Como é que eles o fazem? Fractura Hidráulica 101

Recentemente em Nova Iorque, os manifestantes levaram para o calçadão no Rockaways para expressar a oposição ao Rockaway Lateral Project, que visa instalar um gasoduto sob as praias Jacob Riis e Fort Tilden de Nova Iorque para ligar dois sistemas de distribuição de gás natural existentes. O gasoduto, controlado pela Williams Partners L.P., permitirá que o gás natural fracionado do xisto de Marcellus, na Pensilvânia, flua para um novo contador e estação reguladora no Floyd Bennett Field, no Brooklyn, e depois para as atuais linhas de distribuição que correm pela Flatbush Avenue. As evidências de danos ambientais causados por procedimentos de fracionamento não regulados estão se acumulando ao mesmo tempo em que os EUA estão se esforçando para diminuir sua dependência do petróleo e do carvão. O fracking é o menor de dois males? Ou poderia ser?

Embora o processo já exista há cerca de 60 anos, a fraturamento hidráulico tornou-se recentemente uma querida indústria por duas razões principais. Primeiro, o fracionamento pode extrair petróleo e gás natural de formações rochosas que normalmente seriam inacessíveis. Segundo, quando combinado com a perfuração horizontal, pode extrair mais petróleo e gás de uma única plataforma de perfuração do que era possível anteriormente. Hoje vivemos numa espécie de “fracking renaissance”; só em 2011 foram perfurados cerca de 27.000 novos poços de fracking nos Estados Unidos. Mas o que realmente acontece na fraturamento hidráulico?

As Rochas

O petróleo e o gás natural residem em formações rochosas de arenito e xisto profundas abaixo da superfície da terra. Há bilhões de anos atrás, como essas rochas se formavam através da sedimentação, organismos como o plâncton e as algas ficavam presas junto com os minerais. Os corpos destes microorganismos formavam bolsas de matéria orgânica, à base de carbono. À medida que as rochas envelheciam e se aprofundavam na terra, o calor e a pressão lentamente transformavam esses organismos em hidrocarbonetos, criando combustíveis fósseis como petróleo, carvão e gás natural (ou metano). Quando recém feito, o metano migra de volta para a superfície, da sua rocha de origem para a rocha reservatório, tipicamente arenito ou xisto, onde fica preso.

Sandstone, que é frequentemente perfurado para o petróleo convencional, é bastante poroso e retém o petróleo da mesma forma que uma esponja retém a água. Quando perfurado, o arenito é suficientemente poroso para que a diferença de pressão entre o poços e a rocha (novamente, o óleo quer subir mas está preso) e os grandes espaços entre os grãos na rocha permitem que o óleo flua para fora da rocha e até a superfície. O xisto, em contraste, é mais apertado e não pode ser batido da mesma forma. Em vez disso, ele precisa ser fracionado.

A perfuração

Após uma formação de xisto ser direcionada, uma empresa de energia montará uma plataforma de perfuração, ou base doméstica, para a perfuração. O primeiro passo é perfurar (com uma broca tipicamente de 18-20 polegadas de diâmetro) verticalmente para baixo, passando por camadas mais jovens de rocha que podem envolver um lençol freático ou conter tipos mais jovens de gás. Uma vez que o furo tenha cerca de 1.000 pés de profundidade, uma caixa de aço mais fina do que o próprio furo é inserida. Em seguida, o cimento é bombeado pela carcaça, seguido por ar de alta pressão, que empurra o cimento para o fundo do buraco da broca e para cima, ou cordas, entre a carcaça de aço e a rocha circundante. Este se torna o furo de sondagem vertical. O processo é repetido até que o furo da broca seja suficientemente profundo para atingir o xisto, que pode ser tão profundo quanto 10.000 pés abaixo da superfície, mas tipicamente cobre cerca de 7.000-8.000 pés.

A invenção das brocas horizontais permite que o poço de perfuração mude de direção uma vez que esteja em uma profundidade alvo. A partir de uma única broca, então, as empresas de energia são capazes de perfurar vários poços verticais a menos de cinco pés uns dos outros que são capazes de alcançar um raio muito amplo, às vezes quilômetros de largura, a partir da broca, eliminando assim a necessidade de montar várias brocas em uma paisagem. O passo seguinte é enviar pequenos explosivos ou uma pistola de perfuração para a secção alvo do furo do poço horizontal para perfurar o revestimento de aço e o cimento. Uma vez feitos os furos, entre 3 milhões e 5 milhões de galões de água contendo uma mistura de areia e produtos químicos é bombeada a uma pressão extremamente alta para dentro do poço. Este fluido de fracionamento explode para fora dos furos, pulverizando a rocha de xisto e criando múltiplas fraturas ou fissuras ao longo da formação. (FracFocus, um site sem fins lucrativos, mantém listas de produtos químicos usados no fracionamento em todo o país, mas a divulgação não é legalmente exigida e as empresas listadas submetem voluntariamente seus “ingredientes” de solução de fracionamento). A areia e os produtos químicos do fluido de fracking infiltram-se nas fissuras criadas na rocha e mantêm-nas abertas, permitindo que o gás natural aprisionado volte a fluir para o poço horizontal. A rocha pode ser mantida aberta por apenas alguns pequenos grãos de areia.

Porque o gás é mais leve que a solução de fraccionamento, ele sobe para o topo e é canalizado para tubulações que o levam ou para uma estação de tratamento de gás, uma instalação de separação, ou para o armazenamento. Cerca de 10 a 30% do fluido de fracionamento (agora chamado flowback) viaja de volta através do poço. O ideal é que seja reciclado no próximo trabalho, pois os produtos químicos e a areia na solução o tornam inútil para muito mais. Se não for reciclado, o flowback é descartado em um poço de depósito no fundo da terra. A água que permanece no poço é absorvida em rocha fracturada.

Os Riscos

Fracking tem o potencial de proporcionar uma alternativa energética mais barata e limpa ao carvão e ao petróleo, bem como de gerar enormes lucros para as empresas de energia. Mas os riscos são grandes: O metano é um gás com efeito de estufa muito mais devastador do que o dióxido de carbono, por isso as fugas podem diminuir os esforços para reduzir as emissões de carbono. A contaminação fluida dos recursos hídricos já está ocorrendo, e seus efeitos sobre o meio ambiente e a saúde pública ainda são em grande parte desconhecidos. Pesquisas em andamento também estão investigando potenciais conexões entre fracionamento e terremotos.

Balançar os benefícios conhecidos da redução de nossa dependência do petróleo com os custos e riscos amplamente desconhecidos de fracionamento é um caminho delicado a ser trilhado. Fred Krupp, presidente do Fundo de Defesa Ambiental, apelou ao “pragmatismo ambicioso” em relação ao fracking numa entrevista à revista Foreign Affairs: “Vivemos no mundo real e coisas como o fracking e a exploração dos recursos de gás natural da América vão acontecer. Portanto, vamos maximizar o benefício que obtemos com a conversão de uma usina elétrica movida a carvão em gás natural enquanto colocamos o pedal no metal ao acelerar a introdução da energia eólica e da energia solar”

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