柴靜講的頁岩氣能源未必有想像的清潔（視頻）

柴靜在她的視頻中提到,並認為頁岩氣為清潔能源，故中國應該向美國那樣大力開發頁岩氣以代替燒煤來降低對空氣的汙染，以最終減少霧霾。但實際上頁岩氣開發和利用可能沒有想像中那樣清潔。研究表明，未燃燒或未完全燃燒的頁岩氣（主要為甲烷）釋放到大氣中，其汙染影響比二氧化碳要大許多倍, 譬如溫室效應在100年期間為二氧化碳的33倍，20年期間為105倍。換句話說，對於20年期間甲烷隻要二氧化碳的105分之一排放量即可達到同樣的溫室效應！ 著名學者，康奈爾大學的資深教授Ingraffea博士甚至認為頁岩氣比燒煤或油要“髒”的多。 如果你看了 Ingraffea教授的以下視頻後，可能會顛覆你的對頁岩氣作為清潔的能源看法。

筆者認為，中國在開發利用頁岩氣能源時， 要因地製宜製定自己的方案，趨利避害加強環境監管。中國是煤炭大國，儲量占世界總儲量近一半， 是第二名美國的三倍多。 而且煤產量也是世界第一. 因此要依據國情在煤炭淨化，液化方麵下工夫，減少汙染空氣。改善能源結構，多開發核能和潮汐，水利，風，太陽等綠色的可再生能源，力爭做到象視頻所說減少甚至完全擺脫傳統化石石油，氣和煤。

另外，筆者注意到2014年7月在賓州匹斯堡全美頁岩氣研討會上涉及的頁岩開發對環境產生的其他影響還有：
一。 水利製裂(hydrofracking)液體中含化學物質。 每口井需要大約8-10million 加侖，有十分之一返回地麵(back flow) 需要處理。施工中不慎泄露還會汙染地下水。美國一些州直接將此廢水打入地下指定地點（如賓州等）
圖一。 需要處理的大量back flow and back fluid (from internet)

二。 水利製裂需大量抽水，會引起地麵沉降和裂縫。貫穿性裂縫會直達頁岩導致頁岩氣外泄汙染。外泄的甲烷進入大氣層 ，增加溫室效應；進入地下含水層（aquifer）汙染生活用水，甚至引起火災。
圖二。進入飲水係統的頁岩氣汙染水源還可引起火災(from internet)

三。 水利製裂誘發地震。多各州因水利製裂誘發地震（如Oklahoma, etc）
 圖三。水利製裂減少斷層出的摩擦力，使斷層相對運動釋放彈性能而誘發的地震在數州常有發生（from internet)。

 

 

 Ingraffea教授的視頻：

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附教授簡介：
Ingraffea博士是康奈爾大學資深“Dwight C. Baum教授“，任教37年，曾教結構力學，有限元方法和斷裂力學。 其研究集中在計算機模擬和複雜的壓裂過程中的物理測試，應用交互式計算機圖形的計算力學等領域。撰寫了250多篇論文。獲總共3500萬美元的研發課題。合作單位有美國國家科學基金會，美國航空航天局，尼科爾斯研究，AFOSR，FAA，柯達，美國陸軍工程師水道實驗站，美國運輸部，IBM，斯倫貝謝，EXXON 等等，桑迪亞國家實驗室，通用動力公司，波音公司，卡特彼勒拖拉機協會和諾斯羅普·格魯曼航空公司。獲得地質力學進展“1994年重大論文獎”，兩次榮獲國家研究理事會/ US全國委員會在岩石力學岩石力學研究獎（1978年，1991年），和美國測試材料學會的喬治·歐文獎章（2006）。工程斷裂力學雜誌編輯。

一些主要圖表：


圖一。 頁岩氣生產中甲烷泄露至大氣汙染的原因：如鑽孔，水利製裂中回流水處理，頁岩氣的處理，運輸，儲存，輸送等中的泄露。

圖二。美國數萬遺棄的舊氣井失於維護，導致頁岩氣大量地長期泄露

圖三。 燃燒過程中排放甲烷（黃色為未燃燒完全甲烷）還有二氧化碳。

圖四。 調查華盛頓首都地區地下氣管路泄露情況

圖五。波士頓地區地下氣體管路同樣有大量泄露問題

圖六。 研究表明過去二十年，頁岩氣比二氧化碳和其他氣體和燃油產生更大的溫室效應

圖七。 甲烷引起的溫室效應在100年期間為二氧化碳的33倍，20年期間為105倍。 百分之一的外泄甲烷引起的溫室效應相當另外百分之九十九甲烷自己燃燒兩次。 

圖八。頁岩氣泄露占總產值的比例， 尤他州的Unita Basin達百分之九，克羅拉多州的Denver-Julesburg Basin 可達百分之七。

圖九-A。 計算機模擬顯示2010年起， 隻有同時減少二氧化碳，黑碳和甲烷（綠線）才可防止進入升溫超過兩度的危險棕色區。減少黑碳和甲烷（藍線）2060 年進入棕色區；隻減少二氧化碳（紅線）則2045年就進入了危險區。 (注:國際社會試圖控製環境升溫兩度以下，免於進入棕色危險區) 

圖九-B 預測三十年極地冰蓋平均融化線.


圖十。政府預測2040能源結構。傳統煤和石油減少，天然氣和再生能源增加。