¿Cómo lo hacen? Fracturación hidráulica 101

Recientemente, en la ciudad de Nueva York, los manifestantes salieron al paseo marítimo de Rockaways para expresar su oposición al proyecto Rockaway Lateral, que pretende instalar un gasoducto bajo las playas Jacob Riis y Fort Tilden de Nueva York para conectar dos sistemas de distribución de gas natural existentes. El gasoducto, controlado por Williams Partners L.P., permitirá que el gas natural extraído de Marcellus Shale, en Pensilvania, fluya hasta una nueva estación de medición y regulación en Floyd Bennett Field, en Brooklyn, y luego hasta las actuales líneas de distribución que suben por Flatbush Avenue. Las pruebas de los daños medioambientales causados por los procedimientos de fracking no regulados aumentan al mismo tiempo que Estados Unidos se esfuerza por disminuir su dependencia del petróleo y el carbón. ¿Es el fracking el menor de los males? O podría serlo?

Aunque el proceso existe desde hace unos 60 años, la fracturación hidráulica se ha convertido recientemente en un producto estrella de la industria por dos razones principales. En primer lugar, la fracturación puede extraer petróleo y gas natural de formaciones rocosas que normalmente serían inaccesibles. En segundo lugar, cuando se combina con la perforación horizontal, puede extraer más petróleo y gas de una sola plataforma de perforación de lo que era posible anteriormente. Hoy en día vivimos una especie de «renacimiento del fracking»; sólo en 2011 se perforaron aproximadamente 27.000 nuevos pozos de fracturación en Estados Unidos. Pero, ¿qué ocurre realmente en la fracturación hidráulica?

Las rocas

El petróleo y el gas natural residen en formaciones rocosas de arenisca y pizarra a gran profundidad bajo la superficie de la tierra. Hace miles de millones de años, cuando estas rocas se formaban por sedimentación, organismos como el plancton y las algas quedaban atrapados junto con los minerales. Los cuerpos de estos microorganismos formaron bolsas de materia orgánica basada en el carbono. A medida que la roca envejecía y se adentraba en la tierra, el calor y la presión convertían lentamente estos organismos en hidrocarburos, creando combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural (o metano). Cuando se acaba de fabricar, el metano migra de nuevo hacia la superficie desde su roca de origen hasta la roca del yacimiento, normalmente arenisca o pizarra, donde queda atrapado.

La arenisca, que a menudo se perfora para obtener petróleo convencional, es bastante porosa y retiene el petróleo como una esponja retiene el agua. Cuando se perfora, la arenisca es lo suficientemente porosa como para que la diferencia de presión entre el pozo y la roca (de nuevo, el petróleo quiere subir pero queda atrapado) y los grandes espacios entre los granos de la roca permitan que el petróleo salga de la roca y suba a la superficie. El esquisto, en cambio, está más compactado y no puede explotarse de la misma manera. En su lugar, hay que fracturarlo.

La perforación

Una vez que se ha elegido una formación de esquisto, una empresa energética establece una plataforma de perforación, o base, para perforar. El primer paso es perforar (con una broca que suele tener entre 18 y 20 pulgadas de diámetro) en vertical, pasando por las capas de roca más jóvenes que pueden rodear una capa freática o contener tipos de gas más jóvenes. Una vez que el agujero está a unos 1.000 pies de profundidad, se inserta una carcasa de acero más fina que el propio agujero. A continuación, se bombea cemento por la tubería de revestimiento, seguido de aire a alta presión, que empuja el cemento hasta el fondo del pozo y hasta el hueco, o sarta, entre la tubería de acero y la roca circundante. Esto se convierte en el pozo vertical. El proceso se repite hasta que la perforación es lo suficientemente profunda como para llegar a la pizarra, que puede estar a una profundidad de hasta 10.000 pies bajo la superficie, pero que normalmente alcanza un máximo de 7.000-8.000 pies.

La invención de las brocas horizontales permite que el pozo cambie de dirección una vez que se encuentra a la profundidad deseada. Así, a partir de una sola plataforma de perforación, las empresas energéticas pueden perforar múltiples pozos verticales a menos de 1,5 metros de distancia entre sí que pueden alcanzar un radio muy amplio, a veces de varios kilómetros, desde la plataforma de perforación, eliminando así la necesidad de instalar múltiples plataformas de perforación en un paisaje. El siguiente paso consiste en enviar pequeños explosivos o una pistola de perforación a la sección deseada del pozo horizontal para perforar agujeros a través del revestimiento de acero y el cemento. Una vez hechos los agujeros, se bombea a una presión extremadamente alta dentro del pozo entre 3 y 5 millones de galones de agua que contiene una mezcla de arena y productos químicos. Este fluido de fracturación explota fuera de los agujeros, pulverizando la roca de esquisto y creando múltiples fracturas o fisuras en toda la formación. (FracFocus, un sitio web sin ánimo de lucro, mantiene listas de los productos químicos utilizados en la fracturación hidráulica en todo el país, pero la divulgación no es legalmente obligatoria y las empresas que figuran en la lista presentan sus «ingredientes» de la solución de fracturación hidráulica de forma voluntaria). La arena y los productos químicos del fluido de fracturación se cuelan en las grietas creadas en la roca y las mantienen abiertas, permitiendo que el gas natural atrapado fluya de nuevo hacia el pozo horizontal. La roca puede mantenerse abierta con tan sólo unos diminutos granos de arena.

Debido a que el gas es más ligero que la solución de fracturación, sube a la parte superior y se canaliza hacia las tuberías que lo llevan a una planta de tratamiento de gas, a una instalación de separación o a su almacenamiento. Aproximadamente entre el 10% y el 30% del fluido de fracturación (ahora llamado flowback) vuelve a subir por el pozo. Lo ideal es reciclarlo en el siguiente trabajo, ya que los productos químicos y la arena de la solución lo hacen inútil para muchas otras cosas. Si no se recicla, el flowback se desecha en un pozo de depósito en las profundidades de la tierra. El agua que permanece en el pozo es absorbida por la roca fracturada.

Los riesgos

El fracking tiene el potencial de proporcionar una alternativa energética más barata y limpia que el carbón y el petróleo, así como de generar enormes beneficios para las empresas energéticas. Pero los riesgos son grandes: El metano es un gas de efecto invernadero mucho más devastador que el dióxido de carbono, por lo que las fugas podrían socavar los esfuerzos para reducir las emisiones de carbono. La contaminación de los recursos hídricos por el fluido del fracking ya se está produciendo, y sus efectos sobre el medio ambiente y la salud pública aún se desconocen en gran medida. También se están investigando las posibles conexiones entre el fracking y los terremotos.

Equilibrar los beneficios conocidos de la reducción de nuestra dependencia del petróleo con los costes y riesgos en gran medida desconocidos del fracking es un camino delicado. Fred Krupp, presidente del Fondo de Defensa del Medio Ambiente, pidió un «pragmatismo ambicioso» sobre el fracking en una entrevista con la revista Foreign Affairs: «Vivimos en el mundo real y cosas como el fracking y la explotación de los recursos de gas natural de Estados Unidos van a ocurrir. Así que maximicemos el beneficio que obtenemos de la conversión de una central eléctrica de carbón a gas natural mientras pisamos el acelerador en la introducción de la energía eólica y la energía solar».