Ученые предлагают "зеленый фрекинг"

Добавление CO₂ вместо воды в состав жидкости, используемой при гидроразрыве пласта (ГРП), может повысить эффективность добычи нефти и газа и одновременно помочь в борьбе с глобальным потеплением, заявили ученые во вторник.

Технология гидравлического разрыва пласта (фрекинга) добывает ископаемое топливо, запертое в сланцевых формациях, путем закачки под высоким давлением смеси воды, химикатов и песка. Это создает микротрещины в породе, позволяя газу или нефти высвобождаться после сброса давления. Песок, застревающий в трещинах, помогает держать их открытыми.

Однако у метода есть ограничения, отметил Бенуа Коасн из Массачусетского технологического института, ведущий автор исследования в Nature Communications. Использование воды хорошо работает на первых порах, но затем эффективность снижается, что приводит к "быстрому падению продуктивности". На микроскопическом уровне образуются "энергетические барьеры", ограничивающие количество извлекаемых молекул метана.

Ученые с помощью компьютерного моделирования обнаружили, что замена воды на CO₂, нагретый до состояния между жидкостью и газом, устраняет эту проблему и продлевает срок службы скважины. "Наше исследование демонстрирует, что возможны альтернативные решения", — сказал Коасн.

Ключевым побочным преимуществом является то, что диоксид углерода естественным образом замещает метан в порах породы, "вселяя надежды на возможность хранения CO₂ в недрах". CO₂ — основной драйвер глобального потепления.

Переход от теории к практике — "большой шаг", признал Коасн. Необходимы дальнейшие исследования для оценки стоимости технологии и объемов безопасного захоронения CO₂. "Мы считаем важным предоставлять научные факты, чтобы помочь политикам и обществу принять решение", — добавил он.