鉅亨網劉祥航
當這兩個月世人的焦點都鎖定在歐債危機時，他們似乎已經淡忘，美債在 8 月初引爆的黑色星期一，正是全球股市今年由盛轉衰的重要關鍵，而美國經濟，也還看不出有任何明確的好轉跡象，多數人依然憂心忡忡。
不過，美國經濟也並非一無是處，特別是能源的強大潛力，反而成為他們復與的希望，尤其是在頁岩氣（shale gas）開發上的出色成就，技術上領先全球，讓他們躍升為全球第一大天然氣生產國。
岩頁天然氣開採技術進步，讓美國成為全球最大天然氣產國。（圖取自維基百科）
據《商業周刊》報導，雖然目前美國使用的頁岩氣開發技術，在環保上仍存在部分爭議，但它有助減低污染、提高就業，依舊被視為重振美國經濟的重要一環。
■產業起死回生的關鍵
回顧 1998 年，創建在奧克拉荷馬市的天然氣公司 Chesapeake Energy (CHK-US)，其股價一度由 2年前的每股 34 美元，重創到僅剩 75 美分，市值跌掉 93%，剩 7200 萬美元，從許多角度來看，這家公司眼見已是奄奄一息。
公司的執行長及共同創建者 Aubrey K. McClendon 幾乎也撐不下去，考慮要將公司賣掉，但有興趣者寥寥可數。狂跌的天然氣價格，讓公司所儲備的天然氣價值，由 21 億美元，變成僅剩 6.61 億美元，公司已由產業的頂端，劇降到谷底。
所幸，他最終沒有把公司賣掉。因為 13 年後，Chesapeake 市值增加了 180 億美元，光是今年，股價就漲了 8%，來到每股 28 美元。公司不斷擴建，今年雇用人數也增加了 30%，到 1.22萬人，還有 700 個工作機會等待召募。McClendon 得意地說：「美國有能力成為天然氣裡的沙烏地阿拉伯。」
對於未來，52 歲的 McClendon 充滿自信。由於頁岩氣開發上的進步，他預測，有助國內工業生產的復甦，轉移全球暖化的問題。他強調：「這是個新的產業復興。」
■資源大量投入
事實上，投身頁岩氣這塊領域的，並不只有 Chesapeake，ConocoPhillips (COP-US) 今年也在天然氣投資大幅加碼，由 2 年前的 5 億美元，增加到 20 億美元，能源巨頭 ExxonMobil (XOM-US) 及 Shell，同樣花了數十億美元，在頁岩氣的計畫。Conoco 的 CEO James J. Mulva 說：「我們很確信，天然氣將占我們投資上的重要部分。」
美國在頁岩氣的潛力，讓Kinder Morgan (KMI-US) 上個月以 211 億美元，收購對手 El Paso Corp. (EP-US) ，而挪威的 Statoil (STO-US) 也出資 44 億美元，買下 Brigham Exploration (BEXP-US) 公司。
由於國內天然氣變得更為便宜及環保，讓許多電子廠不再靠燃燒媒炭，而改使用天然氣的設備，一些能源密集的工廠，像是化工、塑膠及鋼鐵，也收掉海外廠回國生產。 Mulva 說：「我們相信，天然氣有助於增強國內長期的經濟健康情況，也能夠改善能源安全、保護環境，同時，當然也可以創造就業。」
頁岩氣開發的革命性進步，讓一些環保人士都留下深刻印象，即使他們仍存有疑慮。在 2000 年時，頁岩氣的生產仍然是零，但現今已經增加到每天 130 億立方呎，約為全國天然氣供應的 30%，未來還會增加到 50%。也因此，在 2009 年時，美國一舉超越俄羅斯，成為全球最大的天然氣生產國。
美國岩頁天然氣油井。
美國能源部預估，由於頁岩氣的發展，在過去幾年，共直接或間接創造 20 萬個就業機會，相較於美國現在 9.1% 的失業率，可謂貢獻良多。紐約環境防護基金（ Environmental Defense Fund， EDF）主席 Fred Krupp 認為，天然氣比媒炭更為清潔，排放較少的溫室氣體，因此如果能適當正確的使用，有助創造雙贏的局面。
■技術重大突破
地質學家長久以來就知道，在地下深處埋藏著頁岩，富含可以用來發電、讓工廠運作的天然氣。但是，直到最近幾年之前，產業界仍找不到方法，可以開發這些頁岩謀利。直到 2000 年代的初期，美國人將原有兩種技術，即水平井及水力壓裂技術相結合，利用添加化學物質的水，粉碎堅硬的岩石層，提取了頁岩氣，才讓生產技術出現了重大革命。
不過，在 2007 年，當環保人士開始質疑這種裂解技術時，業界卻是不屑一顧，一副「相信我就好」的老大心態，而讓懷疑論者更加無法信任。而業者多年以來，也不願透露在水中所添加的化學物質為何。
在雙方的對立與互罵中，意外地仍有好消息。產業界及環保界都有人願意出面合作，想為這行業共訂準則，確保天然氣的復興能夠安全、具利潤。例如，EDF 正和休士頓的 Southwestern Energy (SWN-US) 合作，要起草相關的法令。
畢竟這也已經是趨勢，據估計，美國還會逐步增加天然氣的使用，目前，美國全國有 45%的電力來自媒炭， 25% 是天然氣，20% 是核能， 7% 的水力及 2% 為風力。太陽能的產量仍少，而現階段的技術，太陽能加上風力，短時間內也難以達到兩位數字的比例。
風力發電雖然清潔，但產量仍不足。
因此，維持電力供應現有的選擇，要嘛就採行現有模式，不然就是用較環保清潔的天然氣，取代燃燒媒炭。前柯林頓政府的參謀長 John Podesta 顯然選擇了後者。他認為，天然氣是 21 世紀經濟能源的重要橋樑，它具效率、可再生，同時低碳。
■企業人士的堅持
就像石油，天然氣也是利用分解深埋在地底數億年的有機物，所產生的碳氫化合物。天然氣結構簡單，在美國有一段複雜的發展歷史，在 1970 年代，由於價格帶來減產及短缺，使得中西部學校及工廠在冬天關閉，也被認為是比較不可靠的資源。直到複雜的妥協折衝之後，到 1990 年代，天然氣的限制減緩，而新科技的應用，也讓它成為媒炭之外的另一個選項。
但是，天然氣的供應仍未有爆炸性的增加，到了 21 世紀，更由於一些天然氣的供應枯竭，許多企業、民間及能源密集的工廠，再次放棄對天然氣的使用。
要不是出現了頑固的德州人 George P. Mitchell，這樣的趨勢或許還會持續下去。Mitchell 在 1930 年代後期，原本在德州農工大學工作，二次大戰後，他進入休士頓的石油與天然氣產業，在 80 年代，他開始思考，希望能由更深的地底，獲得非傳統的天然氣。
頁岩是真正產生天然氣的地方，業界稱為「廚房」，蘊藏豐富的天然氣。Mitchell 的理念是，「為何不直接去廚房開採？」因此，他探索位於達拉斯與 Fort Worth 的 Barnett 頁岩，希望開採出更多天然氣，而被當時的同業嘲笑。
現年 92 歲的 Mitchell 表示，天然氣的開採當時已經變得很少，他必須找出蘊藏更多的地方。他堅持並投資自己的這種理念，用 40 年代後期所誕生的水力壓裂法，用大量的水產生高壓，提取出頁岩中的天然氣。
在 2002 年，於這行待了 60 年後，Mitchell 決定結清求現，資本相對雄厚的 Devon Energy (DVN-US) 以 35 億美元，將他的公司收購。Devon 改良技術，帶進水平的鑽孔方式，讓鑽井不再只是縱向獲取天然氣，也能朝橫向進展，讓鑽井平台能生產更多天然氣。
競爭者也開始注意到這個趨勢，湧入德州、阿肯色州、路易斯安那州，以及奧克拉荷馬，進行多方面的天然氣開採，最東甚至進展到西紐約州附近的 Marcellus Shale。業界之外，雖然少有人注意，但大規模的天然氣開採，已經在進行。
■近幾年邁入高峰
回過頭看 Aubrey McClendon，他在 90 年代末差點賣掉 Chesapeake 之後，決定將公司的未來押寶在頁岩氣。雖然 2008 年的金融危機，讓他損失了許多個人資產，不過他成功地贏回來，現在，Chesapeake 是美國最活躍的頁岩氣生產者，運作中的氣井達 177 個，也成為全國第 2 大天然氣生產商，僅次於 ExxonMobil。
傳統天然氣發電設施。
McClendon 原本就出身奧克拉荷馬市的石油家族，探戡存在他的 DNA 裡。2003 年，他開始了「搶地計畫」，高額舉債租賃 Barnett 地區。 2005 年，他們在北路易斯安那及東德州 Haynesville，發現了大量頁岩。同樣在 2005 年，他花了 22 億美元，成為 Appalachia 第二大的天然氣生產商。並且靠著建立各類土地紀錄的資料庫，成功擊退許多競爭對手，讓他保有現在的地位。
2008 年中天然氣價格漲升，讓 McClendon 看來就像個天才，但幾個月後，受金融海嘯衝擊，McClendon 似乎不是那麼聰明了，能源價格狂瀉，也衝擊 Chesapeake 股價，由 7 月的每股 69 美元，暴跌到 12 月的 11 美元。McClendon 被迫變賣個人財產，買下更多公司股票。但走出谷底之後，他的身價很快又回來了。
如同能源景氣的起起落落，McClendon 也難免遭到挫折，不過他有一群忠誠的董事會成員。在 2009 年，Chesapeake 董事會決定給這位 CEO 1 億美元的各式報酬，還幫他出資 1200 萬美元，買下一幅他擁有的 19 世紀地圖。
為何公司這麼慷慨？McClendon 認為，這是他在 2008 年努力的回報。至於地圖，他表示，一直以來，他都是花自己口袋的錢來裝修公司的大廳，也該讓公司做一次整體的支付。Chesapeake 並未承認此舉有任何不當，不過，在 11 月 1 日，McClendon 拿出 1200 萬美元加上利息，廢止了地圖的交易。如今，他不但自身的資產估價超過 10 億美元，還擁有 NBA 奧克拉荷馬雷霆隊 19.2% 的股份。
McClendon 得意地指出，燃燒天然氣只產生燃媒一半的二氧化碳。不過，他這種說法，並沒有讓他免於遭受抗議者的指責，抗議者希望停止使用水力壓裂法。McClendon 認為，環保人士該對他更為友善，因為天然氣是比石油更好的能源選項。
■環保爭議未解
美國路易斯安那、奧克拉荷馬及德州的居民，習慣於石油於天然氣的發展，基本上歡迎頁岩氣的這股風潮，以及它所帶來的就業、土地特許租金及稅收的增加；但在紐約及賓州，反應則較為複雜。美國東北的居民，許多人反對由此而來的大貨車、鑽井及廢水池。更多的關注，放在鑽井所帶來對飲水的影響，部分居民抱怨，隨著天然氣開採的進行，水質開始變差，小孩也開始生病。
抗議人士質疑，在裂解時將水加入化學物質，可能造成飲水含苯、甲醇及其他有害物質，帶來污染。2008 年時，《商業周刊》也報導，有非營利組織調查，在 7 州接近天然氣生產地方的水源均出現污染。2010 年，紐約也停止裂解天然氣的開發許可，以讓環保人士有時間研究，確定是否有污染情況。
雖然遭到類似指控，不過 Chesapeake 及其他能源生產商均否認污染。一方面，裂解的過程，通常在飲用水下方 1 英哩或更深的地方進行，中間有許多堅硬的石頭隔絕。另一方面，這類裂解的技術，早自 1948 年就開始，並沒有出現散布污染的問題。生產商也強調，美國環境保護署 2004 年的研究，也支持他們的觀點。
不過，當環保人士因此要求業界公開在裂解過程中，在水裡加進的化學物質，業界卻說，這是商業機密，不會公開。
設計這套作業方式的公司，像 Halliburton (HAL-US)，均強調作業方式安全，不過因為未公開，仍導致來自紐約及賓州的抗議浪潮，並拍成紀錄片《Gasland》。這部片在 2010 年 1 月的聖丹斯電影節播出，之後也在 HBO 播放，並獲奧斯卡金像獎的提名。影片中，他們指出，在天然氣鑽井附近的水竟可以燃燒，抱怨水質遭到污染。
《Gasland》確實點出一些問題，但也誇大了頁岩氣的危險性。他們認為，天然氣生產過程中，帶來水源的污染，但相對地， 麻省理工 (MIT) 的 1 份研究主張，在 2005-09 年發現的約 20 例污染案例，是來自油井建立的過程，而不是裂解過程。為此，賓州及部分州都加強了氣井建立時應達到的標準。
事實上，片中所述的水會燃燒的現象，的確存在部分區域，那是因為有甲烷滲出進入飲水。問題是，不管氣井是否在附近，都會出現這種情況，而困難就在，你很難追蹤甲烷的來源，很多沒有工業活動的地方也是如此。此外，水中含甲烷並不具毒性，它很快地就會蒸發掉。
今年 8 月，《Gasland》導演 Josh Fox 伴隨一名女子，出席紐約州議會的聽證會。這位名叫 Natalie Brant 的女子指出，她家住在水牛城南部，在紐約州暫停天然氣裂解之前，她的 8 個孩子中，有多人出現頭痛、流鼻血現象，她認為和附近的天然氣井有關，更擔心因此得到癌症等疾病。紐約州環保官員則說，這裡的甲醇是自然形成的，在氣井開?前，就已經有這種現象。
全球頁岩氣預估含量。
McClendon 強調，類似的指控雖然引人注目，卻缺乏有力的證據。不過，他也在 9 月時的演講中承認，確有部分天然氣外油的案例，其中之一，是他們污染了 Bradford 郡的飲水，Chesapeake 因此挨罰 90 萬美元。不過，他也強調，這和水力壓裂無關，而是密封出現問題。他表示，他們和賓州環保部門密切合作，強化及更新密封系統，防堵天然氣外洩問題再次出現。
■資訊逐漸公開
不過，天然氣產業確實做了些讓步，公開了部分添加的化學物質，雖然沒有全部公開，但至少開始了這個過程。在產業人士贊助的網站 www.fracfocus.org 上，各公司可以自願地提報他們所加入的化學物質。阿肯色州、德州及其他生產天然氣的州，也都頒布法令，要求使用裂解的生產商，必須披露這些資訊。
由 fracfocus.org，你會發現他們所添加的物質，有許多的確是我們不願在飲水見到的，像是鹽酸、甲醇、戊二?以及乙二醇。基本上，裂解用的液體，98%-99.5%的成份是水和砂，其他的部分則是這些添加劑。當這些要通過水源區時，它們應該至少要用兩層的鋼管及兩層的水泥所覆蓋，以確保不外漏。外漏的情況也非常罕見。
據 MIT2011 年的研究，全美在 2005-09 年，約出現 50 多件油井污染的意外事故。為此，美國能源部成立了 7 人的委員會，以降低天然氣鑽井的風險，其中包括 EDF 的Krupp，委員會主席則是柯林頓時期曾任中情局局長的 John M. Deutch。
雖然有 Krupp 的加入，但是環保人士質疑，這個 7 人小組淪為產業界的橡皮圖章。他們特別指出，Deutch 雖然任職 MIT 的教授，但也是德州天然氣公司 Cheniere Energy (LNG-US) 的董事，還任職過大型油井包商 Schlumberger (SLB-US)。連 Krupp 也和天然氣產業關係深厚，他領導一個非營利組織，主張用市場力量來保護環境，他也不顧部分強硬派環保人士反對，和產業界合作。
不過，Krupp 依舊發揮其影響力，委員會在 8 月提交美國能源部的報告中，要求應強制產業公布裂解用的成份，並在油井的空污方面訂定較嚴格的標準，還有要在甲烷外洩及溫室的影響上，做更深入研究。委員會也向政府解釋，應更嚴密監管廢水處理的必要。
報告中並未提及，是否該給環境保護署在管控鑽井上更大的權力。目前是相關的產業是由各州管理單位負責。一些環保人士憤怒指出，2005 年訂定的《安全飲水法》，明確排除水力壓裂的管理，主要就是受油氣產業遊說的結果。而目前議會掌權的共和黨人，原本就最反對監管，因此想修法的機會微乎其微。
■規章正在起草
不過這方面的辯論也已無濟於事，反而會轉移焦點，忽略對天然氣產業違反空污法及飲水法採取行動。因此，較實際的做法，反而是利用這份能源局的報告，讓州政府嚴厲限制廠方。
一些聰明的產業高層，應該接受較嚴厲的標準，藉以緩解環保人士的焦慮。在 2010 年 1 月，一位這麼做的企業領導人，就是 Southwestern Energy 的執行副總裁 Mark K. Boling。他打電話給 EDF 的天然氣專家 Scott Anderson，並在訪談中說，公開裂解的成份，不會造成廠商利益受損。他認為，如果單單只講，這種裂解法用了 60 年沒有出問題，因此安全，這是不夠的。廠商最好的做法，是去教育大眾，並接受更好的控管。
這通電話，開啟了企業與環保的溝通，也因此，已開始起草一些監控天然氣運作的規章。Anderson 表示，這些規章的目標，並不在找出各州通用的標準，而是讓負責任的廠商與負責任的環保組織，相互找出最可行的做法。10 多家廠商都參與了這些行動。
包括像紐約州，對天然氣裂解方法仍存憂慮，正起草更嚴厲的監管方法。接近公共飲水供應 2000 呎範圍及 18 個主要含水層 500 呎之內，都禁止開採天然氣。儘管如此嚴格，全州還是有 80% 頁岩氣可供開採，提高約 1.3 萬個工作機會。
不過最重要的著眼，仍是減少燃燒媒炭獲得能源，也就是 EDF 的 Krupp 口中，最糟的能源選項。Krupp 表示，風力和太陽能最值得倡導，但是要大規模的使用，最佳的方式仍然是結合天然氣，以確保在無風及陰天情況下，依然能源使用無虞。
■未來潛力無窮
整體來說，開採頁岩氣最大的好處在於，它能提供更便宜的能源，同時也比燃燒媒炭更減低碳的排放。但是比起一般的天然氣，水力壓裂的方法，存在更多環保爭議，也讓歐洲許多小型開採因此喊停，成為目前發展上的隱憂。
由於頁岩氣的總儲量分散全球各地，包括中國、阿根廷、墨西哥和北歐，儲量都相當豐富，中國更打算加強頁岩氣開採，提升能源的產量。如果風力、太陽能等潔淨能源，因為產量有限，無法造成巨大的改變，頁岩氣的發展潛力，恐怕會為全球的能源發展，帶來更為全面而重大的影響。（文：劉祥航）