La explotación del gas de esquistos: Una amenaza al medio ambiente

Norberto Majlis

La extracción de gas natural de las formaciones geológicas denominadas esquistos gasíferos , el shale gas en inglés, o gas de esquistos, mediante fracturación hidráulica (FH) se convirtió en el proceso más frecuentemente utilizado en la actualidad por las empresas del sector. Estos esquistos son rocas sedimentarias porosas que contienen materia orgánica, principalmente metano. La idea básica del método consiste en provocar la ruptura de la roca para liberar el metano.

A pesar de la difusión del método, la industria del shale gas crea gravísimos problemas ambientales:

Este proceso genera contaminación del aire y el agua. El agua usada para el proceso de extracción de gas, la cual se requiere en cantidades enormes, queda contaminada, contiene productos químicos tóxicos, altos niveles de sal y elementos radioactivos naturales que se concentran en el proceso. La industria pretende que domina esta técnica, pero a menudo el revestimiento de los tubos de extracción de gas se fisura y el agua contaminada se filtra al terreno en las capas de las que se extrae el agua potable para millones de viviendas.

En la película “Gasland“ de Josh Fox (Estados Unidos) (1) se muestra cómo, entre otras calamidades, en las inmediaciones de un pozo de fracturación hidráulica (FH) o fracking, el agua que sale de la grifo de la cocina, en una casa vecina a uno de los pozos, se enciende con un fósforo, porque está mezclada con metano o con hidrocarburos que se inyectan en el proceso. Este film documenta cómo la industria destruye los recursos hídricos y contamina la atmósfera en Pennsylvania, donde la gente se enferma, el ganado se muere envenenado y las familias acaban dependiendo del aporte diario de agua potable en camiones tanque a cargo de las compañías.

El 18 de junio de 2011 llegó una comitiva a Montreal, en la provincia canadiense de Quebec, que había recorrido a pie 700 Km desde la ciudad de Rimouski, al norte de la provincia, para manifestar contra la explotación de gas de esquistos. Exigían que el gobierno de la provincia de Quebec prohiba la explotación del shale gas durante una generación (25 años). Eligieron aquel recorrido, que les llevó 33 días, para recorrer de una punta a la otra una formación geológica rica en estas reservas. (2)

Algunas preguntas y respuestas sobre FH

¿En qué consiste el método de FH?

Se perfora el terreno, en general en la dirección vertical, aunque puede ser también en diagonal, típicamente hasta entre 1000 y 3000 m de profundidad a través de sendas capas de arenisca y piedra caliza hasta llegar a la capa de esquistos, un tipo de rocas sedimentarias que contienen materia orgánica en forma de hidrocarburos, predominantemente metano.

A continuación millones de litros de agua son forzados a presión en la capa de esquistos, mezclados con arena u otro componente granular y productos químicos, en general tóxicos. La presión consigue romper el núcleo de roca, inundando sus poros con el agua y la arena, liberando burbujas de gas que suben a la superficie. A menudo se perfora dentro de la capa de esquistos a gran profundidad, también en la dirección horizontal, a lo largo inclusive de miles de metros, para aumentar la eficiencia en la producción de gas, lo que permite que el método sea competitivo en términos económicos.

Como se ve, la FH es un método complejo, y en consecuencia, caro. Como resultado tiene un bajo coeficiente de retorno energético, o ERoI (Energy Return on Investment). Este coeficiente se define como el cociente entre la energía que se obtiene y la que se invierte para obtenerla. En la FH hay que invertir mucha energía, obteniéndose poca energía neta.

Este procedimiento se inventó en los Estados Unidos a principios del siglo XX, y se aplica también en yacimientos carboníferos que contienen gas. Pero no había sido utilizado extensivamente en formaciones de esquistos hasta hace un par de décadas, por su alto costo. Solo con las recientes subas del precio del petróleo y el gas la FH se ha vuelto económicamente atractiva.

¿Cuánta agua se utiliza en el FH de un pozo?

Generalmente 4 a 30 millones de litros en cada procedimiento de extracción de gas. Un mismo pozo se puede procesar hasta 18 veces.

¿Qué fluidos se usan?

Cada FH requiere entre 80 e 300 toneladas de productos químicos. Hasta ahora la industria de gas natural no está obligada en América del Norte a declarar los productos que usa, pero los especialistas identificaron en particular compuestos orgánicos volátiles del grupo BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xyleno) que son cancerígenos. Varios centenares de diferentes compuestos pueden llegar a utilizarse dentro del proceso, con objetivos técnicos diversos.

La industria se niega a detallar los productos que mezcla con el agua, bajo pretexto de que se trata de secreto industrial.

¿En qué forma sale el gas natural del pozo?

El gas asciende por la tubería por la que se extrae también el agua que se bombeó al pozo y hay que separarlo de la misma en la superficie, dejando agua residual como resultado. Sólo entre 10 y 50% del agua se recupera. El agua residual que vuelve a la superficie suele ser fuertemente tóxica y a menudo contiene elementos radioactivos naturales.

¿Qué se hace con el agua residual?

El agua se bombea a evaporadores que liberan continuamente los compuestos orgánicos volátiles (COV) a la atmósfera. El agua residual (sewage) se transporta en camiones tanque a instalaciones de tratamiento, las que muchas veces no tienen capacidad o equipos adecuados para tratarla, y acaban descargándola en ríos que proveen agua potable a la población. Hay estudios que muestran que las aguas residuales contienen radioactividad muchas veces superior a los límites máximos tolerados. (5) La mayoría de las plantas de tratamiento no controlan esta radioactividad.

Otros problemas con el FH

Un informe de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos (4) informa que en muchos pozos de exploración en Estados Unidos y Canada se producen pérdidas de gas. En Quebec, Canadá, se detectaron pérdidas significativas de gas en 19 de 31 pozos.

Por otro lado, cuando los COV emitidos a la atmósfera entran en contacto con los gases de los caños de escape de los motores diesel de camiones y generadores en las inmediaciones del pozo, se produce ozono en la atmósfera circundante. El ozono atmosférico, que a concentraciones mayores de 0.05 partes por millón tiene efectos dañinos sobre el sistema respiratorio, puede desplazarse hasta unos 400 Km. (4)

Para su posterior bombeo al pozo se almacena agua en estanques artificiales, cuya construcción a menudo implica la destrucción de bosques, y que pueden tener entre 1 y 12 hectáreas de extensión. (5)

También se detectó en muchos casos contaminación del aire por pérdidas de gas al ambiente. (6)

Situación en Estados Unidos

En Estados Unidos en 2009 había 493.000 pozos activos de gas natural (el doble que en 1990), y de ellos el 90% usan FH.

En por lo menos 5 estados (Colorado, Ohio, Pennsylvania,Texas y West Virginia) se encontró infiltración de gas en la capa de agua potable. Esto ha generado una serie de acciones judiciales contra las compañías. (7, 8)

Aproximadamente 44 millones de habitantes en Estados Unidos dependen, para la provisión de agua de uso domiciliar y agrícola, de acuíferos a poca profundidad. En Susquehanna, Pennsylvania, un grupo de residentes entablaron recientemente una acción contra una compañía de Texas que realizaba FH y perforación horizontal cerca de su propiedad, la que se encuentra sobre la formación de esquistos denominada Marcellus. Denunciaron que contaminantes y otros residuos industriales, incluyendo fluido de fracturación y productos químicos peligrosos, se filtraron al terreno como resultado del revestimiento (casing) deficiente en uno o más de los pozos.

FH y movimientos sísmicos

La mayoría de los estados en Estados Unidos exigen almacenar el agua residual en depósitos subterráneos profundos, por debajo de las capas de roca impermeable. Esta técnica, sin embargo, tiene otros efectos dañinos. En efecto, la inyección de las aguas residuales contaminadas en formaciones geológicas profundas produce en algunos casos movimientos sísmicos. Este efecto fué detectado por primera vez en Colorado en los años 60, cuando se inyectaron armas químicas, que se debían sacar de circulación, en un pozo de 4000 m de profundidad. El Servicio Geológico de los Estados Unidos informa que la operación produjo sacudidas de hasta el grado de 5,5 en la escala Richter, equivalente a un terremoto. En cuanto se estableció la vinculación de las sacudidas con la inyección de líquidos, hubo que interrumpir la operación.

A pesar de que el tema no se ha estudiado todavía a fondo, el Servicio Geológico de Oklahoma concluyó que podía haber relación causal entre operaciones de FH durante 2011 y temblores detectados, de grado 1 a 2,8 Richter, en las inmediaciones de los pozos (9). Recientes publicaciones en medios de España delatan la producción de movimientos sísmicos de grado de hasta 3.9 Richter como resultado de operaciones de FH y similares.(10)

Radioactividad

Las mediciones de contaminación radioactiva en Estados Unidos verificaron que de 179 pozos con niveles de radiación altos, 116 contenían radio u otros átomos radioactivos, con emisión de hasta 100 veces el nivel límite estándar federal en el agua potable. En 15 pozos, la radiación llegaba a 1000 veces este límite.

Conclusiones:

La explotación del gas de esquistos por el método de fracturación hidráulica crea riesgos extremadamente serios para la calidad de la atmósfera y del agua potable, especialmente para la población en el medio rural. La evaluación de este método muestra que :

1- esta industria actúa en general con negligencia;

2- se producen pérdidas de gas a la atmósfera;

3- se contaminan las capas acuíferas;

4- requiere cantidades astronómicas de agua, la cual en su mayor parte no se recupera y cuyo sobrante queda contaminado, no sólo con productos químicos tóxicos y cancerígenos sino también con elementos radioactivos en concentraciones altísimas;

5- el método es comparativamente poco eficiente para la producción de energía.

Referencias:
1) ttp://www.gaslandthemovie.com/whats-fracking
2)La Presse, Montreal, jun. 17, 2011, pág. A14
3) http://cienciadefrontera.blogspot.com/2011/07/los-peligros-del-gas-de-esquisto.html
4) http://www.eia.gov/energy_in_brief/about_shale_gas.cfm
http://www.epa.gov/ogwdw000/uic/wells_hydrofrac.html http://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_impact_of_the_oil_shale_industry
http://en.wikipedia.org/wiki/Shale_gas
http://www.epa.gov/safewater/uic/wells_coalbedmethanestudy.html
5) “Ozone Impacts of Natural Gas Development in the Haynesville Shale”, Susan Kemball-Cook*, et al., Environ. Sci. Technol., 2010, 44 (24), pp 9357–9363
6) Kay Baxter, http://www.sbm-legal.com
7) The New York Times, marzo 1, 2011
8) Ian Urbina, New York Times marzo 2, 2011 y artículos anteriores sobre FH.
9) http://www.watershedsentinel.ca/content/does-gas-fracking-cause-earthquakes
10) http://www.publico.es/463822/un-geofisico-denuncia-la-relacion-directa-entre-el-fracking-y-el-aumento-de-actividad-sismica
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/09/26/actualidad/1380225246_145513.html
http://es.euronews.com/2013/10/03/inyecciones-de-gas-terremotos-y-centrales-nucleares-el-thriller-que-desvela-a-/
http://www.science20.com/news_articles/fracking_linked_109_earthquakes_youngstown_ohio-118698

Norberto Majlis
Montreal, 10 de noviembre de 2013.

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