة، فيما يبدو جهدًا لتهدئة مخاوف العامة وخفض بصمتهما البيئية.

ورغم تزايد وفرة بيانات هذه السجلات، فلا تزال ناقصة وغير مدمجة، وتصعب مقارنتها. يقوم الاتحاد الأوروبي تدريجيًا بتطبيق برنامج موحد لتنظيم الكيماويات والذي يحكم الإبلاغ عن المواد الكيميائية بكل القطاعات التجارية. فينبغي، مثلا، لكل شركات الطاقة العاملة ببحر الشمال الامتثال جميعًا لذات القواعد والالتزام بمتطلبات إبلاغ مشددة. لكن في الولايات المتحدة، تظل القواعد المنظمة لعملية الإبلاغ عن المواد الكيميائية مزيجًا من سياسات واشنطن والولايات وتتفاوت بحسب الصناعة.

حتى في الولايات ذات القوانين الملزمة بالإفصاح، يمكن للشركات حذف بعض المعلومات لحماية حقوق الملكية الفكرية. فمثلا، رفضت إحدى الشركات التابعة لإكسون–موبيل، بإرفنج، تكساس، الإفصاح عن مكونات عامل تكوين الهلام (الجيل)––المستخدم لتسهيل تعليق الرمل في الماء––بأحد آبارها بولاية وَيُمِنج، معتبرةً المعلومات «سرًا تجاريًا».

النتيجة أن الشركات ما زالت تتصرف وفقًا لتقييمها الخاص بالمخاطر، فلا تفصح عن كل المعلومات اللازمة للتثبت المستقل. تقول لورين هاين، المدير المشارك بمنظمة كلين برودكشن أكشن، جماعة ناشطة مقرها سومرفيل، ماساتشوستس: «إذا كان لكل امرئ تعريفه الخاص للخطر ولا يفصح بالكامل عن الكيماويات التي يستخدمها، فستصبح المقارنة بالغة الصعوبة».

تقوم منظمة هاين بغربلة بيانات إفصاح الشركات لإجراء تقييم مخاطر الكيماويات الأكثر استخدامًا. هذا الجهد مصمم لتوفير نقطة مقارنة منفردة بحيث يستطيع العلماء والصناعة والجمهور اتخاذ قرارت مستنيرة بشأن تحديد أفضل المواد الكيميائية.

يقول دانيال درهام، الذي يرأس برنامج تقييم كيميائي بشركة أباتشي للطاقة، في هيوستن، رغم أن الجهود التي تقوم بها هاين واعدة، لا ينبغي للشركات الانتظار. كذلك قامت الوكالة الأمريكية لحماية البيئة بتكوين سجل––متاح للاطلاع العام–– للمواد الكيميائية المفضل استخدامها بمختلف العمليات الصناعية. تقوم الشركات الراغبة بتسجيل كيماوياتها بتزويد وكالة حماية البيئة ببيانات السمية والتقييم البيئي؛ ويسمح السجل للشركات بالمحافظة على سرية بعض بيانات الملكية الفكرية.

ونتيجة كل هذه المجهودات قائمة متنامية ـ رغم عدم اكتمالها ـ بالمواد الكيميائية، يمكن لشركات معينة ـ كشركة أباتشي ـ أن تختار منها لتصمم موائع التكسير. فمثلًا، يمكن لشركة تود أن تتفادى استخدام مذيب كإيثر أحادي بيوتيل جلايكول الإيثلين ـ المستخدم لخفض اللزوجة، لكنه قد يسمم جهاز الغدد الصماء ـ البحث في قائمة وكالة حماية البيئة عن بدائل. يقول درهام: «هذه خريطة طريق جيدة لكيمياء رفيقة بالبيئة».

وفي نهاية المطاف، يأمل درهام أن يساعد الباحثون بتطوير كيماويات مبتكرة؛ يمكن استخدامها لجعل عملية التصديع الهيدروليكي أنظف وأكفأ. ويمكن لعلماء ـ كإيليس ـ القيام بدور مهم هنا.

ويودّ إيليس أن يعرف إنْ كانت موائع التكسير تسهم في التفاعلات الجيوكيميائية داخل الصخور الطفلية التي قد تطلق معادن ونويدات مشعة ذات خطورة محتملة (كالزرنيخ، والباريوم، والاسترونتيوم، واليورانيوم)، أم لا. توجد هذه العناصر بتركيزات ضئيلة بمياه صرف شركات الغاز والنفط، وقد توجد أيضًا بشكل طبيعي في المياه الجوفية. ويأمل إيليس في نهاية المطاف أن يساعد الشركات في اختيار كيماويات أفضل؛ تقلِّل احتمالات التلوث والحاجة إلى معالجة مياه الصرف، ويقول إنه يركز الآن على العلوم الأساسية «أودّ بشكل أساسي فهم تلك التفاعلات بشكل أفضل قليلًا».