Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

Se estima que en los próximos 50 años se emplearán del orden de cuatro billones de litros de agua en la extracción de gas de lutita, también llamado gas de esquisto. Esta cantidad ingente de agua deberá ser tratada adecuadamente antes de poder verterla, pero un reciente estudio pone de manifiesto que los tratamientos habituales podrían hacerla más peligrosa de lo que es.

El gas de lutita se encuentra en formaciones rocosas que están a kilómetros bajo tierra. La fractura hidráulica, también conocida como fracking, permite la liberación de este combustible rico en energía de una forma que es eficaz en términos de coste y tiempo. En esta operación se bombean a presión agua, arena y una combinación de aditivos en el terreno a alta presión, rompiendo las formaciones de lutita que contienen el gas, permitiendo que este suba a superficie donde puede ser recogido.

Algunos de los aditivos y las enormes cantidades de agua implicadas en el fracking hacen de esta una actividad con un impacto medioambiental potencialmente muy grande. Debido a la composición de las rocas que rompe, el líquido de base acuosa que resulta después de la extracción tiene una composición rica en sales y contenido orgánico, que incluye hidrocarburos, grasas y materia biológica. Esto implica que no puede reutilizarse tal como está, y mucho menos verterse a ríos o acuíferos, lo que significa que debe tratarse.

En un estudio llevado a cabo por Andrew Barron and Samuel Maguire-Boyle, de la Universidad de Rice (EE.UU.), estos investigadores han estudiado cuál sería la mejor forma de tratar este efluente. Un primer paso ha consistido en analizar su composición. Sorprendentemente la mayor parte de la materia orgánica la constituyen hidrocarburos relativamente simples, a diferencia de los efluentes de las plantas de metano de lechos de carbón, en la que estos compuestos son mayoritariamente hidrocarburos poliaromáticos muy tóxicos.

La explicación es relativamente sencilla: un aspecto interesante de los esquistos es que los compuestos químicos que encierran no han sufrido prácticamente alteraciones desde que se formaron a partir de restos de plantas y animales allá por el Jurásico (hace más de 140 millones de años). Por otra parte la baja permeabilidad de los esquistos significa que retienen la salinidad del agua de mar. Por lo tanto, cuando el esquisto entra en contacto con el fluido de fracking todas estas sales, compuestos y minerales orgánicos se solubilizan. El efluente que sale a la superficie está lleno de estos compuestos.

Este tipo de composición indica que los tratamientos de aguas convencionales no son precisamente los mejores para este caso. En la actualidad las plantas de tratamiento emplean oxidantes que contienen elementos halógenos, como el cloro o el bromo, para eliminar las bacterias del agua. Si el efluente del fracking sufriese el mismo tratamiento estos oxidantes podrían reaccionar con los hidrocarburos produciendo clorocarbonos y organobromuros, más peligrosos que los propios hidrocarburos tratados.

Esto significa que las plantas de tratamiento de los efluentes de la obtención de gas de esquisto por fracking deberían construirse y diseñarse específicamente, enfatizando el empleo de métodos físicos de separación, frente a los químicos. Lamentablemente, estos tratamientos son más lentos e intensivos en superficie necesaria, con lo que los costes subirán. Pero nuestra independencia energética del petróleo, con las presiones geopolíticas añadidas, no puede venir a costa de destruir el medio ambiente.

Referencia:

S J Maguire-Boyle and A R Barron (2014) Organic compounds in produced waters from shale gas wells Environ. Sci.: Process Impacts. DOI:10.1039/c4em00376d

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Esta anotación es una participación de Experientia docet en el XXXIX Carnaval de la Química cuyo blog anfitrión es Gominolas de petróleo