Het winnen van schaliegas door middel van fracken wordt door sommigen bejubeld, maar stuit ook op veel weerstand. Tijd voor een helder overzicht van de risico’s en, voor zover bekend, de ernst ervan.

Hoewel hydraulic fracturing, beter bekend als ‘fracking’, al decennia wordt gebruikt, wordt het pas een paar jaar echt op grote schaal toegepast om schaliegas te winnen. Vooral in de Verenigde Staten is het booming business. Sommigen spreken van een energierevolutie, nu we toegang hebben tot een grote energiebron, die Europa minder afhankelijk kan maken van landen als Rusland en Saoedi-Arabië. Tegelijkertijd zijn er felle tegenstanders, die wijzen op een groot aantal risico’s, waardoor bijvoorbeeld Nederland er nog niet aan wil geloven tot er beter onderzoek gedaan is. Wat zijn deze risico’s en in hoeverre zien we de gevolgen ervan op plekken waar al wel schaliegas wordt gewonnen?

Opengekraakt gesteente
Allereerst moeten we begrijpen waarom fracken nodig is om schaliegas te winnen. Dat komt omdat de fijnkorrelige gesteenten die we schalie noemen weliswaar aardig wat gas kunnen bevatten, maar de ruimtes waarin het zit opgeslagen nauwelijks met elkaar verbonden zijn. Het gas vloeit daardoor slecht door het gesteente. Om het toch te kunnen winnen, wordt de schalie open gekraakt, door er onder hoge druk water met zand en chemicaliën in te spuiten. Dit gebeurt vaak op kilometers diepte. Het gebruikte water, dat chemicaliën bevat en verrijkt is in opgeloste stoffen uit de schalie, vloeit grotendeels terug naar de oppervlakte.

Een illustratie van het frackproces. Water, chemicaliën en zand worden onder hoge druk het gesteente in gepompt, waarna het gas door de pijp naar boven kan stromen. Afbeelding afkomstig uit het rapport 'Shale gas extraction in the UK: a review of hydraulic fracturing' van de Royal Society en The Royal Academy of Engineering (2012).

Een illustratie van het frackproces. Water, chemicaliën en zand worden onder hoge druk het gesteente in gepompt, waarna het gas door de pijp naar boven kan stromen. Afbeelding afkomstig uit het rapport ‘Shale gas extraction in the UK: a review of hydraulic fracturing’ van de Royal Society en The Royal Academy of Engineering (2012).

Een heleboel gas
En dat levert een heleboel gas op. De International Energy Agency verwacht dat ‘onconventionele gasproductie’, waarvan schaliegaswinning de belangrijkste is, tegen 2035 meer dan verdrievoudigd zal zijn. Er is genoeg van, het is relatief goedkoop en bovendien leidt het tot een lagere CO2-uitstoot dan steenkool en olie wanneer het wordt verbrand. Daardoor wordt schaliegas, en gas in het algemeen, door voorstanders gezien als de ideale transitiebrandstof; een brug tussen het tijdperk van fossiele brandstoffen en die van hernieuwbare brandstoffen als zonne-energie.

Miljoenen liters water
Toch is er ook grote weerstand tegen het winnen van schaliegas door middel van fracken. Allereerst is er de grote hoeveelheid water die ervoor nodig is: tot wel miljoenen liters per bron. Of dat veel is hangt er vanaf hoe je het bekijkt. Wanneer je in de Verenigde Staten naar complete staten kijkt, vormt het watergebruik van fracken vaak een zeer beperkt deel van de totale hoeveelheid. Op kleinere schaal kan het echter anders zijn: in Pennsylvania, een staat in de VS, werd zoveel water uit een aantal stroompjes gehaald dat dit problemen opleverde en de overheid moest ingrijpen. Wat echter niet moet worden vergeten, is dat het verbruik nog hoger is wanneer steenkool, olie, kernenergie en biobrandstoffen worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Alleen hernieuwbare bronnen als zonne- en windenergie zijn stukken waterzuiniger.

Wereldwijd overzicht van ontdekte schaliegasvelden. Afbeelding: Jackson, R.B., Vengosh, A., Carey, J.W., Davies, R.J., Darrah, T.H., O’Sullivan, F., Pétron, G. (2014). The Environmental Costs and Benefits of Fracking. Annual Review of Environment and Resources 39, 327-262.

Wereldwijd overzicht van ontdekte schaliegasvelden. Afbeelding: Jackson, R.B., Vengosh, A., Carey, J.W., Davies, R.J., Darrah, T.H., O’Sullivan, F., Pétron, G. (2014). The Environmental Costs and Benefits of Fracking. Annual Review of Environment and Resources 39, 327-262.

Watervervuiling
Een andere zorg van critici is watervervuiling. Al die hierboven genoemde liters, voorzien van chemicaliën en verrijkt met soms gevaarlijke stoffen uit de schalie, moeten immers ergens naartoe. Dat kan inderdaad problemen met zich meebrengen. Zo zijn er gevallen in de Verenigde Staten waarin afvalwater werd verwerkt in gemeentelijke waterzuiveringsinstallaties die hier niet op waren gebouwd, met vervuilde rivieren als gevolg. Water kan hiernaast voortijdig weglekken uit de pijpen en zo grondwater en de oppervlakte verontreinigen. Ook dat gebeurt: uit grove schattingen blijkt weliswaar dat minder dan 1% van de putten in de Verenigde Staten hebben gelekt, maar gezien de grote hoeveelheid putten is het nog altijd een factor om rekening mee te houden. Zo stroomde er in Pennsylvania al meer dan honderdduizend liter afvalwater een bos in en stierf er vee door een lek bij een weiland in Louisiana.

Vijftig keer te veel benzeen
Dit alles kan gevolgen hebben voor het drinkwater van mensen die in de buurt wonen van plekken waar fracken plaatsvindt. Het bekendste voorbeeld hiervan komt uit het stadje Pavillion, in de VS. Hier werd, naast andere ongezonde stoffen, meer dan vijftig keer meer benzeen in het drinkwater aangetroffen dan veilig wordt geacht. De US Environmental Protection Agency koppelt deze vervuiling aan miskramen, zeldzame vormen van kanker en problemen met het centrale zenuwstelsel. Overigens vindt fracken op deze plek erg ondiep plaats, waardoor de kans op verontreinigingen groter is dan op de meeste plekken. Ook in andere drinkwaterbronnen rondom schaliegasbronnen zijn echter verhoogde percentages van onveilige stoffen aangetroffen.

Boortoren waarmee schaliegas gewonnen wordt in Roulette, Pennsylvania (Verenigde Staten). Afbeelding: Laurie Barr (via Wikimedia Commons).

Boortoren waarmee schaliegas gewonnen wordt in Roulette, Pennsylvania (Verenigde Staten). Afbeelding: Laurie Barr (via Wikimedia Commons).

Radioactieve stoffen
Er is ook een andere wijze waarop het afvalwater, maar ook het schaliegas zelf, een gevaar kan vormen: radioactiviteit. In diepliggende schalies kunnen van nature relatief veel radioactieve stoffen zitten, zoals radon en uranium. Die kunnen naar de oppervlakte komen via het water of het gas, met een verhoogd risico op bijvoorbeeld longkanker tot gevolg. Om die reden is in Zweden een vergunning nodig van een speciale overheidsinstantie die zich bezighoudt met radioactieve straling voordat er naar schaliegas geboord mag worden.

Broeikasvoordeel teniet gedaan
Misschien één van de grootste punten van controverse is echter het weglekken van methaan, een broeikasgas dat vele malen sterker is dan CO2. Methaan wordt in de atmosfeer relatief snel omgezet in CO2 – elke vijftien jaar ongeveer de helft – maar het heeft desondanks de potentie om een flinke bijdrage te leveren aan de opwarming van de aarde. Al helemaal op een tijdschaal van tientallen jaren, en laat dat nou net de tijdschaal zijn waarin we opwarming terug willen dringen. Geschat wordt dat er bij het winnen van schaliegas zoveel methaan vrijkomt dat het broeikasgasvoordeel ten opzichte van olie en steenkool volledig teniet wordt gedaan, al is het lastig om dit met zekerheid vast te stellen. Wanneer het lekken van methaan echter verminderd kan worden, zou schaliegas schoner zijn dan andere fossiele brandstoffen. Zelfs dan zou de overvloed aan goedkoop schaliegas de overstap naar schonere energiebronnen echter kunnen vertragen, waardoor het maar zeer de vraag is of het uiteindelijk een positieve bijdrage aan klimaatverandering zal leveren.

Lokale luchtvervuiling
Wel zitten er andere voordelen aan het verbranden van gas ten opzichte van kolen. De uitstoot van schadelijke stoffen als zwaveloxides en kwik is namelijk een stuk lager. Dat betekent trouwens niet dat er geen luchtvervuiling optreedt wanneer je schaliegas gebruikt. Bijvoorbeeld het boren van de boorputten, de vele benodigde vrachtwagens en de waterpompen veroorzaken lokale luchtvervuiling. Ook hier geldt weer dat je naar de schaal moet kijken: valt het met één bron allemaal nog wel mee, als je er een heleboel in een gebied zet kan het een ander verhaal worden.

Aardschokken door waterdruk
Een laatste belangrijk bezwaar is dat fracken tot aardschokken kan leiden. Hoewel aardbevingen inderdaad zijn waargenomen, gaat het meestal om relatief kleine schokken. Andere vormen van menselijk handelen, zoals mijnbouw, zorgen voor meer problemen. Toch kunnen er wel degelijk gevaarlijke situaties ontstaan, vooral wanneer fracken plaatsvindt in de buurt van bestaande breuken. Zo werden er in Prague, Oklohoma veertien huizen vernietigd door een aardbeving die in verband is gebracht met het injecteren van afvalwater in de buurt van een breuksysteem. Over het algemeen wordt echter aangenomen dat het vrij makkelijk is om dit soort problemen te voorkomen door op een verantwoordelijke manier en in de juiste gebieden schaliegas te winnen.

Zitten er al met al nadelen en risico’s aan het winnen van schaliegas? Onmiskenbaar. De vraag of het winnen van schaliegas een goed idee is, is dan ook afhankelijk van politieke afwegingen. Ook is het belangrijk in hoeverre veiligheidsmaatregelen in acht worden genomen en hoe goed een bron gebouwd is. Hoe schadelijk het winnen van schaliegas is, is uiteindelijk dus een gevalletje ‘het hangt er vanaf’, maar het is duidelijk dat er verstandig mee moet worden omgesprongen. Goede kennis, en daarmee onderzoek, is dan ook nodig om het winnen van schaliegas door middel van fracken zo veilig mogelijk te laten verlopen.

Niels Waarlo (1994) is masterstudent Aardwetenschappen aan de Universiteit Utrecht, waar hij zich vooral bezighoudt met klimaatreconstructie en sedimentaire geologie. Daarnaast heeft hij een grote interesse in wetenschapscommunicatie, vooral in de vorm van journalistiek. Zo schrijft hij voor Change Magazine over de aardwetenschappelijke kant van klimaatverandering. Ook is hij voor verschillende websites actief als muziekjournalist.