يمكن للشركات التي تقوم بالتكسير الهيدروليكي للنفط والغاز أن تحافظ على سرية الكثير من المعلومات - ولكن ما تكشفه يظهر استخدامًا واسع النطاق للمواد الكيميائية الخطرة

من ريف بنسلفانيا إلى لوس أنجلوس، يعيش أكثر من 17 مليون أمريكي على بعد ميل واحد بئر نفط أو غاز واحد على الأقل.منذ عام 2014، معظم آبار النفط والغاز الجديدة لقد تم التكسير.

التكسير الهيدروليكي, ، وهي اختصار للتكسير الهيدروليكي، هي عملية يقوم فيها العمال بحقن السوائل تحت الأرض تحت ضغط مرتفع.تقوم السوائل بتكسير طبقات الفحم والصخور الصخرية، مما يسمح للغاز والنفط المحتجزين داخل الصخور بالارتفاع إلى السطح.بدأت التطورات في التكسير الهيدروليكي ضخمة توسع الولايات المتحدةإنتاج النفط والغاز بدءًا من أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، ولكنه أثار أيضًا جدلاً حادًا حول آثاره الصحية والبيئية.

تصل نسبة سوائل التكسير الهيدروليكي إلى 97% من الماء، ولكنها تحتوي أيضًا على مجموعة من المواد الكيميائية التي تؤدي وظائف مثل إذابة المعادن وقتل البكتيريا.الولايات المتحدةتصنف وكالة حماية البيئة عددًا من هذه المواد الكيميائية على أنها سامة أو يحتمل أن تكون سامة.

قانون مياه الشرب الآمنة الصادر عام 1974 ينظم حقن المواد الكيميائية تحت الأرض التي يمكن أن تهدد إمدادات مياه الشرب.ومع ذلك، فقد فعل الكونجرس التكسير الهيدروليكي المعفى من معظم اللوائح الفيدرالية بموجب القانون.ونتيجة لذلك، يتم تنظيم عملية التكسير الهيدروليكي على مستوى الولاية ومتطلباتها تختلف من دولة إلى أخرى.

نحن ندرس صناعة النفط والغاز في كاليفورنيا و تكساس وهم أعضاء مختبر ويلي لعدالة البيانات البيئية, ، الذي يدرس المواد الكيميائية التكسير في المجموع.في دراسة حديثة، عملنا مع زملائنا لتقديم أول تحليل منهجي للمواد الكيميائية الموجودة في سوائل التكسير الهيدروليكي سيتم تنظيمها بموجب قانون مياه الشرب الآمنة إذا تم حقنها تحت الأرض لأغراض أخرى.تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن استبعاد التكسير الهيدروليكي من اللوائح الفيدرالية بموجب قانون مياه الشرب الآمنة يعرض الجمهور لمجموعة من المواد الكيميائية المعترف بها على نطاق واسع على أنها تهديدات للصحة العامة.

تجنب التنظيم الفيدرالي

تم تطوير تقنيات التكسير الهيدروليكي في الأصل في الأربعينيات من القرن العشرين، ولكنها لم تدخل حيز الاستخدام على نطاق واسع إلا لاستخراج الوقود الأحفوري في الولايات المتحدة.في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.نظرًا لأن العملية تتضمن حقن مواد كيميائية تحت الأرض ثم التخلص من المياه الملوثة التي تتدفق مرة أخرى إلى السطح، فقد واجهت تنظيمًا محتملاً بموجب العديد من القوانين الأمريكية.القوانين البيئية.

وفي عام 1997، قضت محكمة الاستئناف بالدائرة الحادية عشرة بوجوب إجراء عملية التكسير الهيدروليكي ينظمها قانون مياه الشرب الآمنة.وكان ذلك سيتطلب من منتجي النفط والغاز تطوير خطط للتحكم في الحقن تحت الأرض، والكشف عن محتويات سوائل التكسير الهيدروليكي الخاصة بهم، ومراقبة مصادر المياه المحلية بحثًا عن التلوث.

رداً على ذلك، ضغطت صناعة النفط والغاز على الكونجرس لإعفاء التكسير الهيدروليكي من التنظيم بموجب قانون مياه الشرب الآمنة.فعل الكونجرس ذلك كجزء من قانون سياسة الطاقة لعام 2005.

هذا الحكم معروف على نطاق واسع باسم ثغرة هاليبرتون لأنها كانت مدعومة من قبل الولايات المتحدة السابقة.نائب الرئيس ديك تشيني، الذي شغل سابقًا منصب الرئيس التنفيذي لشركة شركة الخدمات النفطية هاليبرتون.حصلت الشركة على براءة اختراع لتقنيات التكسير الهيدروليكي في الأربعينيات من القرن الماضي، ولا تزال واحدة من أكبر موردي سوائل التكسير الهيدروليكي في العالم.

تكسير السوائل والصحة

على مدى العقدين الماضيين، ربطت الدراسات بين التعرض للمواد الكيميائية الموجودة في سوائل التكسير الهيدروليكي وبين مجموعة واسعة من المخاطر الصحية.وتشمل هذه المخاطر الولادة المبكرة وإنجاب أطفال بأوزان منخفضة عند الولادة أو عيوب القلب الخلقية, ، إلى جانب سكتة قلبية, الربو وأمراض الجهاز التنفسي الأخرى بين المرضى من جميع الأعمار.

على الرغم من أن الباحثين قد أنتجوا العديد من الدراسات حول الآثار الصحية لهذه المواد الكيميائية, ومع ذلك، لا تزال الإعفاءات الفيدرالية والبيانات المتفرقة تجعل من الصعب مراقبة تأثيرات استخدامها.علاوة على ذلك، تركز الكثير من الأبحاث الحالية على المركبات الفردية، وليس على التأثيرات التراكمية للتعرض لمجموعات منها.

الاستخدام الكيميائي في التكسير

لمراجعتنا استشرنا سجل الكشف عن المواد الكيميائية من FracFocus, ، والتي يديرها مجلس حماية المياه الجوفية, ، منظمة من المسؤولين الحكوميين بالولاية.حالياً، 23 ولاية - بما في ذلك كبار المنتجين مثل بنسلفانيا وتكساس - يطلبون من شركات النفط والغاز تقديم معلومات إلى FracFocus مثل مواقع الآبار والمشغلين وكتل كل مادة كيميائية تستخدم في سوائل التكسير الهيدروليكي.

استخدمنا أداة تسمى فتح فراك فوكس, ، الذي يستخدم الترميز مفتوح المصدر لجعل بيانات FracFocus أكثر شفافية وسهولة الوصول إليها وجاهزة للتحليل.

لقد وجدنا أنه من عام 2014 حتى عام 2021، استخدم 62% إلى 73% من الكسور المبلغ عنها كل عام مادة كيميائية واحدة على الأقل يعترف قانون مياه الشرب الآمنة بأنها ضارة بصحة الإنسان والبيئة.لولا ثغرة هاليبرتون، لكانت هذه المشاريع خاضعة لمتطلبات الترخيص والمراقبة، مما يوفر معلومات للمجتمعات المحلية حول المخاطر المحتملة.

في المجموع، أبلغت شركات التكسير الهيدروليكي عن استخدام 282 مليون رطل من المواد الكيميائية التي كان سيتم تنظيمها بموجب قانون مياه الشرب الآمنة من عام 2014 حتى عام 2021.من المحتمل أن يكون هذا أقل من الواقع، نظرًا لأن هذه المعلومات تم الإبلاغ عنها ذاتيًا، وتغطي 23 ولاية فقط ولا تتضمن دائمًا معلومات كافية لحساب الكتلة.

وشملت المواد الكيميائية المستخدمة بكميات كبيرة جلايكول الإثيلين, وهو مركب صناعي موجود في مواد مثل مضاد التجمد وسائل الفرامل الهيدروليكية؛ مادة الأكريلاميد, وهي مادة كيميائية صناعية تستخدم على نطاق واسع وتوجد أيضًا في بعض الأطعمة وتغليف المواد الغذائية ودخان السجائر؛ النفثالين, مبيد حشري مصنوع من الزيت الخام أو القطران؛و الفورمالديهايد, ، وهي مادة كيميائية صناعية شائعة تستخدم في المواد اللاصقة والطلاءات والمنتجات الخشبية وتوجد أيضًا في دخان التبغ.النفثالين والأكريلاميد من المواد المسرطنة المحتملة للإنسان، والفورمالديهايد هو مادة مسرطنة معروفة للإنسان.

تظهر البيانات أيضًا ارتفاعًا كبيرًا في استخدام البنزين في تكساس في عام 2019.فالبنزين مادة مسرطنة قوية للإنسان، حتى أن قانون مياه الشرب الآمنة يحد من التعرض لها بما لا يتجاوز 0.001 ملليجرام لكل لتر ــ أي ما يعادل نصف ملعقة صغيرة من السائل في حمام سباحة أولمبي الحجم.

تسمح العديد من الدول - بما في ذلك الدول التي تشترط الإفصاح - لمنتجي النفط والغاز بحجب المعلومات حول المواد الكيميائية التي يستخدمونها في التكسير الهيدروليكي والتي تعلن الشركات أنها معلومات ملكية أو أسرار تجارية.تقلل هذه الثغرة بشكل كبير من الشفافية بشأن المواد الكيميائية الموجودة في سوائل التكسير الهيدروليكي.

لقد وجدنا أن حصة أحداث التكسير الهيدروليكي التي أبلغت عن مادة كيميائية واحدة على الأقل مسجلة الملكية ارتفعت من 77% في عام 2015 إلى 88% في عام 2021.أبلغت الشركات عن استخدام حوالي 7.2 مليار رطل من المواد الكيميائية المسجلة الملكية – أي أكثر من 25 ضعف الكتلة الإجمالية للمواد الكيميائية المدرجة بموجب قانون مياه الشرب الآمنة التي أبلغت عنها.

إغلاق ثغرة هاليبرتون

بشكل عام، وجدت مراجعتنا أن شركات التكسير الهيدروليكي أبلغت عن استخدام 28 مادة كيميائية كان من الممكن أن يتم تنظيمها بموجب قانون مياه الشرب الآمنة.تم استخدام جلايكول الإثيلين بكميات كبيرة، ولكن الأكريلاميد والفورمالدهيد والنفثالين كانت شائعة أيضًا.

نظرًا لأن كل مادة من هذه المواد الكيميائية لها آثار صحية خطيرة، وأن مئات منها تنسكب يتم الإبلاغ عنها سنويًا في آبار التكسير, ، نعتقد أن هناك حاجة إلى اتخاذ إجراءات لحماية الصحة العامة والصحة البيئية، ولتمكين العلماء من مراقبة الاستخدام الكيميائي للتكسير الهيدروليكي والبحث فيه بدقة.

بناءً على النتائج التي توصلنا إليها، نعتقد أنه يجب على الكونجرس إصدار قانون يتطلب الكشف الكامل عن جميع المواد الكيميائية المستخدمة في التكسير الهيدروليكي، بما في ذلك المواد الكيميائية المسجلة الملكية.نوصي أيضًا بالكشف عن بيانات التكسير الهيدروليكي في قاعدة بيانات مركزية ومفوضة فدراليًا، وتديرها وكالة مثل وكالة حماية البيئة (EPA) أو المعهد الوطني لعلوم الصحة البيئية.وأخيرا، نوصي الكونجرس بإلغاء ثغرة هاليبرتون وتنظيم عملية التكسير الهيدروليكي مرة أخرى بموجب قانون مياه الشرب الآمنة.

كما الولايات المتحدة. زيادة صادرات الغاز الطبيعي المسال رداً على الحرب في أوكرانيا، يمكن أن يستمر التكسير الهيدروليكي في المستقبل المنظور.ومن وجهة نظرنا، من الملح ضمان تنفيذ ذلك بأمان قدر الإمكان.