Reede keskpäev on Maarjamõisa väljal pilvine ja hallikavõitu, mine tea, kas on tegu päikesevarjutuse või tavalise kevadilmaga. Chemicumi väikeses auditooriumis on hämar, mida süvendab veelgi akna ette tõmmatud ruloo, kuna ruumi eesotsas asuvale valgele linale suunatud projektorivihust võib välja lugeda, et peatselt esitavad kolm osapoolt: teadlased, arendajad ning vastased-keskkonnakaitsjad oma seisukohad. Kollokviumi juht Marko Kohv palub tahvli ette teadlasi esindava noormehe, kes annab esmalt ülevaate frakkimise ajaloost ning tööpõhimõttest.

Asi tundub iseenesest lihtne: maapõues asuvas kiviformatsioonis on kinni nafta või gaas. Selle kätte saamiseks puuritakse esmalt kaev, mida tänaste meetoditega saab puurida horisontaalselt terve formatsiooni ulatuses. Kaevu pumbatakse ülisuure rõhu all veest, liivast ja kemikaalidest koosnev segu, mis kiviformatsiooni jõudes selle lõhestab. Seejärel frakkimise vedelik eemaldatakse ning liiv jääb lõhesid lahti hoidma. Tekkinud mikrolõhesid mööda aga saab nafta ja gaas liikuda mööda kaevu üles maapinnale.

Hüdraulilise frakkimisega seotud tegevused. (Pilt: USA keskkonnaagentuur / Wikimedia Commons)

End UCLA doktorikraadiga teadlaseks nimetav tudeng räägib, kuidas frakkimise sai alguse 1860-tel, mil dünamiit ja nitroglütseriin pandi maa all plahvatama. Ikka selleks, et gaas välja saaks. Esimesed frakkimise katsetused Ameerikas 1947. aastal ei täitnud lootusi, sest kätte saadi liiga väike kogus gaasi, et oleks võinud alustada kommertstootmisega. Aga juba 1949. aastal tegi esimene gaasifirma kaks puurkaevu, mis seejärel kommertsiaalselt tööle hakkasid.

Suurema hoo sai frakkimine sisse 1980-tel, mil tehnoloogia arenedes võeti kasutusele ka horisontaalpuurimine. Viimastel aastatel on hoog juba päris suur, tõdeb üliõpilane: “USA on leidnud, et see on tõhus viis, kuidas vabastada end naftariikide majandussurve alt.” Samas ilmneb, et frakkimine on praegu keelatud Saksamaal, Prantsusmaal ning Bulgaarias.

Kõige rohkem seostub frakkimisega kildagaas – ehk gaas, mis on seotud kivimisse. Tavapuurimisega seda kätte ei saa, mistõttu tulebki kivi ära lõhestada, et gaas välja jõuaks. 2011. aasta seisuga USA energia infoagentuuri joonistatud kaart näitab, justkui oleks seda ka Eestis, aga tõenäoliselt on need andmed alusetud, lohutab Marko Kohv. Hetkel kaevandab kõige enam kildagaasi USA, kus see moodustab 39 protsenti kogu gaasitootmisest, sest eesmärgiks on tekitada energiajulgeolek ning sõltumatus teistest riikidest. Samuti kasutavad üha jõudsamalt kildagaasi Kanada ja Hiina.

Frakkimist teadlase perspektiivist analüüsiv tudeng laob üksteise järel kuulajaskonnale argumente, mis veenavad ettevõtmise headuses. Nii tuleb välja, et gaas on väga puhas kütus ja tema põlemine tekitab vähem kasvuhoonegaase. Tänapäevased vahendid võimaldavad veeldatud gaasi ka laevadega kergemini transportida ja nii kaob vajadus pikkade gaasitrasside järele. Majandusliku tõiga kasuks räägib ka seik, et frakkides on võimalik saavutada sõltumatus energiakartellidest, nagu näiteks OPEC. Siinkohal viitab Kohv 1970-tele, mil naftakriisi puhkedes jäi kogu Euroopa imelühikese aja jooksul energeetilises plaanis täiesti käpuli ning hakkas käigu pealt leiutama taastuvenergiat tootvaid seadmeid.

Saame teada, et praegu katsetatakse frakkimisel uudseid lahendusi, kus vee asemel pumbatakse rõhu all maapõue hoopis vedel lämmastik või süsihappegaas temperatuuril -321°F (ligikaudu -196 ºC). Sooja kivimiga kokku puutudes tekivad viimasesse mikrolõhed, gaas või nafta pääseb valla ning liiv ei takista selle pääsu kaevu suudme poole.

Kohv räägib teda huviga kuulavatele tudengitele, et frakkimise puhul on oluline meeles hoida selle mastaapsust – hetkel on ainuüksi USA-s frakkimisega loodud üle miljoni nafta- või gaasikaevu. Kuna frakkimine toob kaasa 300 meetri ulatuses mikrolõhesid, siis võib see olla viimane õlekõrs väiksema maavärina tekkeks. Ilmneb, et vertikaalne skaala ulatub USA-s frakkimisega tüüpiliselt 2-3 km sügavusele ning horisontaalse puhul on maksimaalsed ulatused pea 10 km kandis. Sekkub publik ja tahab teada, kui palju on maailmas üldse kildgaasi varusid? Ettekandja avaldab, et USA-s on 100 aasta varud olemas ja tänaseks ka võimekus seda eksportida.

Arendaja lööb trumbid lauale

Mängu ehk tahvli ette astub arendaja. Naisüliõpilane jutustab, kuidas vajadus võtta eelnimetatud ressursid kasutusele tekkis kasvuhoonegaaside vastasest võitlusest. Kildagaas põleb puhtamalt, kui nafta või süsi ja kuna inimkonna energiavajadus suureneb, siis annabki frakkimine võimaluse seda rahuldada. Kindlasti kasvatab see ka piirkonna majandust, annab töökohti ja loob energeetilise sõltumatuse ning kuna varusid on õige mitmes maailma regioonis, siis on frakkimine kasulik ka riikidele.

Nagu heale ärimehele kombeks, jutustab arendaja, et frakkimisega seotud keskkonnaohud ei erine palju teiste maavarade kaevandamisega kaasnevatest ohtudest. “Kuigi on toodud välja, et protsess nõuab väga palju vett, siis kildagaasist elektrit tootmisel kasutatakse vett palju vähem, kui seda läheb tuuma- või söeelektrijaamades,” žongleerib arendaja faktidega. Hea uudis on seegi, et õhusaastet, näiteks peenosakesi ja raskemetalle gaasi põletamisel ei teki ja nii säästame õhku.

Siis antakse ülevaade varudest. Esirinnas on Hiina, mille maapõues on hinnanguliselt triljon kuupjalga varusid. Argentiina, USA ja Mehhiko on samuti suurte varudega. USA on nüüdseks lülitunud kohapealsele tarbimisele ning oma gaasituru ümber teinud, samuti eeldatakse Atlandi taga, et järgmise kümnendiga võib kildagaasi eksportima hakata. Kuigi maavara pole taastuv, annab ta siiski piisavalt palju juurde aega, et arendada taastuvenergeetikat ja nõnda ongi USA keemiatöösturid investeerinud raha kohapeal, luues viimase 15 aastaga palju kõrgepalgalisi töökohti.

Frakkimisväli Wyomingis, USA-s. (Foto: Peter Aengst / The Wilderness Society / Wikimedia Commons)

Sekkub kollokviumi juhtiv Kohv ja tõdeb, et gaas on tõepoolest fossiilkütustest puhtaim, sest võrreldes söega on sel CO2 heitmeid kaks korda vähem ja raskemetalle samuti vähem. Seepärast on mõistetav ka Hiina huvi – frakkimine on sildtehnoloogia üleminekul taastuvenergeetikale ja seegi on valdkond, kus Hiina üha jõudsamalt edasi trügib. “Millest koosneb gaas üldse,” küsib Kohv auditooriumilt. “Ee, süsi… vesi…,” venitab üks tütarlaps. “Süsi, vesi ja suhkur – see on ju õlu,” muigab lektor ja märgib, et kildagaasist on 99 protsenti metaan. Ehk see kõige tavalisem gaas, mida me Euroopas põletame.

Väitlusse astuvad keskkonnakaitsjad

Viimasena saab kollovkiumil sõna kohalikest ja keskkonnakaitsjatest koosnev trio, mis toob esile frakkimisega seotud põhiprobleemid. “Ja neid on palju,” ütleb kahest neiust. Järjepanu laotakse välja faktid: frakkimisega kaasneb suur veekulu, hinnanguliselt läheb ühe frakkimisprotsessi peale kuni 26 miljonit liitrit vett. Tulemuseks on aga reostatud põhja- ja pinnasevesi, samuti lenduvad erinevad gaasid ja tekib seismiline aktiivsus. Kuna kahjustatakse maapinna lähedasi veehorisonte, siis võib puurimise ja pumpamise käigus sattuda põhjavette raskemetalle ja metaani, mis veekvaliteeti halvendavad.

Teine tudeng märgib, et kivimite purustamise käigus võib lisaks süsihappegaasile atmosfääri lekkida metaani, mis on 23 korda tugevam kasvuhoonegaas, kui CO2. “Puurkaevude sulgemisel valitseb vahel selline nõukogude esmaspäeva kvaliteet – Vello ei viitsi plommi korralikult peale panna ja ka aastaid hiljem võib sealt näiteks metaanijääke lekkida,” tulistab noormees faktidesalve kaevandajate pihta. Samuti kaasnevad frakkimisega happevihmasid põhjustavad lämmastik- ja vääveloksiidid. “Kantserogeensed süsivesikud ka,” lisab Kohv.

Tihtilugu jäetakse frakkimisel kasutatud ja väljapumbatud vesi lahtistesse tiikidesse, selgitab tudeng. Kuna seal on palju mürgiseid ühendeid, siis auravad need atmosfääri ja jõuavad tagasi pinnavette, reostades meie elukeskkonda. Täheldatud on ka seismilise aktiivsuse kasvu, mis jaguneb omakorda indutseeritud ja vallandatud seismiseks aktiivsuseks.

Indutseeritud on need maavärinad, mida ilma puurimiseta poleks toimunud ja toimuvad nad seetõttu, et kivimite purustamiseks pumbatakse neisse vedelikke, mis kasvatab maapõues rõhku. Sestap võibki protsessi käigus tekkida väikeseid maavärinaid. Hiljem, kui frakkimisvedelik kivimist välja pumbatakse, muudetakse rõhku taas ning paisatakse segi kivimites olev tasakaal, mis jällegi annab aluse mikromaavärinate tekkeks. Samuti on teateid frakkimise poolt vallandatud seismilised ilmingutest, mis oleks nagunii tekkinud, tänu rõhu ja tasakaalu muutusele leidsid need aga aset kohe.

Oht maavärinate tekkeks

Kohv toob näiteks California, kus käib hoogne frakkimine. “See on teada-tuntud piirkond, kus esineb väikesi mitteohtlikke maavärinaid, aga need võivad kaskaadina vallandada suuremaid.” Sestap on maavärina küsimus Californias diskussiooni all. Töösturid ise arvavad, et metaanist lekib kuni kolm protsenti, ent võttes arvesse kogu gaasi tarbimist ja tootmist, muutuvad arvud juba päris suureks. Metaan tugeva kasvuhoonegaasina nimelt võimendab kliimaprobleemi. Lisaks kasutatakse aukude puurimiseks ning kemikaalide kohaletoomiseks diiselkütust, mille põlemisel tekib peeneid, õhku reostavaid tahmaosakesi. “Kuna puurauke on palju ja protsessid võtavad aega, siis tekitame frakkimisega järjest lokaalseid reostuskoldeid. Diislit kulub asja käigushoidmiseks väga palju ja jäägid lähevad ümbruskonda,” hoiatab Kohv.

Keskkonnakaitsjad toovad ridamisi näiteid. USA-s on üle 1000 juhtumi, kus vesi on saastunud ja põhjustanud tervisehäireid just frakkimise tõttu, sest suur hulk kemikaale jääb maa alla kinni. Põhja-Dakotas aga pannakse üleliigne gaas lihtsalt põlema ja tulemuseks on saastunud õhk. 2014. veebruaris plahvatas Pennsylvanias kolm Chevroni frakkimiskaevu, mis põlesid mürgist auru ümbruskonda paisates mitu päeva. Samuti hukkus selles õnnetuses inimene, aga firma saatis kohalikele elanikele kinkekaardid pizza ja kaheliitrise limonaadi väljalunastamiseks.

Tuleb välja, et samuti frakkimist harrastavas Oklahomas on alates 2009. aastast suurenenud maavärinate arv. Kui 2013 toimus seal 109 maavärinat, siis 2014 oli neid juba 585. 2015. veebruari seisuga on neid olnud juba 126, samas kui Oklahoma eelnev ajalugu maavärinaid ei tunne. Lisaks toob lektor Kohv välja, et kildagaasi puhul töötab üks puurauk kuni ammendumiseni vaid viis aastat, andes pärast esimest aastat välja juba tunduvalt vähem toodangut. Sestap on neid vaja pidevalt juurde puurida. “Aga kui nafta hind kukub, mis siis juhtub? Sõltuvad ju kõik teised kütusehinnad suures osas naftahinnast,” küsib tudengitele suunatud kollokviumi juht.

Milline aga võiks olla õppetund Eestile? Eestis pole kildagaasi potentsiaal eriti suur, sest meie kildad pole tõenäoliselt mitte kunagi olnud sügavuses, kus intensiivne gaasiteke toimub. Maapinna lähedal asuvatest Eesti suhteliselt õhukestest kiltadest on aeglaselt tekkival gaasil ka suhteliselt lihtne põgeneda. Lisaks ei ole meie kasutatavad põhjaveekihid piisavalt hästi isoleeritud kildakihtidest, et tagada nende joodavana säilimne kiltade frakkimisega purustamisel.