Οι μη συμβατικοί πόροι υδρογονανθράκων της Ελλάδος

Τα συμβατικά κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου έχουν μια καλά προσδιορισμένη έκταση, η εξόρυξή τους γίνεται εύκολα μέσω γεωτρήσεων και οι ταμιευτήρες τους είναι πορώδεις και διαπερατοί, και γενικά δεν απαιτείται εκτεταμένη διέγερσή τους για να αντληθούν.

Τα κοιτάσματα των μη συμβατικών υδρογονανθράκων κατά κανόνα είναι διασκορπισμένα και μικρότερα σε έκταση και συγκέντρωση. Κρίσιμοι παράγοντες για την αξιοποίησή τους θεωρούνται τα κύρια χαρακτηριστικά αυτών των πόρων τα οποία συχνά μεταβάλλονται, οι διαθέσιμες τεχνολογίες έρευνας και παραγωγής και το τρέχον οικονομικό περιβάλλον, αφού το κόστος εξόρυξής τους είναι συχνά μεγαλύτερο και απαιτείται υψηλότερη διεθνής τιμή του πετρελαίου και αερίου για να είναι συμφέρουσα η εκμετάλλευσή τους.

Στους μη συμβατικούς υδρογονάνθρακες περιλαμβάνεται και το πετρέλαιο που περιέχεται σε πισσούχες άμμους ή σχιστοπηλούς. Το μη συμβατικό φυσικό αέριο μπορεί να είναι διάφορων τύπων, όπως αεροστεγές αέριο, ανθρακογενές μεθάνιο, σχιστολιθικό αέριο και αέριο περιεχόμενο σε υδρίτες.

Σχιστολιθικό αέριο (shale gas)
• Είναι αέριο εγκλωβισμένο μέσα σε σχιστοπηλούς οι οποίοι είναι τα πιο διαδομένα ιζηματογενή πετρώματα Οι σχιστοπηλοί παρουσιάζουν μεγάλη συνεκτικότητα και χαμηλό πορώδες.

• Το σχιστολιθικό αέριο αντλείται με τη χρήση νερού και διαλυτών κάτω από πολύ υψηλή πίεση και σε μεγάλο βάθος που μπορεί να φτάνει και τα 2 km κάτω από την επιφάνεια της Γης. Η διαδικασία αποκαλείται υδραυλική ρωγμάτωση.

• Η εξόρυξή του έχει δείξει ότι δημιουργούνται σοβαρότατα τεχνικά και περιβαλλοντικά προβλήματα όπως τοξική ρύπανση που προκαλείται στην περιοχή γύρω από τις μονάδες άντλησης, μόλυνση του υδροφόρου ορίζοντα με μεθάνιο και πρόκληση μικροσεισμών.

• Το 2010 οι ΗΠΑ κάλυπταν το 20% των ενεργειακών τους αναγκών από αυτή τη μορφή ενέργειας. Υπολογίζεται ότι μέχρι το 2035 οι ΗΠΑ θα καλύπτουν το μεγαλύτερο τμήμα των ενεργειακών τους αναγκών από σχιστολιθικό αέριο. Αποτέλεσμα είναι η μεγάλη πτώση των τιμών της ενέργειας (και του κόστους παραγωγής) το οποίο έχει θετικές επιδράσεις για τους καταναλωτές και τις ενεργοβόρες βιομηχανίες, αλλά και για την οικονομία στο σύνολό της.

• Οι τιμές ηλεκτρισμού στην Ε.Ε. με έτος βάσης το 2005 αυξήθηκαν κατά 33% (2005=100, 2012=133), στην Ιαπωνία κατά 12%, ενώ στις ΗΠΑ μειώθηκαν κατά 5%.

• Η Ε.Ε. εξακολουθεί να καλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες της από τις συμβατικές μορφές ενέργειας. Το 2006 η εξάρτηση των ευρωπαϊκών οικονομιών από τις εισαγωγές ρωσικού φυσικού αερίου ήταν: Ολλανδία: 17%, Γαλλία: 23%, Ιταλία: 32%, Γερμανία: 40%, Ρουμανία και Πολωνία: 63%, Ουγγαρία: 77%, Αυστρία: 78%, Ελλάδα: 84%, Βουλγαρία, Σλοβακία, Φιλανδία και Βαλτικές χώρες: 100%.

• Οι χώρες με τα μεγαλύτερα αποθέματα σχιστολιθικού αερίου είναι (τρισεκ. κυβικά πόδια): Κίνα: 1275, ΗΠΑ: 862, Αργεντινή: 774, Μεξικό: 681, Ν. Αφρική: 485, Αυστραλία: 396, Καναδάς: 388, Λιβύη: 290, Μ. Βρετανία: 255, Αλγερία: 231, Βραζιλία: 226, Πολωνία: 187, Γαλλία: 180.

• Τρεις χώρες της Ε.Ε. διαθέτουν αποθέματα ύψους 622 τρισεκ. κ.π., ποσότητα όχι ευκαταφρόνητη.

Υδρίτες (hydrates)
Οι υδρίτες μεθανίου είναι κλωβοειδείς δομές πάγου μέσα στις οποίες είναι παγιδευμένα μόρια μεθανίου, το οποίο είναι το κυριότερο συστατικό του φυσικού αερίου. Στην επιφάνεια της γης 1 m3 υδρίτη αερίου απελευθερώνει 164 m3 φυσικού αερίου. Τα κύρια χαρακτηριστικά των υδριτών είναι:

• Εμφανίζονται σε βάθος θάλασσας >1260 m.

• Η θερμοκρασία της θάλασσας στον πυθμένα είναι <13,7ο C.

• Έχουν τη μορφή ρυζιού ή λεπτής φλούδας και μήκος μερικών εκατοστών.

• Το πάχος των υποθαλάσσιων λεπτόκοκκων ιζημάτων που περιέχουν υδρίτες κυμαίνεται από 40 m έως 200 m.

• Η περιεκτικότητα αυτών σε υδρίτες είναι 1-2%, αποτελούμενων κυρίως από μεθάνιο.

Ανθρακογενές μεθάνιο (coalbed methane)
Το ανθρακογενές μεθάνιο ή μεθάνιο ανθρακωρυχείων είναι μια μορφή φυσικού αερίου που εξάγεται από στρώματα γαιανθράκων. Το μεθάνιο είναι προσροφημένο στη στερεά μάζα του άνθρακα. Ονομάζεται «γλυκό φυσικό αέριο», εξαιτίας της απουσίας υδροθείου.

Η παρουσία του αερίου αυτού είναι γνωστή από την εμφάνισή του στα υπόγεια ανθρακωρυχεία, όπου θεωρείται σοβαρός κίνδυνος για την ασφάλεια εργαζόμενων και εγκαταστάσεων. Το μεθάνιο βρίσκεται σε σχεδόν υγρή κατάσταση, πληρώνοντας το εσωτερικό των πόρων του γαιάνθρακα.

Σε αντίθεση με το περισσότερο φυσικό αέριο των συμβατικών ταμιευτήρων, το ανθρακογενές μεθάνιο περιέχει μικρά ποσοστά βαρύτερων υδρογονανθράκων όπως προπάνιο ή βουτάνιο. Επίσης, μπορεί να περιέχει μικρά ποσοστά διοξειδίου του άνθρακα.

Τις τελευταίες δεκαετίες έχει καθιερωθεί ως σημαντική πηγή ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες, τον Καναδά, την Αυστραλία και άλλες χώρες.

Η κατάσταση στην Ελλάδα
Στην Ελλάδα πραγματοποιείται εντατική έρευνα των πιθανών ταμιευτήρων συμβατικών υδρογονανθράκων, μέσα από την ερμηνεία σεισμικών προφίλ και άφθονων επιφανειακών γεωλογικών δεδομένων. Το δυναμικό των μη συμβατικών υδρογονανθράκων της χώρας είναι άγνωστο, καθώς λείπουν οι λεπτομερείς έρευνες.

Οι σημαντικότεροι πετρογραφικοί σχηματισμοί οι οποίοι μπορεί να περιέχουν σχιστολιθικό φυσικό αέριο βρίσκονται σε χερσαίες και υπεράκτιες λεκάνες της βορειοανατολικής (όπως Δέλτα Έβρου-Ορεστιάδα, Λήμνος, Καβάλα-Πρίνος-Δέλτα Νέστου, Επανομή-Θερμαϊκός Κόλπος), βορειοκεντρικής (όπως Μεσοελληνική Αύλακα) και δυτικής (όπως Διαπόντιοι Νήσοι, Πρέβεζα, Ζάκυνθος, λεκάνες δυτικής Πελοποννήσου) Ελλάδος.

Απαιτείται επαναξιολόγηση των δεδομένων από όλες τις γεωτρήσεις, με βάση τις νέες πληροφορίες, με σκοπό τον εντοπισμό πιθανών αποθεμάτων των μη συμβατικών υδρογονανθράκων οι οποίοι διατηρούνται σε εξαιρετικά συνεκτικοποιημένα λεπτόκοκκα ιζηματογενή πετρώματα. Το ΙΓΜΕ ανακοίνωσε το 2012 ότι υπάρχουν αποθέματα σχιστολιθικού αερίου στους Κουκλιούς Ιωαννίνων και στην Ορεστιάδα Έβρου. Όμως τα συνολικά αποθέματα αυτού στη χώρα μας είναι απροσδιόριστα.

Με το πρόγραμμα Αναξίμανδρος (ΙΓΜΕ-ΕΛΚΕΘΕ-6 Ευρωπαϊκά Ινστιτούτα 2002-06) και με χρήση του ερευνητικού σκάφους ΑΙΓΑΙΟ μελετήθηκαν με επιμέλεια όλα τα γνωστά λασποηφαίστεια του θαλάσσιου πυθμένα στην Ανατολική Μεσόγειο. Υδρίτες μεθανίου έχουν εντοπιστεί στα υποθαλάσσια Όρη του Αναξίμανδρου, ανατολικά της νήσου Ρόδου και νοτιοανατολικά της νήσου Καστελόριζου.

Καλύπτουν μια έκταση περίπου 46 km2, ο όγκος του μεθανίου υπολογίζεται σε 2,6-6,4 τρισεκ. m3 και θεωρείται ένα αρκετά σημαντικό απόθεμα. Η πολύ χαμηλή περιεκτικότητα των ιζημάτων της περιοχής σε υδρίτες, αποκλείει τη δυνατότητα εκμετάλλευσής τους με βάση τα σημερινά δεδομένα.

Η χαμηλή περιεκτικότητα των ελληνικών λιγνιτών σε αέριους υδρογονάνθρακες, η επιφανειακή εξόρυξή τους και η εκτεταμένη τεκτονική στην Ελληνική χερσόνησο είναι οι κύριοι παράγοντες που εμπόδισαν τις μεγάλες συσσωρεύσεις αερίου στα 14 κύρια κοιτάσματα γαιανθράκων αυτής. Ωστόσο, απαιτείται επιπλέον έρευνα για να αξιολογηθεί η δυνατότητα παρουσίας αερίου στα στρώματα γαιανθράκων της χώρας.

Σήμερα, το ενδιαφέρον πολλών από τις μεγάλες εταιρείες πετρελαίου κατευθύνεται στις μη συμβατικές πηγές ενέργειας. Η έρευνα των συμβατικών ταμιευτήρων υδρογονανθράκων θα μας πληροφορήσει ταυτόχρονα για την υπεδάφια γεωμετρία των μη συμβατικών. Η έρευνά τους θα πρέπει να ακολουθεί εκείνη των συμβατικών υδρογονανθράκων.

Εκτός από το μεγάλο οικονομικό ενδιαφέρον για τη χρήση αυτών των μη συμβατικών πηγών ενέργειας, δεν υπάρχει σήμερα νομοθετικό πλαίσιο Εθνικό ή της Ευρωπαϊκής Ένωσης το οποίο να ασχολείται με τα θέματα εξόρυξης και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

*The unconventional hydrocarbon resources of Greece
Geological Quarterly, 59(3), 479-490, 2015.

* Ομότιμου καθηγητή στο τμήμα γεωλογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονικής εμπειρογνώμονος ΥΠΕΚΑ σε θέματα ορυκτού πλούτου.