¿Qué es la fracturación hidráulica?
La necesidad de combustibles fósiles es evidente en este mundo moderno. Desde generar energía hasta impulsar automóviles y procesar plásticos utilizados para todo tipo de cosas, los combustibles fósiles han sido esenciales en el crecimiento y desarrollo de la era moderna. Los combustibles fósiles están compuestos por carbón, petróleo, gas natural y los combustibles derivados que se producen mediante el procesamiento de estas materias primas. Los combustibles fósiles se forman a partir de plantas y animales antiguos que vivieron durante el período Carbonífero, hace aproximadamente 300 millones de años. Con el tiempo, los cuerpos de animales y plantas quedaron presurizados bajo capas de arena y limo que se transformaron en roca. Esto transformó químicamente los restos de los organismos en combustibles fósiles. Aunque el uso de combustibles fósiles es en general perjudicial para el planeta, la vida de muchas personas depende actualmente del uso continuo de combustibles fósiles, desde el transporte hasta el mantenimiento del flujo de electricidad para que nuestro mundo pueda funcionar.
Una de las formas en que los seres humanos extraen petróleo y gas natural en la actualidad es mediante un proceso conocido como fracturación hidráulica. ¿Qué es la fracturación hidráulica? La fracturación hidráulica es un término utilizado para describir el proceso de volar y romper rocas impermeables con una mezcla de agua, arena y otros productos químicos para poder extraer los combustibles fósiles atrapados. El propósito del hidrofracking es extraer petróleo y gas natural de lugares que tienen una gran cantidad de combustibles fósiles pero que son de difícil acceso.
Fracking
El término » fracking » suena muy parecido a «hidrofracking». ¿Qué es el fracking y cómo se relaciona con el hidrofracking? El hidrofracking, por su popularidad y por su polémica, es conocido por muchos nombres. Otros términos que se utilizan para hacer referencia al hidrofracking incluyen fracking y fracking petrolero.
Historia de la fracturación hidráulica
El hidrofracking moderno en los Estados Unidos tiene sus orígenes en un oficial de la Unión de la Guerra Civil llamado Coronel Edward AL Roberts. Al observar cómo los disparos de artillería afectaban el paisaje, a Roberts se le ocurrió la idea de utilizar explosivos en los pozos petroleros para aumentar el flujo de petróleo. La hipótesis de Roberts era correcta y durante casi 80 años, «disparar al pozo» con explosivos fue algo común para aumentar los combustibles fósiles extraídos. Esto se hizo bajando un torpedo al pozo de petróleo, detonándolo para romper la roca circundante y luego bombeando agua al pozo para aumentar el flujo de petróleo desde el pozo.
Luego, en los siglos XX y XXI, se realizaron tres cambios clave en el proceso que dieron como resultado la forma en que se realiza el fracking en la actualidad. En la década de 1940, los torpedos fueron reemplazados por unidades de agua altamente presurizadas que se introducían en el pozo para romper la roca. Luego, se mezcló agua con arena y muchos productos químicos diferentes para reducir la viscosidad de la solución, lo que se conoce como «agua resbaladiza». Por último, la perforación horizontal aumentó en popularidad, ya que un pozo vertical ahora podría producir un mayor flujo de petróleo desde muchos lugares diferentes dentro de la roca. Estos avances en la tecnología de fracking, así como el aumento de la demanda de combustibles fósiles y el aumento de la inversión, han provocado un máximo histórico en las tasas de fracking.
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Fracturación hidráulica: explicación de la mecánica
Los combustibles fósiles se forman en rocas sedimentarias y metamórficas que se han formado durante los últimos 300 millones de años. Los tipos de rocas en las que residen los combustibles fósiles incluyen esquisto, arenisca y piedra caliza. El petróleo y el gas natural se forman dentro de este tipo de rocas y están ampliamente dispersos en muchos lugares. Esto hace que el fracking sea la única forma viable de extraer estos combustibles fósiles, ya que no se forman en un solo bolsillo y, por lo tanto, no pueden bombearse simplemente como agua de un pozo.
Para fracturar la roca rica en combustible se utiliza una sustancia conocida como fluido de fracking y está formada por varias sustancias. El fluido de fracking está compuesto principalmente de agua, arena y una variedad de productos químicos. Hasta el 97% del fluido de fracking está compuesto de agua, y los pozos de fracking pueden utilizar varios millones de toneladas de agua para el fluido de fracking. Los productos químicos utilizados en el fluido de fracking son variados y dependen de varios factores, incluido el tipo de roca de la que se extrae el combustible. Muchas de las sustancias químicas comúnmente utilizadas, como el metanol, el etilenglicol y el alcohol propargílico, se consideran dañinas para los humanos. Además, muchos de los productos químicos utilizados en el fluido de fracking tienen efectos desconocidos.
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Fracking explicado
1. El proceso de extracción comienza con la perforación de un agujero en el lecho de roca, a veces de hasta dos millas de profundidad, hasta que se encuentra un área de roca rica en combustible.
2. Una vez encontrado, el agujero se perfora horizontalmente, a lo largo del depósito para obtener el máximo potencial de extracción. El pozo está reforzado con revestimientos de acero y cemento que rodean las paredes del pozo para no contaminar las fuentes de agua subterránea. Luego, se introducen bolas de plástico en el agujero para romper la piedra circundante.
3. A continuación, se introduce fluido de fracking en el agujero y se lo somete a una presión muy alta para forzar el ingreso del agua a las grietas y agrietar aún más la roca circundante, produciendo lo que se conoce como fisuras.
4. Una vez que se completa el fracking, el agua se bombea de regreso a la superficie, y el petróleo y el gas previamente atrapados salen de las fisuras y fluyen hacia la superficie también. Se extrae petróleo y gas, y el fluido de fracking se divide en fluido reutilizable y fluido contaminado que se deposita debajo del nivel freático para evitar la contaminación.
¿Para qué se utiliza el fracking?
Como se mencionó anteriormente, la fracturación hidráulica se utiliza para extraer fuentes no convencionales de gas y petróleo. Esto significa que, en lugar de que las fuentes de combustible se desarrollen en un solo lugar, están dispersas a través de un tipo de lecho rocoso y no se puede acceder a ellas mediante perforación convencional. Una fuente no convencional de gas proviene de los yacimientos de carbón. La producción de gas metano se acumula alrededor de los yacimientos de carbón a medida que la materia orgánica en descomposición se transforma químicamente en carbón. Este metano se puede extraer mediante métodos de fracking. Las «arenas compactas» son otra fuente no convencional de extracción de gas. Las arenas compactas se refieren a la extracción de gas mediante fracking a partir de piedras de grano fino y baja permeabilidad, como areniscas y otros carbonatos.
Extracción de gas de esquisto
La extracción de gas de esquisto se ha convertido en la práctica actual en uno de los métodos más comunes de extracción de gas natural. La extracción de gas de esquisto se refiere a la extracción de gas natural que ha quedado atrapado y ampliamente disperso en piedra de esquisto. Como se mencionó anteriormente, el fracking es la única forma en que se puede liberar este gas, debido a su amplio rango de dispersión, en lugar de estar ubicado de manera centralizada. El esquisto es una fuente abundante de gas a pesar de su amplia tasa de dispersión. Esto se debe a que el esquisto se forma a partir de los fondos fangosos compactados de ríos y lagos antiguos. Estos cuerpos de agua eran lugares ideales para la sedimentación de la materia orgánica desechada y, con el tiempo, el lodo se comprimió hasta convertirse en esquisto y la materia orgánica se transformó en combustibles fósiles.
Fracturación Hidráulica Hoy
La fracturación hidráulica hoy en día es común en los Estados Unidos y está ganando popularidad. Actualmente, 21 estados de EE.UU. tienen pozos de fracking activos, incluidos muchos estados del centro y suroeste. Los dos estados en los que más se practica el fracking en la actualidad son Texas y Dakota del Norte. Entre 2000 y 2015, el número de pozos de fracturación hidráulica aumentó de 23.000 a 300.000, y hoy en día, la fracturación hidráulica representa el 67% de la producción de gas natural de Estados Unidos y el 51% de la producción de petróleo crudo.
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Preocupaciones ambientales
Existen numerosas preocupaciones medioambientales cuando se trata de fracking hidráulico:
- Una de las principales preocupaciones es el fluido de fracking utilizado en el proceso de fracking. El fracking no sólo utiliza una gran cantidad de agua que de otro modo podría usarse para beber, sino que, cuando se utiliza como fluido de fracking, se mezcla con cientos de sustancias químicas que a menudo no son reveladas por las compañías petroleras.
- Además, muchos de los productos químicos utilizados no han sido probados, por lo que sus efectos se desconocen en gran medida. Lo que sí se sabe, sin embargo, es el hecho de que el fluido del fracking puede contaminar las fuentes de agua subterránea, así como lixiviarse en cuerpos de agua locales, lo que los contamina, matando la vida silvestre y afectando los ecosistemas circundantes.
- Otra preocupación es la causa de los terremotos. Perforar y utilizar agua para crear fisuras profundas dentro de la corteza terrestre puede provocar terremotos. Además, también pueden producirse terremotos cuando las aguas residuales se eliminan en pozos de inyección más cercanos a la superficie de la Tierra. Los terremotos causados por procesos de fracking pueden dañar las estructuras de los edificios, causar lesiones, producir sumideros y afectar la vida silvestre local.
Beneficios económicos
Los defensores del fracking señalan varios beneficios económicos clave del fracking. Un beneficio que se suele observar es el aumento de los empleos en Estados Unidos, ya que ejecutar un pozo de fracking hidráulico requiere bastante energía humana. En general, la industria mantiene 9.800 millones de puestos de trabajo, lo que representa el 5,6% del empleo total de Estados Unidos. Además, el petróleo es un producto básico mundial y un aumento de los ingresos impulsa la economía.
Leyes que regulan la fracturación hidráulica
Debido a los riesgos ambientales del fracking, existen muchas leyes y regulaciones que las empresas de combustibles fósiles deben cumplir. La mayor parte de esta regulación ocurre a nivel estatal, y cada estado tiene requisitos regulatorios ligeramente diferentes que, en teoría, se basan en las necesidades individuales y únicas de cada estado. También se deben cumplir varias restricciones federales, como la Ley de Aire Limpio, la Ley de Agua Limpia y varias otras que regulan cómo se tratan los desechos y detallan cómo se limpian los accidentes.
Alternativas a la fracturación hidráulica
Existen muchas alternativas al fracking y muchas de ellas se utilizan en todo el mundo y también en los Estados Unidos. La mayoría de las alternativas al fracking incluyen fuentes de energía sostenibles. Estos incluyen el uso de lo siguiente para generar electricidad en lugar de depender de combustibles fósiles:
Estas fuentes de energía sostenibles son mejores para el medio ambiente porque son recursos renovables y su uso no contamina el medio ambiente. Los recursos renovables son fuentes de energía que se reponen o renuevan durante la vida humana. Utilizar recursos renovables como alternativa al uso de combustibles fósiles no sólo es mejor para el medio ambiente, sino que también garantiza que la fuente de energía no se agotará, a diferencia de los combustibles fósiles.
Resumen de la lección
La fracturación hidráulica, que también se conoce como hidrofracking, o fracking, es un proceso mediante el cual se extrae gas natural y petróleo altamente dispersos. El fracking permite la extracción de combustibles fósiles que de otro modo quedarían atrapados, debido al alto nivel de dispersión de estos recursos por el lecho rocoso de la Tierra. El proceso de fracking implica la perforación de un pozo verticalmente y luego la perforación horizontal a través del lecho de roca que contiene un tipo de combustible fósil. El pozo está fortificado con acero para minimizar la contaminación y se disparan bolas de plástico al interior del pozo para comenzar a agrietar la roca. A continuación, el fluido de fracking, que es una mezcla de agua, arena y muchos tipos de productos químicos, se bombea al pozo y se somete a una alta presión. Esta presurización rompe aún más la roca, provocando la formación de fisuras. Una vez completado este proceso, el fluido de fracking se bombea y se recicla o se elimina, y el petróleo y el gas pueden fluir a la superficie.
Los dos tipos de combustibles fósiles que se extraen con mayor frecuencia del fracking son el petróleo y el gas natural, los cuales se obtienen a partir de restos descompuestos y transformados químicamente de plantas y animales antiguos que vivieron antes de los dinosaurios hace aproximadamente 300 millones de años. Una fuente común de combustible fósil que se extrae mediante fracking se conoce como gas de esquisto, que es gas natural que queda atrapado dentro del esquisto, que es un tipo de roca formada por sedimentos en los que se conservan organismos antiguos. El fracking es importante para las empresas de petróleo y gas natural porque permite la extracción de combustibles fósiles después de que se hayan agotado fuentes de combustibles fósiles más fáciles y localizadas. A pesar de las regulaciones a nivel estatal y federal y los avances en la tecnología, el fracking es muy dañino para el medio ambiente debido a la gran cantidad de consumo de agua que utiliza el proceso y al uso de productos químicos en el fluido de fracking.
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