La explotación en España de los yacimientos de gas no convencional ha estado, desde hace muchos años, muy mal vista por el colectivo ecologista y por grupos políticos de distinto signo, sobre todo por la izquierda. Una de las razones, que no la única, es la utilización de la técnica del “fracking”. Antes de empezar a revisar los riesgos y desventajas que pueden comportar el empleo de esta técnica y de la perforación horizontal, tengo que recordar que ambas llevan muchos años utilizándose en la industria extractiva de hidrocarburos. En concreto, el fracking se viene empleando desde los años ochenta del siglo XX en yacimientos convencionales de pozos verticales y desde el año 2002 en combinación con la técnica de perforación horizontal.
Aunque es evidente que esta industria puede generar riesgos, como en casi todas las actividades industriales, no es muy conveniente cerrarse en banda y, en el caso concreto que nos ocupa, se deberían tomar consideración muchos aspectos: el estado actual de la tecnología extractiva, los avances logrados en el control de riesgos, su mitigación y evitación, e incluso la ventaja económica que pueda suponer. Sin haber hecho un análisis racional de todos esos extremos a considerar, la prohibición de emplear estas técnicas es totalmente inapropiada y hasta sospechosa.
LOS RIESGOS, DESVENTAJAS Y REMEDIOS.
· Escape incontrolado de fluidos hacia la superficie (Blowouts). Es un riesgo que afecta sobre todo a la seguridad de los trabajadores. Aunque la probabilidad de ocurrencia es muy baja, porque para ello debe ocurrir simultáneamente que se perfore una formación con sobre presión y alta permeabilidad, cosa prácticamente imposible dado que la permeabilidad de las pizarras es muy baja y no es normal encontrar sobrepresión en las pizarras. No obstante los pozos se equipan con “preventores de erupciones” durante las perforaciones. En EE.UU., de los más de 40.000 pozos perforados para extraer gas no convencional entre 2002 y 2012 solo se dio un incidente de este tipo.
· Fuga tipo anular. Se produce por defectos en las barreras mecánicas de estanqueidad del pozo. Estas barreras están constituidas por varias tuberías concéntricas de acero de alta resistencia y la cementación de los espacios anulares existentes entre las tuberías, y entre éstas y el terreno. Una deficiencia en esas barreras permitiría, en principio, al metano y al fluido de fracturación subir por del pozo y también moverse horizontalmente, pudiendo migrar a los acuíferos. En el caso del fluido de fracturación, debido a su mayor viscosidad y densidad respecto del agua, tienen muy limitada su movilidad vertical. Además, la diferencia de presión entre la formación y el fondo de pozo induce al fluido inyectado hacia el pozo y no hacia la superficie. Según un informe de la Real Academia de Ingeniería del Reino Unido, es altamente improbable que las fracturas artificiales se extiendan más de un kilómetro en la vertical, de hecho se señala que un estudio realizado en varios miles de pozos de EE.UU., África y Europa (Davies et al.), fue de 600 m la máxima longitud observada y solo el 1 % de las fracturas tenían una extensión superior a los 350 m.
En el caso del metano, su menor viscosidad y densidad respecto del agua, en el caso de una deficiencia en la integridad del pozo, es posible una migración del gas hacia la superficie por la propia caña del pozo.
En cualquier caso, tal y como propusieron la American Petroleum Institute y la American National Standards Institute, es imprescindible contar con guías técnicas para poder acreditar el buen diseño de los pozos y garantizar el control permanente durante todo el proyecto de extracción de gas de pizarra. Estas guías deben ser elaboradas por personas independientes, con acreditado conocimiento de la materia y ajenas a los operadores. Por otro lado, siempre se debe realizar un estudio hidrogeológico para conocer la vulnerabilidad de los acuíferos y el estado real de la zona, sobre todo respecto a las diversas fuentes de suministro de agua potable y no potable.
· Excesivo consumo de agua. La cantidad de agua necesaria varía en función de las características geológicas del yacimiento, de la profundidad de los pozos y del número de etapas de fracturación hidráulica. En el año 2012 se calculaba que, para una estimulación media/alta de 10 etapas de fracturación por pozo, el consumo de agua estaba entre los 10.000 m3 y los 20.000 m3. Hay que tener muy en cuenta la diferencia entre el concepto de “agua usada” (volumen de agua que es extraída de un acuífero o de la superficie) y el de “agua consumida” (la fracción de “agua usada” que no se recupera, ya sea porque se evapora o porque pasa a formar parte del producto final). Esta diferenciación es importante para no llegar a conclusiones erróneas que pudieran falsear los informes sobre la utilización de agua en esta técnica extractiva. La tabla siguiente, que muestra una comparación del agua usada en la generación diferentes tipos de energías, da una idea de la verdadera magnitud del agua necesaria en un yacimiento no convencional de gas natural.
Usos de agua en función del recurso energético
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Fuentes de energía |
Galos de agua usada / MMBTU[1] de energía producida |
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Gas de esquisto profundo (*) |
0,8-3,3 (***) |
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Gas convencional |
1-3 |
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Carbón sin transporte de lodos |
2-8 |
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Carbón con transporte de lodos |
13-32 |
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Uranio (para central energía) |
8-14 |
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Petróleo de esquisto profundo |
7,96-19,25 (**) |
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Petróleo convencional |
8-20 |
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Petróleo de arenas (Tight) |
27-68 |
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Biocombustibles |
>2500 |
(*) +0-2 galones/millón BTU al incluir el procesamiento
(**) +7-18 galones/millón BTU por la inclusión del refino
(***) +0-2 galones/millón BTU por la inclusión del transporte de gas natural
También hay que tener en cuenta que la fracturación hidráulica no es un proceso continuo, por lo que el agua no se precisa de manera permanente. No obstante, en este tipo de explotaciones hay que adoptar todas las medidas precisas para reducir y optimizar el consumo de agua, desde el estudio hidrológico previo, hasta la reutilización del agua de retorno, pasando por el aprovechamiento de aguas salobres y la realización de fracturaciones más focalizadas y con menos agua. En la actualidad se han logrado mejoras en el comportamiento de los aditivos químicos a pesar de usar agua salada.
· Falta de control y tratamiento de las aguas de retorno. El agua de retorno no es reutilizable más que para una nueva fracturación, pero se están investigando otros posibles aprovechamientos. Esa agua que retorna contiene minerales y sales procedentes de la roca madre, compuestos orgánicos e inorgánicos naturales y los aditivos químicos utilizados en la operación y todo ello mezclado con metano. Los tratamientosque pueden aplicarse a esa agua de retorno son:
1. Reutilizarla, previo tratamiento para eliminar sólidos e impurezas, además de mezclarla con agua dulce.
2. Inyección en acuíferos profundos (frecuentemente antiguos yacimientos de hidrocarburos) o perforando pozos en formaciones salinas con capacidad de almacenamiento.
3. Evaporacióndel agua, procedimiento que deja un residuo sólido que pude ser radioactivo.
4. Tratamiento del agua para, tras comprobar que alcanza los requerimientos fijados, ser vertida a un cauce.
En la actualidad, para reducir o evitar los compuestos no deseables en el agua de retorno, se utilizan geles y espumas de dióxido de carbono y nitrógeno, además de gelificantes de GLP, que no disuelven sales, metales pesados ni materiales radioactivos. Y se sigue investigando para mejorar la gestión del agua utilizada en la fracturación hidráulica.
· Radiactividad de las aguas de retorno. La radiactividad que se ha detectado en las aguas de retorno es debida a que las pizarras y el carbón suelen contener más elementos radioactivos que otros tipos de roca. Estos elementos, conocidos por el acrónimo inglés NORM (Naturally Occurring Radioactive Material), se pueden encontrar en la naturaleza en concentraciones mucho más bajas que los límites de seguridad exigidos. La radiactividad que nos rodea, procedente de la naturaleza y de los objetos materiales que están cerca de nosotros, en sí misma no es nociva o peligrosa, es la dosis la que define un umbral entre lo beneficioso y lo perjudicial. Por ejemplo, en una buena parte de la sierra de Madrid hay grandes formaciones graníticas que emiten radioactividad y se convive con ello con toda naturalidad.
Los elementos NORM no son peligrosos en concentraciones naturales, pero las concentraciones de 226 Ra y 228 Ra, unidas a sulfato de vario, sometidas a cambios de presión y temperatura dentro del pozo, originan incrustaciones que obligan a descontaminar y limpiar los equipos periódicamente.
La radiactividad detectada en las aguas de retorno no tiene origen en la fracturación hidráulica. Es, más bien producto de la radiactividad natural de las pizarras del yacimiento. Aunque si es cierto que, en un yacimiento que se extendía por varios estados de los EE.UU., con una extensión de 246.0002, se observaron ciertas concentraciones de 226Ra que se incorporaba al agua de retorno de determinados pozos, la presencia de ese elemento radioactivo solo se daba en los pozos en los que el fluido de fracturación entraba en contacto con el agua presente en la formación rocosa. No obstante, se comprobó que los trabajadores que explotaban esa formación no alcanzaban el límite de los 100 milirems al año, cifra establecida por la Environmental Protection Agency (EPA) como la máxima radiación a que debe estar expuesta cualquier persona derivada de su actividad normal.
Para las aguas de retorno procedentes del yacimiento anteriormente señalado el tratamientoelegido para minimizar riesgos fue la evaporación del agua. El residuo sólido una vez evaporada el agua es cloruro sódico, con algunas sales de 226Radio, Estas sales fueron utilizadas para esparcirlas en las vías de comunicación cuando se producían heladas, observando que en concentraciones débiles, como era el caso, las radiaciones no eran perjudiciales.
· Sismicidad inducida. En el informe del Consejo Superior de Colegios de Ingenieros de Minas se habla de dos tipos de sismicidad relacionada con la fracturación hidráulica: Los “microsismos” y los “sismos de baja intensidad”. Los primeros son provocados por la propia fracturación de la roca madre, son absolutamente normales y frecuentes, de hecho la geofísica los utiliza para determinar la geometría y extensión de la fractura. Su magnitud local es tan baja que solo son detectables por los geófonos próximos. Los sismos de baja intensidad sin embargo inducidos por la fracturación hidráulica inducida en zonas de fallas del terreno sometidas a esfuerzos. En estos casos los sismos pueden ser apreciables en las localidad próximas.
El mencionado informe de la Real Sociedad de Ingeniería del Reino Unido indica que “en el Reino Unido nunca se han superado el nivel de 4ML por los efectos derivados de la minería tradicional y fija en 3 ML el límite superior esperado para la sismicidad inducida por las operaciones de fracturación hidráulica (Green et al 2012) derivado de la experiencia ganada en EE.UU”. Teniendo en cuenta que un sismo hasta que no supera la magnitud e a 3 ML, no es perceptible y que en el mundo tienen lugar alrededor de 1.000 sismos al día de magnitud entre 2 y 2,9 ML, no parece que el problema de la sismicidad inducida pueda ser definitivo a la hora de considerar la prohibición de la utilización de estas técnicas extractivas.
No obstante, como ya se he apuntado, ocasionalmente podrían ocurrir fenómenos sísmicos de cierta relevancia, causados por la fracturación hidráulica en zonas con fallas y de debilidad estructural del subsuelo. Por ejemplo, en el año 2011, cerca de Blackpool (Reino Unido) se detectó un sismo de magnitud 2,3 en la Escala Richter poco después de que se realizaran fracturaciones hidráulicas en un pozo. Semanas después se produjo otro sismo, esta vez de magnitud 1,5, coincidiendo también con las labores de exploración. La empresa responsable de la explotación, sabiendo que región de Blackpool es un área de baja sismicidad natural, ordenó la apertura de investigaciones, que llevaron a constatar que se había producido la migración del fluido de inyección hacia una falla próxima, hecho que causó una sismicidad varios niveles por encima de la que se hubiera producido por la fracturación hidráulica.
Para evitar estos riesgos, por menores que parezcan, ante todo es necesario realizar una evaluación geológica preliminar. También es conveniente establecer unos valores límites que den paso a la toma de decisiones sobre las operaciones a realizar en la explotación. En este sentido, la empresa que explotaba el yacimiento de Blackpool, tras los resultados de las investigaciones encargadas, estableció la siguiente tabla de decisión:
Magnitud (escala de Richter)
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Decisiones |
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Menor de 0 |
Operaciones habituales. Sin cambios |
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Entre 0 y 1,7 |
Se continúa monitorizando después de la inyección, al menos durante 2 días, hasta que el número de sismicidad baje a 1 episodio por día |
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Mayor de 1,7 |
Se paraliza la inyección. |
Además es conveniente seguir los siguientes criterios: evitar la inyección en zonas de fallas activas, reducir al mínimo los cambios de presión en profundidad y aplicar metodologías flexibles según los datos de los controles sísmicos.
· Emisiones incontroladas de metano. El metano es un gas que produce en la atmósfera un efecto invernadero 23 veces superior al del CO2, por lo que, aunque su vida sea más corta, es muy importante evitar sus emisiones incontroladas. La fuga de metano puede ocurrir tanto en las operaciones en superficie, como en las de subsuelo. A pesar de que en la operación normal de una planta el gas no se ventea, sino que se quema, pueden fugarse pequeñas cantidades de gas de manera incontrolada, durante muy cortos momentos, durante el periodo de limpieza de un pozo fracturado, en las válvulas de seguridad de los equipos de presión o en los tanques de estabilización de líquidos. Más preocupantes son los escapes incontrolados a la atmósfera causados por una fracturación que permitiera permear al gas por la estructura rocosa suprayacente hasta la superficie. No obstante, esta preocupación no se corresponde con la realidad de lo que ocurre en los yacimientos no convencionales porque:
1. Las fracturas afectan solamente a la formación que contiene el gas que ha permanecido estanco, en esa formación, durante millones de años, sin modificar el macizo suprayacente de manera que le pudiera facilitar a una molécula de metano, en la escala de tiempo humano, la migración a superficie.
2. La explotación produce un gradiente de presión desde la formación rocosa al pozo, de manera que el gas migra de un modo controlado, desde la formación hacia el fondo de pozo y de ahí hacia la superficie por la tubería de producción.
3. No se tienen pruebas de que el metano se filtre hacia la superficie sin disponer de una vía de escape previa, como puede ser la caña de un pozo defectuoso.
El control de fugas de gas metano es mucho más exhaustivo en los yacimientos de no convencionales que el la minería del carbón, en la que el gas encerrado en el carbón se ventea de manera forzada para que el grisú no alcance la concentración de mezcla explosiva.
Lógicamente en una explotación para la explotación de gas se deberá tender a recuperar y comercializar todo el gas producido, por lo que se han de imponer serias restricciones al venteo o quemado del gas, en definitiva a la evitación de todo tipo de fugas incontroladas.
· Impacto por el uso del suelo. El número de pozos necesario para la explotación de un yacimiento no convencional es bastante mayor en comparación con los requeridos por uno convencional. Los adelantos logrados en la perforación horizontal, que han permitido alcanzar tramos de hasta 2 km y la práctica de practicar múltiples pozos desde un único emplazamiento ha permitido la reducción del uso del suelo, minimizando los efectos sobre la población local, al las vías de acceso necesarias y tráfico. Traducido a cifras, un emplazamiento de 2,5 hectáreas (0,025 Km2) o menos, puede cubrir un área de explotación de 5 km2o más.
Pero, a pesar de haber reducido el impacto sobre el suelo, es conveniente la incentivación de las poblaciones afectadaspor un yacimiento no convencional, ya que es de justicia que el que soporta una molestia, por pequeña que sea, debe de recibir una compensación. Ese es uno de los factores de éxito y expansión de la energía eólica en España.
Debido a la extensión de este tercer artículo, dejaré para un cuarto la exposición de los aspectos referidos a la oposición política y social que suscita en España y otros países europeos la extracción no convencional de hidrocarburos y la ventaja económica que supondría para nuestro país explotar las que parecen ser unas abundantes reservas de gas de esquisto en nuestro subsuelo. De todo ello sacaré algunas conclusiones que, posiblemente, no vayan en la línea de estipulado por el gobierno actual en la Ley de Cambio Climático y Transición Energética y, si las conclusiones son las que estoy intuyendo, tendré que preguntar al presidente del gobierno de qué o de quién es rehén, como para sustraer a España de un recurso que podría ayudar de manera definitiva a soslayar esta crisis «provocada» con malicia y alevosía, a saber por cuáles de sus peligrosas amistades.
Zaragoza, 11 de septiembre 2022
LUIS BAILE ROY
