頁岩油氣逸漏甲烷 推波助瀾全球暖化
趙光武開導師 2014-09-15 09:55
趙光武開導師
儘管利比亞和伊拉克緊張情勢升高，但未影響中東地區石油供給，國際油價看似穩定，卻可能因美國放寬原油出口禁令，輸出從頁岩開採的輕質冷凝油，使油價有下修的趨勢，對民生問題似是好事一樁。
不過，由於頁岩油、氣的擴大開發利用，人類史上最強大的溫室氣體~甲烷逸漏量必將擴大，可能抵銷為減輕溫室效應所有減少碳排放的努力。
因為，每噸甲烷造成全球暖化的威力，按不同的分攤年限，比二氧化碳高出25～72倍，可見其影響程度之高。
美國原油出口解禁
美國在革新頁岩油開採技術之後，超輕質油（ultralight oil）產量近幾年大幅跳增；然而因為原油出口禁令，使得超輕質油售價大跌，促使油商向美國國會積極遊說、希望能放寬出口禁令。
美國業者原本僅能出口精煉油品，不得出口原油，業者希望部分超輕質石油經初步加工後，即可視為精煉油，得以外銷。這些油品可轉化為汽油、飛機燃料以及柴油。
今（2014）年6月，美國商務部核准2家能源公司出口屬於超輕質油的冷凝油。目前獲悉已有日、韓訂購，但日、韓等亞洲買家尚不清楚美國的原油是否合適？價格是否較傳統油品有競爭力？
同時，受西方國家制裁導致原油出口減半的伊朗，正向中國出售品質更好，且更便宜的原油，此舉大大排擠美國原油出口至中國的空間。
根據美國能源資訊局(Energy Information Administration，簡稱EIA)估算，自2011年起至2013年為止，美國原油日產量大增180萬桶，其中96%的新產量，來自於頁岩開採的輕質油或超輕質油。
美國能源部7月的報告顯示，受惠頁岩油的產量增長，德州與北達科他等兩個州的原油產量已經接近全美產量的半數（48%）。
報告指稱，2014年4月，美國原油日均產量達到840萬桶，而德州與北達科他州2個州的原油日產量，合計則達到400萬桶。過去4年，這2個州佔全美原油產量的比重，由26%提高至48%，反觀墨西哥灣的產量佔比，則是由27%下滑至17%。
其中，德州原油日產量自1970年代以來，首度超過300萬桶，而僅僅在過去3年，產量就增長了1倍。
北達科他州則是歷來原油日產量首度超過100萬桶，過去3年的產量則增長了3倍。從2010年4月到2014年4月，北達科他州與德州的原油產量，年均增長37%與28%，反觀同期全美其他各州的原油產量，增長則僅年均2%。
目前美國頁岩油的3大產地分別為：北達科他州的巴肯頁岩、德州的鷹堡頁岩、二疊紀盆地。
根據普氏能源分析公司Bentek Energy的估計，至2016年，鷹堡頁岩的原油日產量，將達到130-140萬桶；巴肯頁岩預估將達到120萬桶；二疊紀盆地預估將達到190萬桶。
此外，自頁岩取得的廉價天然氣，正在掀起一場美國工業新熱潮。
美國工業正在復甦
頁岩氣主要成分為甲烷，一般含量在85％以上，還含有少量的乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳與氮氣等。甲烷作為廉價天然氣；乙烷送至裂解廠變成乙烯；丙烷脫氫就變成丙烯。
簡單的說，甲烷是家中的天然瓦斯，可用以發電、煮飯、洗澡；乙烯是衣服、寢具、玩具的原料；丙烯則成為汽車、手機、電腦的外殼，還能再加工成為飛機、自行車的碳纖維；丁烷就是桶裝瓦斯。
美國以頁岩氣生產的乙烯成本，只有亞洲的一半，再生產成為工業用品或半成品賣到亞洲，更是賣一噸賺一噸。
而頁岩氣所產生的天然瓦斯，價格便宜只有亞洲的1/4，賣不掉的只好燒掉，在這種能源優勢下，美國工業焉能不復甦？
曾經為高成本發愁的公司，因為廉價天然氣的相對能源優勢，已經能夠擴大規模，並且變得有競爭力，加上美元疲軟對出口的刺激效應，美國的工業正在復甦中。
美國也因此有潛力成為以頁岩氣為基礎的能源、化學產品、化肥等的主要出口國，站在生產價值鏈上游的制高點上。
但是，令人擔憂的是，頁岩油、氣生產與應用過程逸漏的甲烷，對全球暖化的推波助瀾。
在美國一批老舊且高汙染的燃煤發電廠，已改用廉價且便於使用的頁岩氣發電，且排放的二氧化碳量是煤炭的一半。美國電力在2002年僅有14%來自天然氣，目前已超過30%。
怎奈，無論頁岩氣礦井完成後的排放測試，或是鑽探、生產、處理、運送與儲存時，都會有甲烷的逸散現象。
相對於傳統天然氣，頁岩氣的逸散程度達30%~100%；這些逸漏的甲烷，無論是燃燒產生二氧化碳，或是直接排放到大氣中，都是環境的一大威脅。
在頁岩氣大量、低廉供應下，若興建管道和氣庫，處理鑽油採氣時外洩的頁岩氣，成本反而高昂，而且從氣井和輸送管外洩的甲烷氣體數量比預估的更高。
為安全計，目前北達科他州石油企業索性把頁岩氣釋放空中白白燃燒，令該州石油業釋出溫室氣體的數量增加了20%。
溫室效應強度倍增
近期一項最重要的資訊顯示，每噸甲烷造成全球暖化的威力，比二氧化碳高出25倍；這是以100年來，分攤計算甲烷暖化作用的平均值。
然而，甲烷在大氣中只停留10年就幾乎偵測不到，20年後更幾乎完全消失。因此，將甲烷的溫室效應分攤為100年來計算，是過度低估它的影響。若以20年來計算，則甲烷的溫室效應比二氧化碳強72倍。
目前全球各國政府採取的對策，都偏重減少二氧化碳的排放，但甲烷對溫室效應影響的事實，更應被重視。
因為，甲烷是相當險惡的氣體，它不僅是強烈的溫室氣體，更會增加地面上的臭氧汙染，危害人體健康。
大氣中若含有高濃度的甲烷，而使氧氣濃度降至19.5%以下時，就會使人體產生窒息的危險。甲烷的濃度增高，也會與空氣混合，形成高度易燃，並具有爆炸性的氣體。
由此看來，多年來全球為降低溫室效應減少碳排放的努力，與天帝教同奮在〈天命、信心、奮鬥祈願文〉中，「節能減碳」的祈願及行動，或因頁岩油、氣的擴大開發利用功虧一簣。
同時，氣候變遷對糧食作物的影響，雖然目前以增產技術彌補氣候變化造成的損失，但顯然糧食減產與價格上揚問題，可能提前發生。
幾年前，科學家認為：只有當某個地區的氣溫提升3~4℃（攝氏度）時，氣候變化才會造成整體食物產量的損失。但聯合國於今年3月31日發布的《政府間氣候變化專門委員會第五次評估報告》氣候變化報告中，科學家們修改了自己的估計，認為氣溫哪怕只升高2℃（攝氏），也會造成重大損失。
來自政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的報告，作物產量只是其中一部分。不過，氣候變化對農業造成的影響，是整個報告中，最引人注目的。這份報告研究了玉米、小麥和大米這幾種主要的糧食作物。
報告認為，糧食產量很可能從2030年開始下滑，每10年最多能下滑2%；因為對食物的需求預計在未來會上漲（大約每年2%），所以糧食減產會格外讓人擔憂。
碳封存有洩漏風險
聖師祖玄玄上帝於103年6月26日聖示：
「日本即將採用碳封存技術應付全球暖化，將排放的二氧化碳捕捉，封存到地下。然人間亦有研究指出，封存之二氧化碳可能因洩漏而重創全球氣候。
節能減碳，以嚴格限制二氧化碳排放量，方是務本崇實之道，碳封存之洩漏風險，對未來世代之隱憂，人間應該慎行。」
事實上，碳捕獲與封存(Carbon Capture and Storage，CCS)技術已近成熟。目前封存的方式與地點，包含了採用生物固定技術的生物封存、將二氧化碳與礦石進行碳化的礦化封存（mineral carbonation）、將二氧化碳注入地質表面下的地下鹽水層、舊油氣田或是深層煤層等地下的地質封存（geologic sequestration）及海洋封存（ocean storage）等技術。
由於藏在深海之內會使海洋酸化，而會對海洋生態造成危害。因此藏在地下岩層，被認為是目前最可行的方法。
儘管日本的實際驗證，在地震多發的本州島中部的新潟縣，進行地下地質封存，並未發生二氧化碳洩漏的問題；但大規模應用並不能保證不發生洩漏。
今年4月出版的《科學》雜誌上，研究人員提出了以更安全的方式來儲存二氧化碳：石化。
科學家證明，當二氧化碳和水一起被注入地下的某種結構之中時，會與周圍的岩石發生反應，生成的礦物質能夠將二氧化碳隔絕長達幾百年，甚至幾千年之久。
在冰島一座大型地熱電站中，抽出的地下水，加入二氧化碳，是發電操作流程的一部分。二氧化碳迅速溶解在水裡，不再有上升至地表的傾向。一旦進入地下，二氧化碳的溶水就會與玄武岩發生反應。
倫敦大學和冰島大學的研究人員表示：這些水的80%會在1年內，與鎂、鈣、鐵發生反應，生成碳質礦物，如：石灰石。
倫敦大學教授艾瑞克•奧爾克斯（Eric Oelkers）說：新方法面臨的一個挑戰，是對水的需求量非常巨大，為所儲存二氧化碳量的10-20倍。
研究人員估計，這將讓新方法儲存二氧化碳的成本，相當於傳統方法的2倍，至少在短期來看是如此。
史丹佛大學地球科學教授馬克•佐巴克（Mark Zoback）表示，二氧化碳石化法可能面臨其他挑戰。
他說：儘管玄武岩很常見，特別是在海底，但是滲透性好到能夠容納大量水與二氧化碳的玄武岩，可能就不好找了。如果這一方法要大規模應用，可能需要通過數千英里的管道來輸送二氧化碳。
聖師祖玄玄上帝聖示：「碳封存之洩漏風險，對未來世代之隱憂，人間應該慎行。」與馬克•佐巴克及許多學者的研究相同，都擔憂地震可能導致二氧化碳從地下存儲地洩漏至地表。
為免溫室效應升高，衍生糧食減產、居住空間減少、戰爭爭奪等問題，與其需求不降仍然在超限使用，而研擬封存二氧化碳可行但不保險的對策，何不確實遵行聖師祖玄玄上帝聖示~「有效節能減碳，嚴格限制二氧化碳排放量」，才是務本崇實之道。
