Istraživači su opisali proces ulaska radioaktivnih izotopa u vodu koji prati ekstrakciju nafte i plina iz škriljaca. Otkrića znanstvenika opisana su u dva znanstvena članka objavljena u časopisu Chemical Geology u grupi koju je vodio Joshua Landis iz koledža Dartmouth u Sjedinjenim Državama.
Podsjetimo da se proizvodnja ugljikovodika iz škriljaca posljednjih godina naglo razvija. Zahvaljujući ovoj tehnologiji, Sjedinjene Države su već postale neto izvoznici prirodnog plina i planiraju postići isti status u odnosu na naftu u narednim godinama. To je unatoč činjenici da država s prvim svjetskim BDP-om i trećom najvećom svjetskom populacijom troši puno fosilnih goriva.
Općenito govoreći, postupak izgleda ovako. Mješavina vode, pijeska i kemijskih reagensa pumpa se u bunar snažnim pumpama. Kad tlak tekućine postane prevelik, geološka formacija se raspada i propada. Figurativno rečeno, gorivo izlazi iz deformirane stijene poput vode iz komprimirane suknje.
Međutim, ova tehnologija predstavlja opasnost za okoliš. Korišteni reagensi djelomično završe u pitkoj vodi i mogu uzrokovati zdravstvene probleme. Pored toga, "potrošena" voda obogaćena je radijusom radioaktivnih elemenata.
Odakle dolazi? To su istraživači otkrili u prvom radu. Stavili su uzorke škriljaca u vodu obogaćenu kalcijevim solima. Objasnimo nam da tekućina ispumpana u zemlju, putujući kroz brojne pukotine, neizbježno apsorbira ove tvari.
Kako su otkrili istraživači, takvo rješenje također izvlači radij iz okolnih škriljaca. Istodobno, postoje dva izvora opasnog elementa i oni imaju različit omjer koncentracija radija-226 i radija-228. Prvi izotop je relativno stabilan, poluživot je preko tisuću godina. Drugi je vrlo aktivan: za njega je isto razdoblje kraće od šest godina. Kad radium propadne, zrači se i oslobađa se još jedan radioaktivni element, radon.
Prvi izvor opasnog metala bio je anorganski mineralni dio škriljca. Sadrži jedan atom radija-228 za samo 250 radija-226 atoma. To je prilično visoka koncentracija za prvi izotop. Drugi izvor je organski dio pasmine. U njemu je omjer radija-228 i radija-226 1 na 10000.
Eksperimenti su pokazali da u samo nekoliko sati više od 14% radioaktivnog elementa sadržanog u škriljcu prelazi u otopinu. Za usporedbu: čista (ne obogaćena kalcijevim solima) voda iscuri samo manje od 0,5%.
Promotivni video:
Drugi članak opisuje model ovog prijenosa za različite koncentracije soli u otopini i različite količine vode u kupanju škriljevca. Ovdje su autori koristili eksperiment, matematičko modeliranje i izravna mjerenja količine radija u podzemnoj vodi na mjestu proizvodnje ugljikovodika iz škriljaca.
Prije ovih studija, stručnjaci nisu bili sigurni je li škriljac izvor radioaktivnog metala. Postojala je hipoteza da je stvar u prirodnim akumulacijama radija u podzemnoj vodi, koje se ponekad nalaze.
Anatoly Glyantsev