náhled|48 pánví plynu ve 38 zemích, podle agentury U.S. Energy Information Administration Břidlicový plyn je zemní plyn nahromaděný ve formacích břidlic. Břidlicový plyn se stal ve Spojených státech amerických od počátku 21. století významným zdrojem zemního plynu, jehož význam stále narůstá. Zájem o tyto zdroje nekonvenčního plynu se rozšířil i v ostatních částech světa. Podle jednoho odborníka lze očekávat, že břidlicový plyn uspokojí až polovinu dodávek zemního plynu v Severní Americe v roce 2020.Shaun Polczer, Shale expected to supply half of North America's gas , Calgary Herald, 9 April 2009, accessed 27 August 2009. A od roku 2017 USA vyvíjely snahu předhonit v produkci ropy Saúdskou Arábii díky nekonvenční břidlicové ropě.http://www.investicniweb.cz/fx-komodity/komodity/2012/11/13/clanky/vymena-ropnych-velmoci-usa-predbehnou-saudskou-arabii-v-roce-2017/ - Výměna ropných velmocí: USA předběhnou Saúdskou Arábii v roce 2017

Podle některých odborníků břidlicový plyn podstatně rozšíří dodávky zdrojů energie ve světovém měřítku.Clifford Krauss, "New way to tap gas may expand global supplies," New York Times, 9 October 2009. Studie Bakerova Institutu pro veřejné vztahy na Rice Univerzitě přišla k závěru, že vzrůstající produkce břidlicového plynu ve Spojených státech amerických a v Kanadě by mohla zabránit tomu, aby Rusko a země Perského zálivu diktovaly vyšší ceny za zemní plyn, který vyvážejí do Evropy.Rice University, News and Media Relations (8 May 2009): US-Canadian shale could neutralize Russian energy threat to Europeans , accessed 27 May 2009. Obamova administrativa věřila, že zvýšená produkce břidlicového plynu pomůže snižovat tvorbu skleníkových plynů.<ref>White House, Office of the Press Secretary, [https://web.archive.org/web/20091128015007/http://www.america.gov/st/texttrans-english/2009/November/20091117145333xjsnommis0.4233515.html%26distid%3Ducs Statement on U.S.-China shale gas resource initiative], 17 November 2009.</ref> Jiné studie přišly s názorem, že těžba a užívání břidlicového plynu může mít za následek uvolňování většího množství skleníkových plynů, než vzniká při užití konvenčního zemního plynu,Shindell DT, Faluvegi G, Koch DM, Schmidt GA, Unger N, and Bauer SE. (2009). Improved Attribution of Climate Forcing to Emissions. Science, 326(5953): 716-718, ačkoliv další studie Energy In Depth, "New Study Debunks Cornell GHG Paper. Again." October 26, 2011 kritizovaly tyto názory proto, že počítaly s nerealistickými úniky plynu a přeceňováním potenciálu globálního oteplování metanu. Jiné studie poukazovaly na výrazné poklesy produktivity některých vrtů na břidlicový plyn jako na indikaci, že celková produktivita může být nakonec značně nižší, než s jakou se počítalo v projektech.David Hughes (May 2011). "Will Natural Gas Fuel America in the 21st Century?" Post Caron Institute, Arthur Berman (Feb. 8, 2011), "After the gold rush: A perspective on future U.S. natural gas supply and price," The Oil Drum,

Historie břidlicového plynu Břidlicový plyn se prvně těžil jako surovina ve Fredonii, ve státu New York v roce 1825"Name the gas industry birthplace: Fredonia, N.Y.?" z úseku mělkých trhlin pod nízkým tlakem. Těžba v průmyslovém měřítku začala až v sedmdesátých letech 20. století, kdy klesající produkce plynu z konvenčních ložisek přiměla federální vládu Spojených států amerických k investici do R&D a zkušebních projektů"Proceedings from the 2nd Annual Methane Recovery from Coalbeds Symposium" které nakonec vedly k hloubení směrově řízených a horizontálních vrtů, k mikroseismickému zobrazování zájmových úseků a rozsáhlému hydraulickému frakování.Michael Shellenberger and Ted Nordhaus. "A boom in shale gas? Credit the feds." Washington Post, December 16, 2011. Firmy Mitchell Energy a Texaská plynová společnost použily všechny výše uvedené technologie frakování břidlic v podzemním okolí vrtů v roce 1998, s použitím nového procesu označeného jako "slick-water fracturing" (frakování pomocí “kluzké vody”).. Od té doby podíl břidlicového plynu na celkově sumě zdrojů primární energie ve Spojených státech vykazoval nejrychlejší přírůstky a vedl řadu dalších zemí k vyhledávání ložisek břidlicových plynů. Podle zdrojů IEA, ekonomická těžba břidlicového plynu více než dvojnásobně zvyšuje projektovaný produkční potenciál přírodního plynu ze 125 let na více než 250 let.

Geologie náhled|vpravo|Ilustrace ložiska břidlicového plynu ve srovnání s dalšími typy ložisek plynu. Protože se ropné břidlice obvykle vyznačují nedostatečnou porozitou nutnou pro únik plynu do vrtu, nejsou většinou tyto břidlice komerčním zdrojem plynu. Břidlicový plyn je jedním z několika druhů nekonvenčních zdrojů přírodního plynu, jako je metan vázaný na uhelné sloje, porézní pískovce a hydrát metanu. Oblasti s výskytem břidlicového plynu se často označují jako resource plays (zdrojové objekty)Dan Jarvie, "Worldwide shale resource plays," PDF file, NAPE Forum, 26 August 2008. (v protikladu k průzkumným objektům). Geologické riziko negativního výsledku při vyhledávání plynu je nízké u zdrojových objektů, avšak potenciál zisku na úspěšný vrt je obvykle dosti nízký.

Protože břidlice se vyznačují nízkou propustností, je nutné použít hydraulické štěpení (frakování) horniny, aby se vytvořily umělé praskliny v hornině, a tím se zajistila průchodnost pro plyn a jeho produkci v komerčním množství. Ve skutečnosti se břidlicový plyn těžil po léta z břidlic postižených přírodním frakováním. Současný globální nárůst těžby břidlicového plynu je založen na moderní technologii velmi dlouhých horizontálních vrtů ve spojení s vícestupňovým hydraulickým štěpením v horizontální části vrtu.Baker Hughes, 2013: http://www.bakerhughes.com/products-and-services/completions/well-completions/multistage-hydraulic-fracturing http://www.bakerhughes.com/products-and-services/completions/well-completions/multistage-hydraulic-fracturing.].

Břidlice obsahující ekonomická množství plynu vykazují řadu společných znaků. Jsou bohaté organickým materiálem (0,5 % až 25 %),US Department of Energy, "Modern shale gas development in the United States," April 2009, p.17. a představují obvykle zralé zdrojové horniny ropy v režimu tepelného plynového okna, kde poměrně vysoká teplota a tlak vedly k přeměně ropy na přírodní plyn. Jsou dostatečně křehké a dosti pevné na to, aby se zachovaly otevřené fraktury. V některých úsecích jsou nejproduktivnější polohy s poměrně vysokou přírodní gama radiací, protože toto radioaktivní záření často koreluje s vysokým obsahem organického uhlíku.

Část plynu je zadržena v přírodních trhlinách, část v pórech hornin a část je adsorbována na organické látky. Plyn v trhlinách se uvolňuje okamžitě; plyn vázaný na organické látky se uvolňuje vlivem snížení tlaku způsobeným vrtem.

Environmentální dopady – životní prostředí

Environmentální dopady hydraulického frakování ve vrtech zahrnují možnou kontaminaci podzemní vody, nepříznivé ovlivnění kvality ovzduší, možné úniky plynů a migraci použitých chemikálií k povrchu, možné chyby v zacházení s odpadními materiály a možné zdravotní dopady těchto faktorů včetně rakovinových účinků. Byly dokumentovány četné případy kontaminace podzemní vody. S prudkým nárůstem vrtů na zemní plyn v USA Valerie Brown předpověděla v r. 2007, že “vystavení obyvatel různým chemikáliím použitým při získávání zdrojů energie se v příštích několika letech zvýší, s neznámými důsledky".

Environmentální dopad hydraulického frakování je nutné vidět v širším kontextu. Tato technologie se používá již několik desítek let při těžbě z kolektorů s nízkou propustností. Co je na současném trendu nového je to, že frakování se začalo aplikovat na velmi dlouhé horizontální vrty, často až několik kilometrů dlouhé. Pokud je ložisko mělké, zdá se pravděpodobně, že umělé trhliny by mohly zasáhnout do mělčích vrstev, které obsahují aquifery pitné vody. Chemikálie používané při frakování by potom zdroj pitné vody kontaminovaly. Pokud je ložisko hluboké, například 5 km, zdá se nepravděpodobné, že by umělé trhliny měly schopnost postoupit až do tak mělkých hloubek, kde by mohly kontaminovat pitnou vodu.

Ovlivnění klimatu Prezident USA Barack Obama občas podporoval těžbu břidlicového plynu, zčásti pod vlivem předpokladu, že bude snižovat emise skleníkových plynů ve srovnání s ostatními fosilními palivy, avšak odborníci zdůrazňovali nutnou opatrnost v tomto směru. V květnu 2010 zaslal výbor prezidentů Vědeckých společnostíCouncil of Scientific Society Presidents, , letter to President Obama, 4 May 2009. prezidentovi Obamovi dopis zdůrazňující nutnou obezřetnost při uplatňování národní strategie rozvoje těžby břidlicového plynu bez spolehlivějších vědeckých podkladů pro prosazování této strategie. Tato nadoborová organizace reprezentující více než 1.4 milionu vědeckých odborníků poznamenala, že břidlicový plyn může ve skutečnosti spíše zhoršit globální oteplování, než by ho omezoval.

V pozdní části roku 2010 Environmental Protection Agency (Agentura pro ochranu životního prostředí USA)Environmental Protection Agency “Greenhouse Gas Emissions Reporting from the Petroleum and Natural Gas Industry, Background Technical Support Document, posted to web 30 November 2010. zveřejnila novou zprávu o faktorech emise skleníkových plynů těžaři nafty a plynu od r. 1996. V této zprávě agentura EPA sděluje, že těžba břidlicového plynu uvolňuje větší množství metanu, významné komponenty skleníkových plynů, než těžba konvenčního plynu, avšak stále méně než vzniká při užívání uhlí. Metan zůstává v zemské atmosféře jen desetinu času ve srovnání s oxidem uhličitým. Současné (2009) informace naznačují, že metan má stopětkrát větší potenciál globálního oteplování (PGO) než CO2 během 20leté periody a 33krát větší z pohledu 100leté periody (ve srovnání ekvivalent. množství).Shindell DT, Faluvegi G, Koch DM, Schmidt GA, Unger N, and Bauer SE (2009). Improved attribution of climate forcing to emissions. Science 326: 716-718. Avšak Mezivládní panel pro změnu klimatu, vrcholně odborná autorita v této tematice, připisuje metanu PGO jen 25 pro stoletou periodu a 72 pro 20letou periodu.Intergovernmental Panel on Climate Change, "Direct Global Warming Potentials," IPCC Fourth Assessment Report, 2007 V r. 2011 byly publikovány rozporné odborné články o hodnocení vlivu těžby břidlicových plynů ve srovnání s užíváním konvenčního plynu a uhlí. Rozpory se týkají zejména úniku metanu při těžbě a produkce CO2 při spalování tradičních surovin.Timothy J. Skone, "Life Cycle Greenhouse Gas Analysis of Natural Gas Extraction & Delivery in the United States." National Energy Technology Laboratory, May 12, 2011 Mohan Jiang et al. (2011), "Life cycle greenhouse gas emissions of Marcellus shale gas." Environmental Research Letters, DOI: 10.1088/1748-9326/6/3/034014, Hultman et al (2011), "The greenhouse impact of unconventional gas for electricity generation." Environmental Research Letters, DOI: 10.1088/1748-9326/6/4/044008, Dan Lashof, "Natural Gas Needs Tighter Production Practices to Reduce Global Warming Pollution," April 12, 2011

Kvalita vody a ovzduší V procesu podpovrchového frakování za účelem uvolnění plynu se přidávají do vody chemikálie podporující průběh frakování. Do vody se přidává asi 0,5 % chemikálií (látky pro snižování tření, látky zamezující rezivění a látky likvidující mikroorganismy). Protože (v závislosti na velikosti území) se používají až miliony litrů vody, znamená to, že do hornin (příp. půdy) je zaváděno statisíce litrů chemikálií.Kijk magazine, 2/2012 Pouze asi jen 50% až 70% celkového objemu kontaminované vody je získáno zpět a uloženo pro odvoz. Zbývající "provozní voda" zůstává v zemi, kde může způsobovat kontaminaci podzemní vody, i když podle těžebních firem je to považováno za “velmi nepravděpodobné”. Podle studií z roku 2015 ke kontaminaci pitné vody skutečně dochází, byť v nízkých koncentracích. Odpadní voda z těchto provozů často zapáchá a může kontaminovat povrchovou vodu těžkými kovy.