【科技．未来】水力压裂技术惹争议 页岩产业前景蒙阴影
虽然页岩油可带来更大能源自主和更多就业职位，但不代表它受到人人欢迎。至少，一些住在页岩油气蕴藏带的居民就甚为困扰。而且，页岩油气开采，未来还要面对更严峻的环保考验。
承接上文：【科技．未来】石油战揭成本和技术樽颈 页岩神话不再？
地震隐忧不散
压裂需要大量的水，在二叠纪盆地，每口井一般需要42,500立方米，可能会威胁到当地供水，居民也担心页岩开采会污染水源。
此外，当中国许多最好的页岩矿床都位于人口密集的地区——例如四川人口就超过8,300万，就揭示了开采页岩油的另一个难题。去年2月底，四川荣县发生了三次地震，共造成2人死亡，13人受伤。据当地县政府的说法，受影响三个村庄内逾两万间房屋受损，九间房屋倒塌，近1,400人需转移安置。市民认为地震与当地的水力压裂钻井工程有关，所以在地震发生后几小时内，数千居民聚集在县政府大楼外抗议，县政府随即宣布暂停当地15个页岩气平台的水力压裂作业，以息事宁人。
一名四川内江市居民向BBC声称：“地震已经成为这片土地的日常。有时候一天都能有两三次震动。只要人是坐着或躺在床上，都会有明显感觉。我们是经历过汶川和庐山地震的，但之前从来没有过这种小地震，但这几年小震特别多。”虽然县政府辩称，“尚不能确定此次地震的发生与工业开采有关”，但Andrews-Speed指出：“四川是一个主要的地震多发区，所以显然存在风险。”
在水力压裂最普遍的美国也有同样争议。随着水力压裂增加，在美国中部录得震级3.0以上的地震，从2009年之前的三十六年内每年平均仅25次，到2009年打后升至平均每年362次。一些州份如纽约州更禁止使用这种技术。
美国地质调查局（USGS）就澄清，压裂本身没有直接诱发大多数地震。很多业者会选择把随着石油生产的废水泵到地底弃置，而非经地面或运走，才是近年美国中部地震加剧的主要原因。相比水力压裂，废水处理井的运作时间一般更长，也注入更多的液体，因而更容易引发地震。局方说在美国诱发地震最多的俄克拉荷马州，只有1至2%的地震与水力压裂作业有关，其余的地震都是由废水处理引起的。不过，并非所有的废水注入油井都会诱发地震。要诱发有感地震需要多个因素配合，包括注水速率和总注水量、存在足以产生有感地震的断层、足以产生地震的应力，以及存在让流体压力从注入点传播到断层的路径。更何况，废水在所有油井都会产生，而不限于水力压裂的油井。
但也有可能这只是美国的情况。2011年至2016年间，在加拿大艾伯塔省（Alberta）发生的一连串地震，就被视为是水力压裂所致。2016年底，卡尔加里大学地球物理学教授David W. Eaton的团队发表了有关该省页岩矿区Fox Creek附近地震的研究。他们解释，地震是由两种原因引起，其一是压裂进行时造成的压力增加，另一是压裂完成后一段时间，仍留在地底的压裂液所引起的压力变化。
“重点是，加拿大西部因注水诱发的地震，主要成因不同于美国中部地区。”Eaton说。在美国，当废水在压力下注入到砂岩或其他可渗透地层的处置井中，然后流到岩石。这可能会导致地层中的压力变化，从而破坏断层带周遭的平衡，并在断层滑动时造成地震。而在分析了2014年底和2015年初Fox Creek一连串地震的地震数据，以及同一时期进行压裂的油井记录后，研究发现该省地震活动两种模式：在断层带以东，大部份地震都是在持续长达一个月的压裂进行期间发生；而断层带以西就很少即时出现地震，反而在压裂结束后的几个月内间歇发生。Eaton说，一旦压裂停止，那些压力会释放得颇快；但也发现在西部，许多压裂液仍留在地底的页岩裂缝中，假以时日，会在断层带内持续造成更多压力和地震。而Eaton的团队仍未知道两国差异的原因。
或许对于页岩油气蕴藏量甚丰的中、美，这些地震或对居民的影响都是微不足道，但在藏量较少而人口稠密的英国，就不愿意承受这些风险。页岩气集团Cuadrilla Resources位于黑池附近的开采场，在去年8月底触发2.9级地震后被暂停活动。
去年11月。英国政府在石油和天然气管理局（OGA）的报告中说，无法预测由这种做法引起的震颤的可能性或大小，英国政府因而宣布无限期停止页岩气的开采或压裂。商业、能源和产业战略部表示，除非业界“能够可靠地预测和控制到与压裂相关的地震”，否则，“将不会就裂压取得进一步共识”。工党、自民党和绿党则主张永久禁止。
英国纽卡斯尔大学的石油地质学家Richard Davies解释，以目前所用技术，很难看到英国的水力压裂不会引起地震：“英国到处都是断层，而且很难避开，因为该行业目前使用的成像技术，还未有足够的解像度来分辨它们。”也难怪邻近的苏格兰自2013年起已暂停所有水力压裂作业，苏格兰民族党（SNP）去年10月确认了“不支持”该开采方法的政策。威尔斯也自2015年起暂停压裂。
通往环保的桥梁
页岩油气开采，未来还要面对更严峻的环保考验。科学家已警告，我们正与时间竞赛，若人类希望将本世纪的温度升幅限制于高出前工业化水平摄氏1.5度之内，各国将需要在2030年之前将全球排放量减半，并在2050年之前净排放量归零。
页岩气支持者称之为“桥梁燃料”，有助转型可再生能源更容易，在风能和太阳能无法使用时供应电力。在大部份水力压裂热潮期间，美国在经济增长的同时排放量下降。美国能源研究机构Breakthrough Institute于2013年发表的一份名为《煤炭杀手》的报告指出，燃煤发电量从2007年占美国电力50%下降至2012年37%，很大程度上是压裂产生的天然气弥补了这一空缺。实际上，随着水力压裂在美国发展，可再生能源的供电量自2008年以来已翻了一倍。天然气每单位能源排放的温室气体约为煤炭一半。虽然燃烧天然气也有其自身污染问题，但它不会产生烟灰和水银之类、可对健康和环境造成长期危害的污染物。芝加哥大学能源政策研究所行政总监Sam Ori认为：“不论你对未来有什么看法，页岩气在摆脱碳排放和煤炭常规排放上，都扮演了重要角色。”
然而，尽管页岩油气比煤炭净洁，但压裂产生的石油和天然气终究仍是化石燃料。虽然天然气主要成份的甲烷，燃烧时产生的二氧化碳比煤炭少，但在正常的天然气采挖操作中，经常都会出现一定程度的甲烷泄漏，成了祸害甚大的温室气体。在一百年内，甲烷所困住的热量，是相同分量二氧化碳的25倍。
批评者也认为，在气候科学家呼吁加快转型时，页岩气革命令石油和天然气更为丰富，会减少投资再生能源的动机。例如，天然气主要用于发电，是现时美国最大的电力来源；而石油则主要用于运输，例如汽车、船运和航空。所以，即使天然气的低价把肮脏的煤炭赶出了市场，但部份由于压裂而导致的低油价却刺激了更多交通出行。实际上，运输是现在美国最大的温室气体排放来源。低油价也破坏了一些洁净交通的商业前景，例如电动汽车和燃料电池巴士。又或者一些已经宣布提前退役的核电站，功能可能会被天然气取代。这样，取代燃煤而降低的碳排放可能又因此增加。
页岩油的经济前景也值得质疑。现时不少页岩油气业者受低油价所困，无法满足投资者期望，甚至出现负债、倒闭。此外，当甲烷可以在大气中停留达十年，而燃烧天然气产生的二氧化碳或可滞留一个世纪，每个新建的天然气发电厂都表示将会继续使用这燃料数十年，这些厂房就难免要安装碳捕集设施，增加其运营成本，令业务问题进一步恶化。而更长远而言，落基山研究所（Rocky Mountain Institute）预期到2035年，建造新的风能、太阳能和储能项目比继续运营90％的现有天然气发电厂要便宜。
所以在英国，虽然政府只是暂停压裂，仍有可能重新启动，但一些反对者就认为发展这技术只是浪费时间。爱丁堡大学地质学家Stuart Haszeldine批评：“压裂与我们要在几十年内终结这国家燃烧化石燃料的目标完全不符。推动压裂技术，同时拥抱建立无碳社会的概念，是这国家精神分裂的一个例子。它浪费了纳税人数百万英镑，也浪费了我们应该用来追求其他目标的一整个十年。”
他所谓的目标，其中之一是发展碳捕集与封存技术，将二氧化碳捕集、液化并储存在地底旧矿或枯竭的油库：“在过去十年，我们失去了开发这技术的重要领先优势，我们本应大力开发，却浪费了时间在压裂项目上。”
而在美国，佛蒙特州联邦参议员桑德斯（Bernie Sanders）也提倡禁止水力压裂，认为对气候弊多于利：“这是生存威胁，我们必须承担责任，确保我们留给子孙的星球健康宜居。这比化石燃料行业重要得多。”早前退出民主党总统初选的沃伦（Elizabeth Warren）同样主张美国禁用压裂技术。但在去年11月联合经济委员会议员的听证会中，美国联储局主席鲍威尔（Jerome Powell）就坦言，若联邦政府禁止水力压裂，可能会损害美国经济，“可能不是一件好事”。
对于决策者来说，判断这些利弊将会相当考验他们的智慧。就如Ori说：“这是其中一个有很多灰色地带的问题。我不认为有一个非常明确的案例可以显示，压裂在整体上是好是坏。”
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上文节录自第206期《香港01》周报（2020年3月23日）《 技术与环保难题待解 页岩油革命后继无力？》。
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