La fracturación hidráulica en sí no necesariamente debe ser realmente perjudicial para el medio ambiente. Sin embargo, las fallas y accidentes en el proceso pueden tener consecuencias peligrosas . Esto es lo que causa principalmente preocupaciones públicas sobre el medio ambiente, ¡y con razón!
Aún así, la prevención de riesgos parece ser muy escasa en la industria del gas natural. Personalmente, he investigado los pormenores de la fracturación hidráulica durante mucho tiempo, mientras estoy motivado por el [persistencia de mi] desacuerdo con uno de mis mentores.
Fallas en pozos de gas
La formación Marcellus de Pensilvania se ha hecho famosa por su alta frecuencia de riesgos de pozos de gas. Tomado de este informe es esta imagen, que contiene los datos de fallas de pozos en el juego Marcellus basado en violaciones emitidas por el DEP, les presento esta figura [1].
Las violaciones se identifican como una falla del pozo si uno o más de los siguientes es el caso.
Códigos de infracción utilizados para identificar pozos con infracciones para la Figura 7 (figura anterior).
- 78.73A – El operador debe evitar que el gas y otros fluidos de formaciones más bajas entren al agua subterránea fresca.
- 78.81D2 – Falla al encapsular y cementar adecuadamente a través del depósito de almacenamiento o el horizonte de almacenamiento
- 78.83A – Diámetro del orificio de perforación no 1 pulgada mayor que el diámetro de la carcasa / collar de la carcasa
- 78.73B – Presión excesiva del asiento de la carcasa
- 78.83GRNDWTR – Cubierta inadecuada para proteger el agua subterránea fresca
- 78.83 COALCSG – Procedimientos inadecuados de revestimiento y cementación protectores de carbón
- 78.85 – Cemento inadecuado, insuficiente y / o instalado incorrectamente
- 78.86 – Falla en reportar una carcasa defectuosa, insuficiente o cementada incorrectamente
- 207B – Falla en la carcasa y el cemento para evitar migraciones hacia aguas subterráneas frescas
Lo que significan los datos anteriores es que los defectos graves en los pozos de gas, que pueden causar riesgos, ocurren en una tasa bastante grande.
También se presume a menudo que las fugas de los pozos de gas son un problema del pasado, debido al avance de la tecnología y la química del cemento y la cementación a lo largo del tiempo. Los incidentes ocurren con mayor frecuencia solo porque hoy en día un número mucho mayor de pozos de gas están operativos, según se dice. Pero no es cierto, incluso en porcentajes, los pozos de gas exhiben una tendencia creciente de ocurrencia de fugas de gas (flujo sostenido de ventilación de la carcasa (SCVF) y migración de gas (GM)) [2].
Por lo tanto, he señalado que existe una gran amenaza de peligro bajo la actual forma insegura de que tiene lugar la fractura hidráulica.
Ahora echemos un vistazo a los riesgos que conlleva.
Impacto climático
Existe un choque importante de estudios contradictorios sobre el efecto de la extracción de gas no convencional sobre el cambio climático. Por un lado, las emisiones de gases de efecto invernadero del gas de esquisto son más bajas que las de otras fuentes, como el carbón [3]. Sin embargo, según otros científicos de investigación, estas emisiones de CO2 más bajas se compensan con las emisiones de metano no intencionadas en los sitios de extracción o rutas de transporte [4] [5] [6]. De hecho, el metano es aproximadamente 30 veces más potente como gas que atrapa el calor que el CO2 [7]. En reacción a esta disputa, la investigación adicional ha sugerido que si la fuga acumulada de gas metano permanece por debajo del 3.2% del gas extraído, la transición energética del carbón al gas no conduciría a mayores efectos sobre el cambio climático. Afortunadamente, en comparación, según la EPA, los pozos de gas estadounidenses tienen una fuga de no más del 2,4% en promedio, lo que también tiene el potencial de disminuir más [8]. Hughes (2011) [9], sin embargo, desestimó los datos de la EPA como subestimados en gran medida, afirmando que las tasas de fuga probablemente serán un 40% más altas.
Descargo de responsabilidad: Quizás sea injusto que no haya tenido en cuenta la energía sostenible (solar, eólica) aquí. No lo hice, porque distraería al lector de la pregunta real.
Fuga de gas
Las fugas de gas metano generalmente ocurren de manera constante, y durante mucho tiempo si no se detectan o no se tratan. El cemento, el material de la cubierta alrededor del pozo, puede encogerse ligeramente. Esto hace que se forme un espacio vacío poco profundo alrededor del anillo, deshecho del suelo o roca a su alrededor. Si los pozos atraviesan zonas gaseosas subterráneas poco profundas, el metano puede escapar a través de los espacios del anillo. Puedes ver esto en la siguiente figura [10].
Los gases pueden, generalmente bajo alta presión, también escapar a través de la carcasa y las paredes de cemento. Esto puede ser causado por grietas o poros en el revestimiento y relleno de cemento. Esto puede conducir a la excreción de gases en capas subterráneas donde no ocurre naturalmente. Cuando se combina con el fenómeno mencionado anteriormente, puede conducir a riesgos graves, ya que la alta presión del pozo puede exacerbar la fuga de gas. Se identificaron varias posibles vías de fuga [10].
Lamentablemente, la mecánica de cómo los líquidos y los gases pueden migrar hacia los acuíferos de agua dulce o llegar a la superficie es, por desgracia, aún desconocida. Las causas de la migración pueden variar en diferentes suelos y la investigación de las causas exactas requiere grandes inversiones en investigación. Sin embargo, hay evidencia de cantidades de metano de pozos de gas que aparecen en pozos de agua privados a una distancia de hasta 1 km del pozo de gas más cercano [11], o que migran a acuíferos poco profundos en la formación Marcellus en Pennsylvania [12].
Aunque las emisiones de metano pueden tener influencia en el cambio climático, su prevalencia en los trabajos de investigación tiene, en mi opinión, la tendencia a ocultar la importancia del daño que pueden tener otros contaminantes volátiles emitidos por las operaciones de fracturación hidráulica. Estos contaminantes incluyen: partículas, monóxido de carbono (CO), NOx, compuestos orgánicos volátiles (COV), radón y contaminantes secundarios como el ozono (O3). El ozono es un contaminante ‘secundario’, porque no es emitido por las actividades de los pozos de gas per se, sino que se forma por la interacción de metano, COV y NOx en presencia de luz solar, todos los cuales se emiten en el sitio. Algunos investigadores enfatizaron la necesidad de monitorear las emisiones de VOC y O3 en los pozos de gas, que según ellos merecen ser considerados una preocupación importante de salud pública con respecto a las actividades de extracción de gas de esquisto. (Colborn, Kwiatowski, Schultz y Bachran, 2011; Colborn, Schultz, Herrick y Kwiatkowski, 2014; Kibble, Cabianca, Daraktchieva, Gooding y Smithard, 2013; una lista de documentos a los que podría referirme …)
Por lo tanto, no hace falta decir que el impacto climático de la fracturación hidráulica probablemente se subestima en gran medida.
La contaminación del agua
La fuga de líquido de fracking puede tener enormes consecuencias en los ecosistemas acuáticos. Los fluidos de fractura hidráulica pueden ser dañinos para la vida vegetal y animal. Una preocupación importante es la toxicidad de los metales que se liberan en el agua subterránea, como el selenio [13]. Un exceso de este oligoelemento puede ser letal para una planta. Y además de eso, su ingestión por el ganado también causa problemas de salud para este último [14]. Otro metal dañino que puede liberarse es el molibdeno [15].
Supongo que el problema de la contaminación del agua por el fluido de fracturación hidráulica es que no se pueden identificar fácilmente sus efectos en ecosistemas particulares debido a la presencia de más de 1000 productos químicos (como documentaron Colborn et al. [16]) en la mezcla. Cada ecosistema se verá afectado de manera diferente.
La contaminación del agua es una gran preocupación sobre el fracking.
Pero permítanme enfatizarlo de nuevo, no tiene que ser tan dañino, simplemente está en la forma en que fracturamos en la moda actual.
Otras preguntas que puede hacer es:
- ¿Debido a la actividad local de fracking, los valores de nuestras propiedades caen?
- ¿El fracking perjudica nuestra salud?
Espero haberte informado bien. Agradezco mucho los comentarios y las críticas.
Fuentes:
- Ingraffea, AR (2012, octubre). Mecanismos de migración de fluidos debido al diseño y / o construcción defectuosa del pozo: una descripción general y experiencias recientes en el juego Marcellus de Pennsylvania .
- Watson, T. y Bachu, S. (2009). Evaluación del potencial de fuga de gas y CO2 a lo largo de los pozos .
- Burnham, A., Han, J., Clark, C., Wang, M., Dunn, J. y Palou-Rivera, I. (2011). Ciclo de vida de las emisiones de gases de efecto invernadero de gas de esquisto, gas natural, carbón y petróleo. Environmental Science and Technology, 46 (2), 619–627.
- Wigley, T. (2011). Carbón a gas: la influencia de la fuga de metano. Cambio climático, 108 , 601–608.
- Hultman, N., Rebois, D., Scholten, M. y Ramig, C. (2011). El impacto del efecto invernadero del gas no convencional para la generación de electricidad. Cartas de investigación ambiental, 6 (044008), 1-9.
- Howarth, R., Santoro, R. e Ingraffea, A. (2011). El metano y la huella de gases de efecto invernadero del gas natural de las formaciones de esquisto. Cambio climático, 106 (4), 679–690.
- Yvon-Durocher, G., Allen, AP, Bastviken, D., Conrad, R., Gudasz, C., St-Pierre, A., et al. (2014) Los flujos de metano muestran una dependencia constante de la temperatura a través de escalas microbianas a las del ecosistema. Nature, 507 (7493), 488.
- Tollefson, J. (2013). Las fugas de metano erosionan las credenciales verdes del gas natural. Naturaleza, 493 (7430).
- Hughes, D. (2011). Ciclo de vida de las emisiones de gases de efecto invernadero del gas de esquisto en comparación con el carbón: un análisis de dos estudios en conflicto. Santa Rosa: Instituto Post Carbono.
- Dusseault, M., Gray, M. y Nawrocki, P. (2000). Por qué la fuga de Oilwells: comportamiento del cemento y consecuencias a largo plazo.
- Osborne, S. e. (2011) Contaminación con metano del agua potable que acompaña a la perforación de pozos de gas y fractura hidráulica. Recuperado de http://www.pnas.org/cgi/doe/10.1 …
- Warner, N., Jackson, R., Darrah, T., Osborne, S., Down, A., Zhao, K., et al. (2012) Evidencia geoquímica de la posible migración natural de la salmuera de la Formación Marcellus a acuíferos poco profundos en Pennsylvania. Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
- Chermak y Schreiber (2014). Mineralogía y geoquímica de oligoelementos de lutitas de gas en los Estados Unidos: implicaciones ambientales, int. J. Coal Geol., 126 (2014), págs. 32–44
- PAM Rogers, SP Arora, GA Fleming, RAP Crinion, JG McLaughlin (1990). Toxicidad por selenio en animales de granja: tratamiento y prevención, Ir. Veterinary J., 43 (1990), págs. 151-153
- BJ Alloway (2012). Metales pesados en suelos, Springer, Londres
- Colborn, T., Kwiatowski, C., Schultz, K. y Bachran, M. (2011). Operaciones de gas natural desde una perspectiva de salud pública. Evaluación de riesgos humanos y ecológicos: una revista internacional, 17 (5), 1039-1056.
