Nadzieje na łupkowe bogactwo

Sezam z gazem
Wciąż pojawiają się nowe informacje podsycające nadzieję na wykorzystanie polskich złóż gazu łupkowego. Skąd się te złoża wzięły i czy rzeczywiście uda się do nich dobrać?
Setki milionów lat temu. Na przełomie ordowiku i syluru tak mogły wyglądać obszary, z których brał swój początek gaz łupkowy.
EAST NEWS

Setki milionów lat temu. Na przełomie ordowiku i syluru tak mogły wyglądać obszary, z których brał swój początek gaz łupkowy.

Zakład górniczy w Lubiczu koło Lęborka. Tu już poczuto gaz...
Łukasz Ostalski/EAST NEWS

Zakład górniczy w Lubiczu koło Lęborka. Tu już poczuto gaz...

Nasza nadzieja narodziła się 410–460 mln lat temu, na przełomie dwóch starszych okresów paleozoiku, ordowiku i syluru, i miała postać najdziwniejszą z dziwnych. Gdyby ktoś chciał spotkać się oko w oko z pozostałościami tych paleontologicznych dziwadeł, którym najprawdopodobniej zawdzięczamy nasze gazowe marzenia, powinien odwiedzić wąwóz Prągowiec, niedaleko wsi Bardo w Górach Świętokrzyskich, gdzie w 1930 r. prof. Roman Kozłowski (zmarły w 1977 r.) odkrył najlepiej odsłonięte w Polsce, i jedno z ciekawszych na świecie, cmentarzysko graptolitów. Na rozpadających się w ręku płytkach łupków, budujących ściany wąwozu, można wypatrzyć czarne kilkucentymetrowe kreski. Tyle pozostało po graptolitach, władcach ordowickich i sylurskich mórz.

Gdyby nasze nadzieje na gaz z łupków miały się nie sprawdzić, byłaby to ze strony graptolitów czarna niewdzięczność. Te planktoniczne organizmy, zasiedlające staropaleozoiczne morza i oceany, mają wiele do zawdzięczenia Polakom, przede wszystkim właśnie prof. Kozłowskiemu, który opracował nowatorskie metody chemicznej preparacji skamieniałości. Napisano o nim, że polując na pozostałości różnych zagadkowych organizmów, rozpuścił tony skał, ale też potrafił odzyskać szczątki takich organizmów jak plechy glonów, grzyby, szkielety graptolitów, szczęki pierścienic, szkielety polipów krążkopławów i stułbiopławów, rurki mieszkalne pióroskrzelnych. To pracom profesora zawdzięczają graptolity awans ze „zwykłych” jamochłonów do półstrunowców – typu zwierząt, które już tylko krok dzieli od strunowców (znanym przedstawicielem tych ostatnich jest Homo sapiens). Niestety, graptolity wyginęły bezpotomnie po 100 mln lat. Wiedzę o nich rozszerzył też inny wybitny polski biolog Adam Urbanek. Obecnie graptolity bada doc. Anna Kozłowska, wnuczka prof. Kozłowskiego.

Dziś możemy badać pozostałości kolagenowych konstrukcji (rurek), z których graptolity budowały kolonie, najpierw na dnie mórz, potem w otwartym oceanie. Jedynie pod mikroskopem możemy się przekonać, że ich domki odznaczały się wyrafinowaną architekturą. Jak wyglądały same organizmy, czym się żywiły, jak i z czego budowały swoje konstrukcje – tego nie wiemy i zapewne nigdy się nie dowiemy. Nie wiemy też, dlaczego te domki przetrwały, przecież kolagen (budujący także nasze ciało) ulega szybkiemu rozkładowi. Jedno jest pewne: to właśnie te organizmy, a także wiele innych, zasiedlających paleozoiczne zbiorniki wodne, były źródłem materii organicznej, która uwięziona w mułach i iłach osadzających się na dnie tych zbiorników przeobraziła się po milionach lat w ropę i gaz.

Czarne łupki i czarna rozpacz

Przeobraziły się także iły i muły – w czarne łupki, ilaste i mułowcowe. Sam kolor świadczy o ich wzbogaceniu w materię organiczną. Natrafienie na takie skały podczas wierceń poszukiwawczych zazwyczaj cieszy geologów, bo są to właśnie skały macierzyste węglowodorów. Ich obecność sugeruje, że gdzieś w pobliżu może być złoże nadające się do eksploatacji, tzw. pułapka złożowa, a więc skała porowata (najczęściej piaskowiec), w której mogą gromadzić się migrujące z łupków gaz i ropa. Żeby jednak zaistniała pułapka, skała zbiornikowa musi być przykryta warstwą skał uszczelniających. Jeżeli takiego układu skał nie ma, czyli skała macierzysta jest jednocześnie skałą zbiornikową i uszczelniającą, nafciarze wpadają w czarną rozpacz. Są bezradni, bo wiedzą, że surowiec jest, ale nie ma jak go wydobyć.

Najlepszym tego przykładem są wieloletnie poszukiwania ropy i gazu na Niżu Polskim, który został podziurawiony przez geologów tysiącami odwiertów. Samych ponadkilometrowych otworów wywiercono przeszło 7 tys. Wydobywane próbki skał wielokrotnie pachniały bituminami i wydawało się, że jesteśmy już o krok od odkrycia tego, na czym nam najbardziej zależy – znaczących złóż ropy i gazu. Gdyby przejrzeć pod tym kątem polską prasę z ostatniego półwiecza, tytułów zapowiadających drugi Kuwejt uzbierałoby się sporo. Niestety, poza nielicznymi wyjątkami, okazywało się, że wydobywające się z odwiertu ilości węglowodorów są śladowe i nie ma mowy o przemysłowym wydobyciu. Dlaczego? Gaz w łupkach macierzystych, pochodzący z rozkładu materii organicznej, wypełnia mikroskopijne (5–10 angstremów; angstrem – jednostka długości równa 10-10 m) pory skalne, których nie jest w stanie opuścić. Brakuje bowiem w skale spękań i szczelin, którymi mógłby wędrować do otworu wydobywczego. Wbrew pozorom, te mikropory kryją kolosalne ilości gazu, tym większe, że łupki gazonośne potrafią tworzyć bardzo duże złoża. Niedostępny sezam?

Wrota do sezamu kryjącego gaz łupkowy uchyliły się pierwszy raz w 1821 r. w miejscowości Fredonia, w stanie Nowy Jork. Otwór wydobywczy Williama Harta był ręcznie wykopaną dziurą głębokości ok. 10 m, a coś, co nazwalibyśmy dziś gazociągiem, wykonano z wydrążonych pni, uszczelnionych smołą i szmatami. Pan Hart zapewne nie miał świadomości, że zapoczątkował wydobycie gazu łupkowego. W następnych dziesięcioleciach w wielu miejscach Stanów Zjednoczonych, głównie jednak na wschodzie, w Appalachach, nawiercano gaz łupkowy w tysiącach płytkich pionowych otworów. Wykorzystywano go do lokalnych potrzeb. Gaz z tych otworów wydobywał się leniwie, więc ktoś wpadł na pomysł, żeby pobudzać jego dopływ za pomocą podziemnych wybuchów. Zapewne i on nie zdawał sobie sprawy, że zapoczątkował technologię, dziś niezbędną do pozyskiwania gazu z łupków, zwaną szczelinowaniem. Kilkadziesiąt lat później do tego celu zaczęto wykorzystywać wodę wtłaczaną do otworu wiertniczego pod ciśnieniem, zapoczątkowując szczelinowanie hydrauliczne. Woda rozszczelniała skałę i wypychała gaz, a pory skalne wypełniał piasek wtłaczany razem z wodą. Jednak wrota sezamu pozostawały ledwie uchylone. Nadal nie było Ali Baby, który jednym zaklęciem otworzyłby je na oścież.

Czytaj także

Co nowego w nauce?

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną