最新的177卷第14期的美國《時代周刊》雜志于2011年4月11日正式出刊，本期封面文章標題為“天然氣帶來的利與弊”。文章認為，美國應對當前如火如荼的開采天然氣活動有所制約。與任何一種能源采掘一樣，天然氣開采難免不對環境產生影響。立法和監管機構應盡快拿出辦法，在人們對清潔能源的良好預期與現實困難間找到最佳平衡點。
天然氣直到不久前還是一種幾乎被遺忘的燃料，雖然它為全美國提供了約25%的電力，還為6000多萬家庭供暖，但它對能源供應的影響力一直很有限，也比核能，比可再生能源更骯臟的煤炭更昂貴。大多數歐洲家庭依賴天然氣采暖，但大部分天然氣來自俄羅斯，這讓后者常利用能源作為一種政治勒索手段。未來的各種燃料將是太陽、風與核能。麻省理工學院天然氣研究學者Tony Meggs認為，美國的天然氣應用史，呈顯的是過山車運動形式，總是起伏不定。
現在，天然氣的應用在擴大，它改變了人們對全球能源利用的思維方式。若人們還對天然氣擁躉者的想法深信不疑，天然氣是能夠改變地緣政治；通過減少對麻煩不斷的中東地區石油的需求，來調整該地區各國的實力；挽救成百上千的，因采煤，或因燒煤吸入有害氣體死亡者的生命，使得氣候變化治理問題更易。之所以能做到這些，是因為有了稱之為頁巖天然氣(shale gas)。
利用德州盜采者發明的開創性方法開采，能源公司有能力從頁巖中提取數量巨大的天然氣，在油價飆升時讓氣價維持在低位。美國能源信息署(U.S. Energy Information Administration，EIA)曾在一年中，把國內可開采的頁巖天然氣資源預估量增加兩倍以上，達827萬億立方英尺(23萬億立方米)，是全美年均使用量的34倍以上。加上來自傳統天然氣供應渠道，再按目前的年均用量，美國現有的天然氣儲備足以維持一個世紀。
不僅美國情況如此，英、印、中和其他東歐國家也有類似潛能。投資于巨大基礎設施建設的澳大利亞，已開始派出載有液化天然氣的巨大船隊在世界各國銷售。
美國的這種現象由以下3個因素促成：中、印等處在工業化過程中的各國對能源需求猛增，復興核能的前景因日本福島核電站事故變得暗淡，以及中東盛產石油各國的動蕩。在這些因素的共同作用下，它們為相對清潔和相對廉價的天然氣應用打開了空間，它還有助于滿足向綠色經濟過度時期的需求。
天然氣雖不適合運輸，但像德州石油大亨皮肯斯(T. Boone Pickens)一些推崇使用天然氣者認為，若使用重型運輸設備運輸天然氣，美國可大幅削減原油進口。擔心能否滿足碳排放和空氣污染監管目標的美國電力企業，也在從骯臟的煤電轉向用天然氣發電。奧巴馬總統在3月31日的演講中，對天然氣成為解決降低美國對石油依賴方案的一部分感到由衷高興。他稱，"天然氣的潛能是巨大的"。
但利用天然氣也有它的不足。隨著開采活動在各地如火如荼地進行，它對環境的影響也開始日漸顯露。人們對大片距住宅很近的氣井造成的泄漏和空氣污染抱怨不止，對開采作業過程中廢水所含污染物的擔心在增加。美國的天然氣開采業不受許多聯邦政府監管制度的制約，而州政府是主要監管者，而后者更易于遭到業界要求加快開采速度的壓力。調查性新聞網站ProPublica發現了1000多份有關開采地附近水源被污染的報告。因擔心開采會對紐約州的分水嶺地區帶來不良影響，該州已暫停使用高壓水砂破裂法(hydraulic fracturing)采掘方式，以作進一步研究，一些國會議員也在尋求收緊天然氣開采的權力。賓州環保和自然資源部前負責人認為，整個社會尚未對這種開采技術、開采規模和速度做好準備。
這就是新能源解決方案當前所面臨的復雜局面。最豐富的頁巖天然氣儲藏區，潛在的世界第二大天然氣氣田在賓州的Marcellus地區，它的中心地帶橫貫賓州和紐約兩州的一些地區。該地區的開采環境與墨西哥灣、沙特的沙漠和人口稀少的加拿大西部地區完全不同。它位于美國東北部的后背，是人口密集，習慣于消費原油，但不出產原油的地區。但是，若全球對天然氣和石油的需求越來越大，賓州的鄉間田園不可能是天然氣公司最后開鉆的地方。
因為人們擔心石油會耗盡，只要愿意把鉆井打的更深，在更多的人口稠密地區進行冒險開采，是應該能找到足夠多的燃料來保持全球經濟增長。在全球經濟進入到極端能源時代，北極圈內、巴西外海的大洋深處和紐約州的分水嶺地帶，都可能成為人類開鉆的地方。這股狂熱勢頭還將延續下去，但人們并未對此帶來的環境和社會成本做過認真分析。
對石油專家來講，存在了4億年的黑色Marcellus地區頁巖層可能含有天然氣并不是什么新聞。該地區北部的淺層天然氣已開采了幾十年。但是，Marcellus的大部分頁巖是由深層和堅硬的巖石構成，難以輕易把天然氣開采出來。但是在一位名為George Mitchell的老辣盜采者，在1980年代開始用高壓水砂破裂法開采后，在這類地質結構的開采難題被攻克。
Mitchell發現，采用鉆豎井與高壓水砂破裂法的結合，能從頁巖中采到更多天然氣。濱州州立大學地球學家Terry Engelder認為，以往的開采常識是，往井中注水可能會毀掉開采后的氣井，但這些創新者發現，注入井中的水越多，采氣效果就越好。
Engelder在發現Marcellus氣田儲備上起到了關鍵性作用。德州Range Resources公司2000年開始在賓州西部的Marcellus地區嘗試使用這種創新開采方法。公司在采用了Mitchell的方法后打出了若干有價值的氣井。Range Resources公司2007年8月成為大贏家，頁巖天然氣開采專家Engelder才真正意識到Marcellus氣田儲備規模有多大。Engelder在2007年12月的股東電話會議上預計，Marcellus可開采的氣田儲藏規模可達50萬億立方英尺(1.4萬億立方米)。預計的規模較前期高出10倍，可提供相當于860億桶原油的能源。Engelder自己對此也驚嘆不已。
開采企業的代理機構開始匆匆趕往Marcellus地區，急于簽下鉆探的租賃合同。這在當時成為濱州很常見的一幕，當地大多數農戶和其他大地主數十年間一直在向采掘公司出租開采權，而當時每一英畝租費僅區區數美元。但是，當人們聽說Marcellus地區實際儲藏大量天然氣時，據Engelder稱，地主們出租土地的價格才開始在2008年夏季暴漲至每英畝5000美元，盡管如此，一些開采企業仍蜂擁而至。一旦租下土地，鉆機運到作業現場，賓州的西南和東北地區的鄉里田間到處充斥著鉆井。從2006-2010年末，濱州Marcellus地區共鉆了2400口氣井，約有300口是在今年3月10日前完成鉆井作業的。在懷俄明大學能源經濟學家Tim Considine看來，天然氣公司不得不持續重復乏味性的鉆井工作，為自己的庫存增加更多儲備。這種活動只會有增無減。
在天然氣行業的贊助下，Considine去年初與他人合作完成的研究估計，Marcellus地區的開采活動當年可能就為該地區創造出8萬個就業機會，2011年會增加至10萬個。除此之外，它還為該州帶來數十億美元經濟價值。盡管這些數字仍有爭議，但鉆井作業區轟轟烈烈的場面無可否認。雖然直接與開采活動的就業數量有限，但它可間接為當地卡車司機、分包商、旅店服務員和酒吧酒保增加工作機會和工資收入。已有若干當地地主開始在開采的氣田附近蓋起旅館，聘用服務員。他們甚至認為，自己在前幾年根本未遭到經濟衰退的影響。
對于身負重債的賓州而言，它實在難以拒絕政治人物意欲阻止的，大面積開采天然氣的潛在經濟價值。不久前剛公布的一份賓州研究報告發現，在Marcellus地區，至少有150口正常采氣氣井的各縣稅后收入在2007-2010年間增長了11.36%，而那些沒有氣田的縣鎮的同期稅收在急劇下降。新當選的共和黨人州長Tom Corbett把開采Marcellus地區天然氣活動，視為該州經濟重生的關鍵因素，他同時大幅削減對開采活動的限制。他在上月的初步預算案致辭中表示，Marcellus地區是一個資源，是潛在的財富源泉，本州新經濟的基礎，要讓賓州擁有德州那樣的發達天然氣行業。
但是，在許多悶悶不樂的賓州居民看來，這里面有大問題。
就在Marcellus地區內的Wellsboro鎮附近，開采公司泄漏的污水，讓該地區的一些奶牛養殖戶傷透了腦筋。他們雖然從出租天然氣開采權上獲的受益，但是開采企業排放的污水污染了附近水源，奶牛在飲用了含有一定濃度的放射性元素鍶的水后患上了病，養殖戶因此不得不隔離病牛。也有養殖戶氣憤地表示，他們再也不希望看到開采企業出現在他們的面前，因為它們污染水源。飼養家畜不能沒有水，人們的生存也離不開水。
但是，水又是高壓水砂破裂法開采的不可分割的要素。在Marcellus地區鉆出一眼普通采氣豎井，通常要注入多達500萬加侖(1900萬升)的高壓水。鉆機在向下鉆出1.6公里的深井后，采氣者接著把射孔槍(perforating gun)放到井底，轟擊井底的頁巖層，迫使其出現細微裂縫。采氣者接著向井底注射數百萬加侖的，混合有細沙和沾黏性化學物質的高壓水，使得頁巖上的裂縫擴大。壓力會迫使液體返回到井上，天然氣同時通過管道從裂縫中直噴井口。這些夾雜著細沙，沖擊力極大的液體讓頁巖上的裂縫保持開啟，如同做心臟支架手術，讓阻塞的血管保持暢通一樣。只要氣井產氣，注高壓水就不能間斷，但來自深處頁巖的廢水會隨著進入正常產氣期而逐漸減少。
已有許多環保人士擔憂，這類沖刷井底的廢水可能會在一定程度上污染附近地下水源。即使注水過程中添加的沾黏性化學劑可能只占注入高壓水的0.5%，但每口井500萬加侖水便含有2.5萬加侖的化學劑。目前仍不清楚這些化學劑的分子式，因為現在尚無要求該行業進行披露的監管規定，且提供鉆井業務的哈利伯頓公司(Halliburton)根本不愿意披露這方面信息。開采企業現在只把化學劑與家用日化用品做比較，但有環保人士和科學家相信，分子式中含有有毒成份。當高壓沖擊液體與頁巖混合后，合成物可能帶有放射性污染物質，因為井鉆的越深，難聞的氣味越刺鼻，表明Marcellus地區在一定程度上存在放射環境。
此外，人們更大的擔憂還是在地面上。打完的氣井需要密封嚴實，以防天然氣泄漏，或井中液體外流。密封氣井是一項非常艱難的工作，若做不好，必然會發生像去年墨西哥灣油井爆炸那類事故。隨著時間推移，氣密泄漏還是可能出現。賓州東北部開采區已發生過因氣井密封失敗，導致甲烷污染當地19戶家庭飲用水源的事故。盡管飲用含有甲烷的水對人無危險，但若甲烷濃度太高會燃燒，甚至爆炸。但是，這些危險性從未預先告知過賓州開采區內的居民。當地人擔心，這類危險今后遲早會讓一些人喪命。
賓州天然氣開采區的確存在問題。該州環保部去年共檢查了1944口在Marcellus地區作業的氣井，發現1218口違反了當地環保管理規定，涉及的問題從傾倒垃圾到作業場地污物泄漏。發生井噴和由甲烷雜質引發的爆炸事故已損壞過住宅。由于頁巖天然氣開采是一個工業作業過程，因此，鉆出的氣井越多，某個環節出問題的可能性就越大。在像賓州這類人口稠密的地方開采天然氣，出事故只是時間的問題。
即使每一細節都能確保安全，高壓水砂破裂開采法也會讓每口氣井在正常產氣周期內留下100萬加侖(380萬升)有毒、含鹽的廢水。在德州這樣的西部地區，開采企業通常用地下深井方式存儲廢水，但賓州的地質結構讓此法成為難題。開采企業最終不得不將大部分廢水運往市政污水處理廠處理。但《紐約時報》近期的調查發現，處理廠目前也很難把廢水的污染物分離出來。盡管賓州開始收緊污水處理的監管力度，開采企業也在回收越來越多廢水，重新利用，但此問題仍是開采業面對的最大挑戰之一。位于紐約州的康奈爾大學結構工程師稱，現在整個氣田還只有數千口氣井，一旦大面積開采出10萬口氣井時，人們的生活又會惡化到何種程度？
水源問題還只是賓州居民擔心的問題之一。他們更擔心的是，一旦全面鋪開采掘天然氣時對他們的生活社區帶來的巨大沖擊。可以想象到，原本寧靜的城鎮公路上將充斥著往返于作業現場，發出巨大噪音的運送化學劑和鉆井設備的重型卡車，塵土飛揚。隨著當地一些人們蜂擁投奔開采業，其他一些生意會消亡。鉆井工人們爭奪著小鎮上的每處居所，租金暴漲，讓沒有自己住房的低收入者叫苦不迭。一批移民到賓州，來享受寧靜鄉間田園生活樂趣的人們感到自己遭到愚弄。
水源問題還只是賓州居民擔心的問題之一。他們更擔心的是，一旦全面鋪開采掘天然氣對他們的生活社區帶來的巨大沖擊。可以想象到，原本寧靜的鄉鎮公路上將充斥著發出巨大噪音，往返于作業現場運送化學劑和鉆井設備的重型卡車，塵土飛揚。在人們蜂擁投奔開采業時，一些其他生意消亡。鉆井工人們爭奪著小鎮上的每處住所，租金暴漲，讓沒有自己住房的低收入者叫苦不迭。一些移民到賓州，想要享受寧靜鄉間田園生活樂趣的人們感到自己遭到愚弄。對此，當地官員也只好安慰稱，局面總體上不錯，但希望在收獲經濟利益的同時，讓各種負面影響降到最低。
天然氣具備的清潔特性，讓其毫無爭議地成為美國在福島核事故后的首選能源形式。重要的是理清圍繞頁巖天然氣開采與石油開采帶來的對環境破壞的爭議。若人們能理性對待，天然氣應能取代煤。惡劣的采煤作業方式和煤燃燒對氣候變化帶來影響，廉價煤已成為人類服用的毒藥。全球每年有數千人倒斃在采煤作業場，僅美國一地每年燒煤造成的空氣污染，就使數千人早死。相比而言，天然氣發電廠排放的污染物極低。在涉及氣候變化的問題上，天然氣比煤的優勢更大，它還可與可再生能源共存，作為風和太陽能的備份能源。
但是，已有業界人士認為，公眾對天然氣的良好環保預期應得到體現，若做不到這一步，那么該行業發展也不會持久。聯邦政府應授予環保署對高壓水砂破裂開采法做適用性分析的權力，并研究大面積開采對水源的綜合影響。紐約和賓州的國會議員已提交了對此行業進行立法的意見，要求該行業披露開采中使用化學劑的成份。大量的監管重任今后可能還落在各州政府肩上，但州長們需要注意，不要讓開采作業像在賓州那樣，出現超過監管能力的現象。同時，最有能力的開采企業應利用各種新科技來加快改善重復利用廢水的速度。業界人士也在呼吁，應急需解決開采現場的環保問題。
如果能順利做到這些，頁巖天然氣的確能改變人類更好利用能源的方式。然而，即使做到這些，天然氣業還會以人們不愿意看到的方式在重塑美國各地和世界各國。這正是極度能源(extreme energy)環境下的代價，是一種人們會持續付出，直到人們能約束自己對石油的渴望，或找到廉價、可靠和清潔替代品之前必定要付的代價。
|
京公網安備11011102000836號
