¿Qué es la Fracturación Hidráulica?
Contenido
La fractura hidráulica (también llamada hidrofraccionamiento o simplemente fracturación) es un proceso de derivación de energía de la Tierra que ha existido durante los últimos 50 años, pero que es tan controvertido como útil. Desarrollada en 1947 en los Estados Unidos, la fractura hidráulica era una forma de utilizar los recursos naturales de la tierra para obtener energía. En otras palabras, la fracturación hidráulica es el proceso de bombear millones de galones de agua, arena y productos químicos bajo tierra para crear suficiente presión para agrietar o romper la roca y liberar el gas. Estos pozos que contienen gas natural comienzan perforando verticalmente (en línea recta) cientos de miles de pies por debajo de la superficie de la tierra y luego girando la perforadora para que perfore horizontalmente extendiéndose miles de pies.
¿Escuchó el término “gas natural”?
Esto es básicamente lo que la fractura hidráulica hace que suceda; es un proceso diseñado para liberar y capturar gases naturales que luego pueden ser refinados y distribuidos como una fuente de energía.
El atractivo de la fractura hidráulica es que hace que los países sean menos dependientes de los países de Oriente Medio y Asia que controlan algunas áreas de producción de petróleo. Como han demostrado los últimos decenios, el aumento de los precios del petróleo puede causar turbulencias en una economía, por lo que cada vez son más los países que recurren a las formas nacionales de producción de energía.
Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA),
La fracturación hidráulica es un proceso para estimular un pozo de gas natural, petróleo o geotérmico para maximizar la extracción. La EPA define el proceso más amplio para incluir la adquisición de agua de la fuente, la construcción de pozos, la estimulación de pozos y la eliminación de desechos.
El fracturamiento es posible si hay una revelación completa de todos los productos químicos utilizados. En segundo lugar, la ciencia dicta la política y no la política. Tercero, hay colaboración entre los grupos ambientalistas y la industria del gas natural. – Bill Richardson
Sin embargo, la fractura también se puede utilizar para:
- Hacer que las rocas se derrumben para la minería
- Hacer más productivos los pozos de agua subterránea
- Eliminar los residuos
- Medir cómo la Tierra es capaz de tolerar las tensiones de procesos similares
Lea aquí más sobre el fracking:
- ¿Qué es el fracking?
- Beneficios y peligros de la fractura
- Ventajas y desventajas de la fractura
Gases recuperados en la fractura hidráulica
Dependiendo del tipo de energía natural deseada y del paisaje natural donde se realiza la operación, existen varios tipos de gases que son principalmente focos de fractura hidráulica:
- El gas apretado es cuando pequeñas bolsas de gas quedan atrapadas en rocas densas bajo la Tierra, más comúnmente en piedra arenisca o piedra caliza. El procedimiento de fractura es necesario para remover el gas en estos casos, pero el gas hermético no ha demostrado ser tan confiable o consistente como una fuente de energía.
- El petróleo apretado es un petróleo crudo atrapado en formaciones rocosas subterráneas, y puede ser eliminado mediante fracturación hidráulica. Esto se está volviendo más popular como fuente de energía, pero las áreas pueden dar cantidades variables de petróleo y puede ser increíblemente peligroso moverlo y transportarlo.
- El metano de los yacimientos de carbón es, como su nombre indica, el gas metano que se produce en las zonas de carbón. Esta era una de las mayores preocupaciones tóxicas para los mineros del carbón que trabajaban bajo tierra, pero ahora más y más áreas la utilizan como fuente de energía.
- El gas de esquisto se ha convertido en el método más popular de extracción de gas natural en las últimas dos décadas, y se ha convertido en el foco de la mayoría de las fracturas hidráulicas que ocurren en los Estados Unidos.
¿Qué es el esquisto?
El esquisto es una formación rocosa similar a la pizarra, que se compone de una variedad de minerales, rocas y barro o arcilla que se encuentra debajo de la tierra. El esquisto se encuentra más típicamente cerca de cuerpos de agua, por lo que la perforación en alta mar es a menudo el mismo proceso o un proceso similar a la fracturación hidráulica.
Para formar, los compuestos que componen el esquisto se presurizan lo suficiente como para unirse, formando una pieza sólida de roca con el paso del tiempo.
Como esto ocurre bajo tierra o en el agua, ciertos gases naturales quedan atrapados entre las formaciones de esquisto; el proceso de fractura hidráulica se desarrolló para eliminar este gas.
El proceso de fractura hidráulica
En su forma más básica, el proceso de fracturación hidráulica es así:
- Una estación aérea envía millones de galones de una mezcla de agua, químicos y materiales abrasivos a una velocidad increíblemente rápida hacia el suelo;
- La fuerza y la mezcla de esta solución rompe la capa de roca subterránea de la Tierra, que libera un gas que luego se utiliza como fuente de energía.
La técnica de fracturación hidráulica se utiliza en la producción de gas “no convencional”. Se utiliza una técnica especial de estimulación u otro proceso y tecnología especial de recuperación para extraer el gas que está altamente disperso en la roca en lugar de concentrarse en un solo lugar. Implica la inyección de grandes cantidades de agua, arena y productos químicos a alta presión en un pozo y en la formación rocosa objetivo que ayuda a mantener las fracturas abiertas para permitir que se produzca petróleo y gas en el pozo.
Una vez que se completa la inyección, la mezcla presurizada aumenta las fracturas dentro de la formación rocosa y puede extenderse varios cientos de pies de distancia del pozo. Estas fisuras son mantenidas abiertas por las partículas de arena para que el gas natural pueda fluir por el pozo. La presión interna hace que el fluido regrese a la superficie a través del diámetro del pozo. El agua recuperada se almacena en tanques o pozos, luego se lleva a la planta de tratamiento donde se trata y luego se desecha en aguas superficiales.
Así como la presión es responsable de combinar elementos para formar una roca, también se puede ejercer la misma presión para romper esa roca, liberando el gas que estaba atrapado en el medio.
¿Qué tipos de soluciones se utilizan en la fractura hidráulica?
Los productos químicos añadidos al agua con fines de fractura incluyen:
- Metanol
- Ácido clorhídrico y acético
- Poliacrilamida
- Cloruro de sodio
- Sales de borato
- Sodio y potasio
- Etilenglicol
- Goma guar
- Glutaraldehído
- Isopropanol
- Ácido cítrico
Cuando se añaden al agua, estas soluciones toman una serie de formas finales:
- Geles lineales: generalmente derivados de la celulosa
- Líquidos reticulados con borato: utilizando una base guar mezclada con ácido bórico, estos son más viscosos
- Líquidos reticulados organometálicos: combinan sales de cromo, circonio y titanio para reticularse con un gel de guar
- Aceite de fosfato-éster de aluminio: una combinación de fosfato de aluminio y aceites de éster utilizados para hacer un gel
.
La mayoría de estos tipos de fluidos están diseñados para ser lavados una vez que el proceso real de romper las rocas se haya completado.
Reproducción en curso Reproducción en curso
¿Qué áreas del mundo utilizan la fractura hidráulica?
A medida que la preocupación por la energía aumenta con el crecimiento demográfico y los avances tecnológicos, más y más áreas alrededor del mundo están buscando la fractura hidráulica para complementar las fuentes de energía tradicionales.
Por supuesto, dado que este proceso está ligado a la formación de roca natural, sólo es posible hacerlo en áreas del mundo donde existen estas formaciones rocosas. Sin embargo, las formaciones de esquisto natural se pueden encontrar en casi todos los continentes.
- Actualmente se cree que China tiene la mayor parte de las reservas de gas de esquisto natural, pero actualmente no utilizan lo suficiente como para ser significativos en su uso de energía.
- Estados Unidos produce una cantidad significativa de gas de esquisto y lo utiliza como porcentaje de su consumo total de energía de gas natural.
- Canadá también produce gas de esquisto, y también se utiliza con fines energéticos en el país.
El metano de lecho de carbón también se ha hecho popular en varias regiones:
- Australia ha invertido muchos recursos en la extracción de metano de yacimientos de carbón de áreas como la cuenca de Bowen y la cuenca de Sydney
- En áreas tradicionales de minería de carbón alrededor de los Estados Unidos, como Colorado, Nuevo México, Wyoming y otros estados alrededor de la región de las Montañas Rocosas
- Kazajstán ha considerado que el metano del carbón tiene una fuente de crecimiento económico y de producción de energía
- Canadá, particularmente en la Columbia Británica, es un área de enfoque para el metano de lecho de carbón, pero los ambientalistas y las compañías de energía están actualmente atrapados en un debate sobre los beneficios y daños de esto como fuente de energía
- La India ha comenzado recientemente a perforar de manera significativa en gas de yacimiento de carbón, como una forma de llegar a ser más autosuficiente, particularmente con el crecimiento de la población y la escasez de energía
.
.
.
Hay una serie de lugares en todo el mundo que tienen recursos petroleros limitados que aún no han sido desarrollados, y muchos países están considerando esto como una solución global para la dependencia energética.
- Estados Unidos: Bakken Shale (Dakota del Norte), Barnett Shale, Formación Niobrara, Eagle Ford Shale
- Golfo Pérsico: Formación Sargelu
- Siria: Formación R$0027Mah
- Rusia: Formación Bazhenov, Formación Achimov
- Australia: Coober Pedy
- México: Formación Chicontepec
- Argentina: Yacimiento Vaca Muerta
La Controversia Detrás de la Fractura Hidráulica
Mientras que esta forma de producción de energía está ganando popularidad en todo el mundo para reducir la dependencia global de las regiones productoras de petróleo, hay muchos que citan una serie de razones para preocuparse por la fractura hidráulica.
- Muchas áreas promocionaron los procesos de fractura como formas de hacer crecer las economías locales, pero informes recientes han demostrado que la mayoría tienen muy poco impacto en las áreas circundantes. Esto ha hecho que muchos residentes del área se cansen de las compañías petroleras que prometen un crecimiento local.
- La mayor parte de la investigación relacionada con la fractura hidráulica ha sido publicada por las compañías de energía involucradas en el proceso, lo que ha hecho que muchas pongan en duda la legitimidad de dichos informes
.
Además, muchos grupos ecologistas citan una serie de preocupaciones sobre los efectos que la fractura hidráulica puede tener en el medio ambiente, incluyendo
- Una preocupación importante es que el proceso de fractura hidráulica puede causar la presencia de gases tóxicos en las fuentes de agua locales, lo que puede provocar enfermedades y otras consecuencias.
- Otra preocupación es que el proceso libera metano nocivo en la atmósfera de la Tierra, lo que puede tener efectos a largo plazo en el clima y el medio ambiente.
- Además, las áreas que se ubican inmediatamente cerca de un pozo de fracturación hidráulica son propensas a exposiciones químicas más dañinas relacionadas con pozos con fugas.
- Debido a que el proceso requiere romper las rocas bajo la superficie de la tierra, también se han establecido vínculos con la actividad sísmica de los terremotos. Esto ha generado preocupación no sólo por los daños a la propiedad, sino también por el bienestar personal.
