στον Κόλπο του Μεξικού, ανοιχτά της Νέας Ορλεάνης [1].
Η αιτία ήταν η αδυναμία λειτουργίας του υποβρύχιου μηχανισμού αυτόματου σφραγίσματος, γνωστού και ως βαλβίδα Blowout Preventer (BOP), που ήταν εγκατεστημένος στον υποθαλάσσιο πυθμένα σε βάθος θάλασσας 1.500 m. Η βαλβίδα BOP χρησιμοποιείται στις πλωτές κατασκευές εξόρυξης ως προστασία για την αποτροπή της ανεξέλεγκτης ροής πετρελαίου, λόγω διαφοράς πίεσης αποσκοπώντας κατ’ επέκταση στην προστασία του πληρώματος και του εξοπλισμού.
Η αδυναμία αυτή προκλήθηκε εξαιτίας μιας αποτυχημένης διαδικασίας τσιμεντοποίησης και είχε ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση αερίου υψηλής πίεσης, που οδήγησε σε έκρηξη [2]. Η διαδικασία τσιμεντοποίησης είναι η διοχέτευση τσιμέντου γύρω από το ατσάλινο περίβλημα του σωλήνα της γεώτρησης με σκοπό την πλήρωση του κενού μεταξύ αυτού και του τοιχώματος του φρέατος.
Η έκρηξη στην εξέδρα Deepwater Horizon προκάλεσε τη βύθισή της ύστερα από 36 ώρες προσπαθειών κατάσβεσης (εικόνα 1), την απώλεια της ζωής 11 εργαζομένων και τη διαρροή περίπου 5 εκ. βαρελιών πετρελαίου.
Έχει χαρακτηριστεί ως το σημαντικότερο ατύχημα θαλάσσιας ρύπανσης από διαρροή πετρελαίου στην παγκόσμια ιστορία [1]. Η περιβαλλοντική υποβάθμιση 32.000 km2 υγροτόπων της Λουιζιάνα, ενός από τα πιο παραγωγικά οικοσυστήματα της Βόρειας Αμερικής, είχε ιδιαίτερα αρνητικό οικονομικό αντίκτυπο στις κοινωνίες της περιοχής, αυξάνοντας με ραγδαίους ρυθμούς την ανεργία εξαιτίας της αδυναμίας αλιείας και του περιορισμού της τουριστικής βιομηχανίας [3].
Εικόνα 1: Οι προσπάθειες κατάσβεσης και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις του ατυχήματος στην εξέδρα Deepwater Horizon [3], [4].
Ειδικότερα, το 2017, επτά χρόνια μετά το συγκεκριμένο ατύχημα, αναφέρθηκαν 1.129 μηχανολογικές αστοχίες στις εξέδρες εξόρυξης του Κόλπου του Μεξικού. Δεκάδες από τις αστοχίες αυτές αφορούσαν τα συστήματα των βαλβίδων ασφαλείας Blowout Preventer, αλλά συνέβησαν σε απλές δοκιμές χαμηλής επικινδυνότητας.
Εάν μια αστοχία του BOP λάβει χώρα σε μια κρίσιμη κατάσταση της γεώτρησης, όταν οι πιέσεις κάτω από τον θαλάσσιο πυθμένα είναι εξαιρετικά ισχυρές, τότε οι συνέπειες θα είναι καταστροφικές.
Άλλωστε η έκρηξη στην εξέδρα εξόρυξης Deepwater Horizon θα είχε αποφευχθεί εάν η αντίστοιχη υποβρύχια βαλβίδα BOP είχε λειτουργήσει, σφραγίζοντας τη γεώτρηση.
Έρευνα το 2012 έδειξε ότι το BOP δεν είναι σχεδιασμένο ώστε να σφραγίζει όλους τους τύπους και τα μεγέθη διατρητικών στελεχών, που μπορεί να υπάρξουν.
Τέλος, μια μεταγενέστερη μελέτη που πραγματοποιήθηκε το 2014 έδειξε ότι το έμβολο σφραγίσματος του BOP (Blind Shear Ram), (εικόνα 2) δεν είναι σχεδιασμένο να σταματήσει την κυκλοφορία διατρητικού στελέχους που είναι λυγισμένο ή μη κεντραρισμένο.
Σύμφωνα με την BP, όταν απαιτούταν η χρήση του BOP, τη στιγμή της έκρηξης, τα διατρητικά στελέχη της γεώτρησης Deepwater Horizon ήταν λυγισμένα, εξαιτίας της μεγάλης διαφοράς στην πίεση εξωτερικά και εσωτερικά του στελέχους (εικόνα 3), και μη κεντραρισμένα στο πηγάδι της γεώτρησης [5].
Εικόνα 2: Σχηματική απεικόνιση του εμβόλου σφραγίσματος (Blind Shear Ram) σε μοντέλο CAD σε προσομοίωση υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (Computational Fluid Dynamics, CFD) [4].
Εικόνα 3: Η αιτία εξαιτίας της οποίας δεν είναι δυνατή η λειτουργία του συστήματος ασφαλείας BOP όταν το διατρητικό στέλεχος της γεώτρησης είναι λυγισμένο [4], [6].
Αξίζει να σημειωθεί πως ο θαλάσσιος πυθμένας του Κόλπου του Μεξικού χαρακτηρίζεται από ιδιαίτερα ανώμαλο ανάγλυφο με βαθιά φαράγγια, υποθαλάσσιες ράχες και ενεργά ηφαίστεια ιλύος ύψους 150 m.
Αν και σε ημερήσια βάση εκρέουν στη θάλασσα τουλάχιστον 2.000 βαρέλια πετρελαίου μέσω των υδροθερμικών φρεατίων του πυθμένα, τα εμπορικά εκμεταλλεύσιμα κοιτάσματα της περιοχής βρίσκονται σε μεγάλα βάθη κάτω από ασταθή στρώματα αλάτων.
Στους γεωκινδύνους της περιοχής εκτός των υποθαλάσσιων κατολισθήσεων, που είναι συχνό φαινόμενο, πρέπει να προστεθούν οι παγωμένοι αλλά ασταθείς θύλακες μεθανίου (υδρίτες αερίων) στα επιφανειακά ιζήματα του πυθμένα (εικόνα 4) [1].
Εικόνα 4: Ένα από τα ηφαίστεια ιλύος του Κόλπου του Μεξικού και μια δομή άλατος [4], [7].
[1] Bourne, J. (2010) “Is Another Deepwater Disaster Inevitable?”, National Geographic, October.
[2] Καρατζά, Κ., (2016) «Το θεσμικό πλαίσιο για την έρευνα και την εξόρυξη υποθαλάσσιων φυσικών πόρων με έμφαση στην προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος», Πανεπιστήμιο Πειραιά, Πειραιάς.
[3] Barcott, B. (2010) “Forlorn in the Bayou”, National Geographic, October.
[4] Βεργούλης, Π., (2020) «Γεωκίνδυνοι και περιβαλλοντικές επιπτώσεις εξόρυξης υποθαλάσσιων κοιτασμάτων υδρογονανθράκων. Η περίπτωση της νοτιοανατολικής Μεσογείου», Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Βόλος.
[5] Hilzenrath, D.S., (2018) “When all hell beaks loose: years after deepwater horizon, offshore drilling hazards persist”, https://www.pogo.org/investigation/2018/12/when-all-hell-breaks-loose-years-after-deepwater-horizon-offshore-drilling-hazards-persist/ (προσπ. 6-12-2019).
[7] Kramer, K.V. and Shedd, W.W., (2017) “A 1.4- Billion- Pixel Map of the gulf of Mexico seafloor”, https://eos.org/science-updates/a-1-4-billion-pixel-map-of-the-gulf-of-mexico-seafloor (προσπ. 6-12-2019).
*Συγγραφέας, πολιτικός μηχανικός Π.Θ. & μεταλλειολόγος μηχανικός Ε.Μ.Π. MSc Περιβάλλον και ανάπτυξη Ε.Μ.Π.
(από huffingtonpost.gr)