น้ำเสียจากการผลิต
น้ำที่ผลิตได้ (Produced water)เป็นคำที่ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันหรืออุตสาหกรรมความร้อนใต้ดินเพื่ออธิบายน้ำที่ผลิตได้เป็นผลพลอยได้ระหว่างการสกัดน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ[ 1 ]หรือใช้เป็นตัวกลางในการสกัดความร้อน[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]โดยทั่วไปน้ำที่ผลิตได้พร้อมกับไฮโดรคาร์บอนจะมีลักษณะเป็น น้ำ กร่อยและเค็ม[ 6 ]แหล่งกักเก็บน้ำมันและก๊าซมักมีน้ำอยู่ด้วยเช่นกัน บางครั้งอยู่ในโซนที่อยู่ใต้ไฮโดรคาร์บอน และบางครั้งก็อยู่ในโซนเดียวกันกับน้ำมันและก๊าซ ในโรงงานความร้อนใต้ดิน น้ำที่ผลิตได้มักจะร้อน ประกอบด้วยไอน้ำที่มีสารละลายและก๊าซละลายอยู่ ซึ่งให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับลักษณะทางธรณีวิทยา เคมี และอุทกวิทยาของระบบความร้อนใต้ดิน[ 2 ] บ่อน้ำมันบางครั้งผลิตน้ำปริมาณมากพร้อมกับน้ำมัน ในขณะที่บ่อน้ำก๊าซมักจะผลิตน้ำในสัดส่วนที่น้อยกว่า
เมื่อแหล่งน้ำมันมีอายุมากขึ้น แรงขับตามธรรมชาติในการผลิตไฮโดรคาร์บอนจะลดลง ส่งผลให้การผลิตลดลง เพื่อให้ได้การกู้คืนน้ำมันสูงสุดมักจะใช้วิธี การ ฉีดน้ำเข้าไปในแหล่งกักเก็บน้ำมันเพื่อช่วยดันน้ำมันไปยังบ่อผลิต ในพื้นที่นอกชายฝั่งจะใช้น้ำทะเล ส่วนในแหล่งน้ำมันบนบก น้ำที่ฉีดเข้าไปนั้นได้มาจากแม่น้ำ น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว หรือจากใต้ดิน น้ำที่ฉีดเข้าไปจะได้รับการบำบัดด้วยสารเคมีหลายชนิดเพื่อให้เหมาะสมสำหรับการฉีด ในที่สุดน้ำที่ฉีดเข้าไปก็จะไปถึงบ่อผลิต ดังนั้นในขั้นตอนหลังๆ ของการฉีดน้ำ สัดส่วนของน้ำเสียที่ผลิตได้ ("cut") ของการผลิตทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น[ 7 ]
คุณภาพน้ำ
องค์ประกอบของน้ำมีความแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละบ่อ และแม้กระทั่งตลอดอายุการใช้งานของบ่อเดียวกัน น้ำที่ผลิตได้ส่วนใหญ่เป็นน้ำเกลือและชั้นหินส่วนใหญ่ส่งผลให้มีปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมดสูงเกินไปสำหรับการนำกลับมาใช้ประโยชน์ในแหล่งน้ำมัน น้ำที่ผลิตได้เกือบทั้งหมดมีน้ำมันและของแข็งแขวนลอย[ 8 ]น้ำที่ผลิตได้บางส่วนมีโลหะหนักและร่องรอยของวัสดุกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ (NORM) ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปจะสะสมเป็นคราบกัมมันตรังสีในท่อที่บ่อ[ 9 ] [ 10 ]โลหะที่พบในน้ำที่ผลิตได้ ได้แก่สังกะสีตะกั่วแมงกานีสเหล็กและแบเรียม[ 11 ] ในแหล่งความร้อน ใต้ พิภพ น้ำที่ผลิตได้ถูกจำแนกออกเป็น 3 ประเภททางเคมี ได้แก่ HCO3-Ca⋅Mg, HCO3-Na และ SO4⋅Cl-Na [ 2 ]สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา( EPA) ในปี 1987 และ 1999 ระบุว่าในระหว่างการขุดเจาะและการดำเนินงาน อาจมีการใช้สารเติมแต่งเพื่อลดการสะสมของของแข็งบนอุปกรณ์และท่อ น้ำที่ผลิตจากแหล่งน้ำใต้ดินเพื่อใช้ในการผลิตไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ มักมีปริมาณสารละลายทั้งหมด ฟลูออไรด์ คลอไรด์ และซัลเฟต เกินกว่ามาตรฐานน้ำดื่มขั้นต้นและขั้นรอง
การจัดการน้ำ
ทั้งระบบความร้อนใต้พิภพแบบดั้งเดิมและ EGS จำเป็นต้องใช้น้ำตลอดวงจรชีวิตของโรงไฟฟ้า สำหรับโครงการแบบดั้งเดิม โดยทั่วไปแล้วน้ำที่มีอยู่ในแหล่งน้ำจะถูกนำไปใช้ในการผลิตพลังงานระหว่างการดำเนินงานของโรงไฟฟ้า[ 12 ]
ในอดีต น้ำเสียจากการผลิตจะถูกกำจัดในบ่อระเหย ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้กลายเป็นวิธีการกำจัดที่ไม่เป็นที่ยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ น้ำเสียจากการผลิตถือเป็น ของ เสียอุตสาหกรรม[ 13 ]
ตัวเลือกการจัดการที่กว้างขวางสำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่ ได้แก่การฉีดโดยตรงการใช้โดยตรงของน้ำที่ไม่ผ่านการบำบัดซึ่งเป็นที่ยอมรับทางสิ่งแวดล้อม หรือการบำบัดตามมาตรฐานที่รัฐบาลกำหนดก่อนการกำจัดหรือจัดหาให้กับผู้ใช้ ข้อกำหนดการบำบัดแตกต่างกันไปทั่วโลก ในสหรัฐอเมริกา มาตรฐานเหล่านี้ออกโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) สำหรับการฉีดลงใต้ดิน[ 14 ] [ 15 ]และการปล่อยลงสู่แหล่งน้ำผิวดิน [ 16 ] แม้ว่าจะมีการวิจัยเกี่ยวกับการนำกลับมาใช้ประโยชน์สำหรับน้ำดื่มและการเกษตร แต่ภาคอุตสาหกรรมยังไม่ได้นำมาตรการเหล่านี้มาใช้เนื่องจากต้นทุน ความพร้อมของน้ำ และความกังวลด้านสุขภาพของประชาชน[ 17 ]
เครื่องแยกด้วยแรงโน้มถ่วง ไฮโดรไซโคลนเครื่องแยกแบบแผ่น การ ลอยตัว ของก๊าซละลายและตัวกรองเปลือกถั่วเป็นเทคโนโลยีบางส่วนที่ใช้ในการบำบัดของเสียจากน้ำเสียที่ผลิตได้[ 18 ]
กัมมันตภาพรังสี
การใช้น้ำที่ผลิตได้เพื่อละลายน้ำแข็งบนถนนถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าไม่ปลอดภัย[ 19 ]
ในเดือนมกราคม 2020 นิตยสาร Rolling Stoneได้ตีพิมพ์รายงานฉบับเต็มเกี่ยวกับปริมาณกัมมันตภาพรังสีในน้ำเสียจากการผลิตและผลกระทบต่อคนงานและชุมชนทั่วสหรัฐอเมริกา มีรายงานว่าน้ำเกลือที่เก็บตัวอย่างจากโรงงานในโอไฮโอได้รับการทดสอบใน ห้องปฏิบัติการ ของมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กและตรวจพบระดับเรเดียมสูงกว่า 3,500 pCi/L คณะกรรมการกำกับดูแลนิวเคลียร์กำหนดให้การปล่อยของเสียจากอุตสาหกรรมต้องต่ำกว่า 60 pCi/L สำหรับไอโซโทปเรเดียมที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่ เรเดียม-226 และเรเดียม-228 [ 20 ]