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12/09/2018

Mitos y verdades sobre hidrocarburos no convencionales

Mitos y verdades sobre hidrocarburos no convencionales | VA CON FIRMA. Un plus sobre la información.

A cinco años del tratamiento en la Legislatura Neuquina del convenio Chevron YPF, con ánimos más calmados y oídos dispuestos a escuchar a todas las voces, es tiempo de hablar de los mitos y verdades de los no convencionales, dice la autora de esta nota.

Ana Pechen *

Pasaron cinco años del tratamiento en la Legislatura Neuquina del convenio Chevron YPF y hoy, en el primer semestre de 2018, Neuquén ya produjo el 21 % del petróleo (17,5 Mm3/día) y el 51 % del gas (87 MMm3/día) nacional, siendo el 48 % del petróleo  y el 55% del gas de origen no convencional.

Me pregunto qué hubiera sucedido si aquellos 25 diputados del oficialismo y la oposición no hubieran acordado sostener el acuerdo, pese a la resistencia de algunas minorías que con violencia pretendieron abortar la sesión. También observo que aquellos representantes del gremio petrolero y del macrismo local (Nuevo Compromiso Neuquino) han evolucionado favorablemente, cambiando su voto negativo por la más ferviente defensa de estos emprendimientos que hoy son el proyecto bandera del  presidente Mauricio Macri para rescatar el futuro económico  del país.

Es tiempo entonces, con ánimos más calmados y oídos dispuestos a escuchar a todas las voces, para hablar de los mitos y verdades de los no convencionales.

Las proyecciones sobre el crecimiento de la demanda energética mundial señalan que el consumo de energía crecerá un 45% en el período 2006 al 2030. Se calcula que, si bien las energías renovables y la generación nuclear serán las que más crecerán, no alcanzarán, en ese plazo, para reemplazar a los combustibles fósiles, los que seguirán siendo las fuentes de energia mas importantes con una participación del 80% en la matriz energética mundial.

Por lo tanto, si bien los avances tecnológicos han aportado al desarrollo de diferentes fuentes energéticas, hay que considerar que el progresivo aumento de la demanda, la lentitud en la incorporación de las energías renovables y la declinación en la producción de los yacimientos convencionales (debido a su madurez y natural agotamiento), unido a la falta de nuevos descubrimientos y desarrollo de reservas han planteado la urgencia de encontrar soluciones para el creciente consumo de la sociedad moderna.

En ese contexto, la aparición de nuevas tecnologías que permiten explotar los reservorios no convencionales de hidrocarburos constituye una alternativa apropiada y factible de desarrollar en términos de costo/beneficio a la luz de las previsiones de evolución del precio de estas comodities para los próximos años.

Argentina pese a tener variedad de recursos naturales energéticos ha padecido crónicamente de insuficiencia energética. El déficit se ha ido incrementando  en función del crecimiento industrial y domiciliario obligando a recurrir a la importación, salvo un breve período en 1962 durante el gobierno de Arturo Frondizi en el cual se logró transitoriamente el autoabastecimiento. En la década de los ‘90 y luego de varios años de expansión, comienza la disminución de la producción de petróleo y posteriormente la de gas, conduciendo al país a un déficit energético y obligándolo a recurrir a la importación que en diferentes proporciones se mantiene hasta nuestros días. Si bien debe mencionarse que en los últimos dos años se registró una inflexión positiva en la producción de petróleo y gas, especialmente motorizada por la explotación de los  recursos no  convencionales en Neuquén.

La cuenca neuquina es considerada una de las más interesantes de estudiar porque comprende 4 tipos de rocas de origen marino de las 11 consideradas con potencial para ser reservorio de no convencionales, siendo Vaca Muerta, (sin incluir otras formaciones como Los Molles, Agrio, Precuyano, Quintuco, entre otros) de 307,7 TCF (trillones de pie cúbicos) de gas y 16,2 BBO (billones de barriles o miles de millones de barriles) de petróleo. Así  lo describen las estimaciones realizadas en el año 2013 por la Agencia Internacional de Energía, que le asigna a Argentina recursos de gas  y petróleo técnicamente recuperables en 741 TCF de gas y 27 BBO  de petróleo. También lo confirman los cálculos realizados por modelado estocástico por los ingenieros argentinos S. Barredo y  L. Stinco, que colocan a Argentina en los primeros lugares de las reservas internacionales.

La extracción de estos recursos requiere de operaciones más sofisticadas y complejas que las que se emplean en los reservorios convencionales, incluyendo perforaciones horizontales y estimulación hidráulica. La técnica de la fractura hidráulica o ¨fracking¨ fue desarrollada en Estados Unidos en la década del ‘40 y aplicada en una menor escala en yacimientos convencionales en nuestro país desde la década de los ’50, por lo que existen antecedentes  de su uso a nivel local de larga data.

Este proceso demanda grandes volúmenes de agua, agentes de sostén como arenas especiales, diversos químicos y una red de cañerías que permite colectar el fluido y trasportarlo. El fluido sirve para dos propósitos; generar presión que propaga la fractura y transportar el agente de sostén que mantiene las fracturas abiertas. Los químicos que se agregan en una proporción de aproximadamente de 0.5%, tienen por objeto cambiar las propiedades de pH, viscosidad, controlar crecimiento bacteriano etc. para optimizar las condiciones de la perforación.

En una fractura pueden llegar a utilizarse hasta 20.000-30.000 m3 de agua (dependiendo del tipo de reservorio), que incorporan además la aplicación de unos 100-150 m3 de químicos. Los químicos utilizados no son exclusivos de esta industria sino que poseen otros usos y su toxicidad en muchos  casos es alta, debiendo manipularse, como se lo hace habitualmente en muchos procesos industriales, con protocolos de seguridad muy controlados.

La perforación se realiza en lugares previamente establecidos por la sísmica, que mediante algoritmos matemáticos construye un mapa con los distintos tipos de rocas que hay en el subsuelo y las estructuras donde podrían encontrarse los hidrocarburos. Los pozos verticales se perforan hasta una determinada profundidad y los pozos horizontales comienzan con un tramo vertical y luego se horizontalizan. En la perforación se pueden generar más de 1.000 Tn de “cutting” dependiendo de la profundidad del reservorio y la extensión de la fractura. El “flowback” y las aguas de producción que retorna a la superficie poseen un alto contenido de sólidos disueltos (entre 60 a 350 g/L) y varios compuestos orgánicos e inorgánicos de origen geogénicos. Entre estos predominan algunos compuestos halogenados como cloruros, bromuros, fluoruros; estroncio y bario, algunos elementos radioactivos naturales y aditivos que se utilizan en la fractura,

Este “flowback” y agua de producción debe ser tratado, pudiendo ser reutilizado o reinyectado en unidades geológicas profundas. Si se lo almacena en tanques descubiertos existe la posibilidad de que se volatilicen algunos de sus múltiples compuestos orgánicos generando una fuente de contaminación para el aire. También durante el bombeo a través de cañerías o el trasporte por camiones hasta el sitio de su reinyección, existe el riesgo de derrames de este residuo con inusuales concentraciones de sólidos disueltos y compuestos tóxicos que podrían contaminar aguas superficiales.

 La rápida propagación de la actividad de fractura hidráulica en el mundo incrementó las expresiones de preocupación de la ciudadanía sobre las consecuencias ambientales de estos procedimientos.  La misma se manifestó especialmente en relación con la calidad del aire, la salud de las personas y los trabajadores que viven en cercanía de las explotaciones, la inducción de sismicidad y la generación de gases invernadero. Pero tal vez la mayor preocupación se centró en la demanda de agua para la fractura y su potencial contaminación.

           

En tal sentido, podemos decir que la fractura hidráulica requiere de grandes volúmenes en comparación con la operación de los pozos convencionales, por lo que su oferta es limitante. En el caso de Vaca Muerta, a diferencia de otras regiones del planeta, los reservorios no están distantes de ríos, como el Neuquén, de alto caudal (300m3/seg) a lo que debe adicionarse la disponibilidad de agua en los embalses Los Barreales y Mari Menuco, cuyos volúmenes han sido estimados son de 3997 hm3 y 346 hm3 respectivamente asegurando la disponibilidad del recurso. 

 

Con respecto a la preocupación por la contaminación de las aguas y basándonos en la experiencia de Estados Unidos, ya que no existen datos locales aun, se han identificado al menos tres potenciales fuentes de contaminación. 1) la contaminación de acuíferos poco profundos con gas natural que migraría desde la roca fracturada y podría contribuir a la presencia de compuestos orgánicos y sales en el agua potable. 2) La contaminación superficial de aguas y acuíferos poco profundos por derrames en superficie o mala disposición de las aguas de flowback y residuos 3) La acumulación de sustancias radioactivas y tóxicas en suelos o sedimentos en sitios cercanos a los correspondientes a la disposición de aguas residuales.

 En el primer caso, la presencia de metano, etano, propano y algunas mezclas orgánicas complejas en algunas instalaciones de agua domiciliaria muy próximas a los sitios de perforación fue reportada en algunas escasas perforaciones de agua potable en la formación Marcellus. Los autores concluyen que si bien se verificó en pocos casos, los pobladores que vivían a una distancia menor de 1 km de la locación podrían tener presencia de metano en su fuente de agua potable en concentraciones que sobrepasaban los límites máximos aceptados. No se encontraron en cambio, mayores concentraciones de sales, metales o radioisótopos en agua potable de  zonas de intensa actividad de fractura hidráulica.

En el caso relativo a la contribución del flowback y agua de producción en la contaminación de las aguas superficiales o acuíferos poco profundos debemos considerar que aproximadamente un 10 a un 40% del líquido empleado en la fractura vuelve a la superficie. La cantidad y composición del flowback depende de las características geológicas de cada reservorio y de los diferentes aditivos utilizados por cada empresa en la actividad extractiva. En el caso de la cuenca de Marcellus, la misma posee alta salinidad: 250g/L (más de 10 veces la salinidad del agua de mar). Altas concentraciones de elementos químicos como Ba, As, Se y Pb, de materiales radioactivos naturales, de Br; de compuestos orgánicos naturales y sintéticos y restos de hidrocarburos. La disposición de estos fluidos posee normas estrictas y la presión sobre las empresas para que las reutilicen y reduzcan su volumen ha aumentado, al igual que los controles sobre las mismas. El agua de producción puede reusarse en las propias locaciones u otras externas para mantener diversos procesos. No obstante, un 50% de estos fluidos deben ser dispuestos en sumideros con los riesgos asociados de sismicidad y contaminación de aguas superficiales y subterráneas.

En el tercer caso, referido a la acumulación de residuos tóxicos en proximidades a los sitios de disposición del agua de producción, rigen las mismas condiciones que en el caso anterior.

La comparación de las condiciones anteriormente descriptas y que corresponden a los reservorios no convencionales operados en Estados Unidos con las presentes en Vaca Muerta son fundamentalmente diferentes. La profundidad de las napas subterráneas y la roca generadora, separadas por más de 2000 m, hace poco probable la migración de metano u otros hidrocarburos volátiles a los escasos o nulos acuíferos poco profundos existentes en esta región semiárida. 

También la calidad de las rocas y geología del lugar son particularmente diferentes. Por otra parte no existen en las proximidades de las locaciones poblaciones con un numero sustantivo de habitantes (salvo alguna pequeña población rural) estando la mayoría de las explotaciones aisladas en la meseta patagónica, mientras que en  Estados Unidos se estima que  9.400.000 personas viven a una distancia inferior a  1,6 Km de las locaciones y 3.800 fuentes de agua potable también se encuentran en esa proximidad.

 

¿Genera la fractura hidráulica efectos nocivos sobre la salud?

Si bien existen indicios de posibles efectos nocivos sobre la salud reportado por comunidades que viven en áreas cercanas a las zonas donde existen fracturas hidráulicas en operación y los resultados de algunas investigaciones, no hay a la fecha, estudios epidemiológicos suficientes que permitan caracterizar de manera concluyente estas observaciones. Los mayores impactos son los provenientes  de  la contaminación del aire, del agua, del tráfico intenso de vehículos pesados, el exceso de ruido y el estrés  psicosocial asociado a los cambios de las costumbres de las comunidades aledañas. Las mayores incertidumbres provienen del tiempo de exposición, el control de las emisiones y las estrategias de mitigación. En muchos casos no existe información sobre los químicos utilizados en el proceso por las compañías ni reportes previos que permitan establecer la línea de base para comparar los supuestos cambios inducidos por el proceso. La mayoría de la literatura disponible sugiere que las líneas de investigación deben resolver estas incertidumbres para poder evaluar correctamente la probabilidad de ocurrencia de los efectos adversos en comunidades y trabajadores.

Estudios recientes realizados en poblaciones de mayor vulnerabilidad como son las embarazadas y los niños recién nacidos, permiten afirmar que sobre una población analizada de 1.1 millón de nacimientos entre 2004 a 2013 en Pensilvania a partir de madres residentes en zonas con operaciones de fractura hidráulica y otras que vivían en áreas sin esta exposición (consideradas control), solo se verificaron algunos  efectos negativos en el peso de los infantes y su salud en aquellos que residían a una distancia inferior a 3 Km del sitio de fractura.  

La contaminación del airees un aspecto a considerar en relación a los  efectos sobre la salud por la densidad del trasporte y equipamiento que esta industria requiere (transporte de agua, arenas, químicos, personal, bombas de inyección etcétera), lo que implica la liberación de importantes cantidades de sílice, compuestos orgánicos volátiles,  óxidos de Nitrógeno, gas fugitivo (metano)y ozono. Se debe sumar a ello la existencia de piletas de evaporación transitorias que almacenan aguas de deshecho hasta su disposición final y son emisores importantes. Las afecciones producidas por la polución del aire incluyen efectos agudos y crónicos sobre distintos órganos y sistemas, desde una irritación menor del tracto respiratorio superior hasta afecciones respiratorias y cardiacas, cáncer de pulmón, infecciones respiratorias en niños, bronquitis en adultos, agravamiento de enfermedades preexistentes de pulmón y corazón y ataques de asma. Tanto las exposiciones de corto o largo plazo se han correlacionado con mortalidad prematura y disminución de la expectativa de vida.

Los registros de  efectos sobre la salud de los trabajadores de la industria son también limitados, pero en general se los asocia con el riesgo de  accidentes por el uso de equipamiento pesado, la inhalación de finas partículas de arenas y sílice que pueden producir enfermedades del pulmón o la exposición a algún derrame de los químicos utilizados en el proceso o exposición a los fluidos de flowback que poseen altos niveles de tóxicos volátiles.

 Finalmente, con respecto a la preocupación sobre la sismicidad, podemos decir que la rápida expansión de la fractura hidráulica y la multiplicación de los pozos de explotación de los no convencionalescoincidieron en la zona central de Estados Unidos con un aumento inusual de movimientos sísmicos. No es la fractura hidráulica en sí, sino la inyección en los sumideros el causante más probable de los recientes incrementos en movimientos sísmicos verificados en la zona central de los Estados Unidos. También es necesario reconocer que no todas las inyecciones en sumideros son posibles inductores de sismicidad. La misma depende de los volúmenes inyectados, la presión y velocidad con que ingresan los fluidos y la presencia de fallas geológica, por la que se mueven los mismos.

 

Aclarados estos puntos podemos aseverar que la industria de los hidrocarburos no convencionales se expandirá dramáticamente en Neuquen, en el país y en el mundo en las próximas décadas. Para minimizar el impacto ambiental que la misma produce es imprescindible reconocer las variaciones regionales existentes asociados con la geología de cada lugar y la tecnología aplicada y valorar las diversas estrategias desarrolladas en el mundo para minimizar los impactos sobre los recursos hídricos, el medio ambiente y el ecosistema económico, político y social.

Los impactos sobre las comunidades locales pueden tener aspectos positivos como el incremento de la oferta de puestos laborales, el posible acceso a nuevos desarrollos en los servicios de salud, educación y recreación, pero genera también aspectos negativos como la sobrecarga de la infraestructura de caminos, hospitales, escuelas, cambios en las características de las comunidades y sus tradiciones culturales e incremento de las adicciones.

La protección de los recursos hídricos es mandatoria, para lo cual se deben realizar monitoreos periódicos deaguas y  sedimentos incluyendo la determinación de todos los productos utilizados en la fractura en función de su toxicidad y movilidad. El monitoreo de aire también debe incluirse, analizando compuestos orgánicos volátiles, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre y Ozono. Las determinaciones deben iniciarse antes que comiencen las operaciones de fractura para establecer el nivel basal de exposición.

Previo al comienzo de cualquier plan de perforación debe evaluarse y autorizarse los protocolos de manejo de residuos y controles de la calidad del agua. Dado que la reinyección en el subsuelo de los fluidos es uno de los métodos  más utilizados para disponer las aguas residuales, es imperativo el registro estricto, ante la autoridad competente, de la ubicación de la formación geológica, fecha, volumen origen y composición del fluido a inyectar. Adicionalmente y debido a la posibilidad de que se produzcan derrames durante la manipulación de estos fluidos que contienen halógenos, materiales radioactivos naturales, alta salinidad, restos de hidrocarburos etcétera, se requiere establecer medidas claras que prevengan esta eventualidad; para lo cual una política de derrame cero es aconsejable.

 Considerando la escasa información existente sobre la salud de los trabajadores y de las poblaciones residentes en sitios cercanos a las áreas donde se realizan fracturas hidráulicas, es imperativo iniciar un estudio epidemiológico que incluya el registro de todas las alteraciones reportadas sobre la salud. Entre otras, aquellas más frecuentemente denunciadas como asma, irritación crónica de la piel y ocular, hipertensión y alteraciones neurológicas.

En nuestra provincia y en el país, el desarrollo de estos reservorios abre nuevos desafíos para geólogos, ingenieros, químicos, bioquímicos y tecnólogos requiriendo un aprendizaje multidisciplinario ya que no todas las rocas responden de la misma manera a las estimulaciones, existiendo diferencias en distintas formaciones geológicas y aun dentro de una misma roca generadora. Esta heterogeneidad requiere de mayores pruebas e inversiones  iniciales y análisis minucioso de los aspectos ambientales.



(*) La doctora Ana Pechen es ex rectora de la UNC y ex vicegobernadora de la provincia del Neuquén.
29/07/2016

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