Fracking - Informe Unión Europea

5/20/2018 Fracking - Informe Uni n Europea

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DIRECCIN GENERAL DE POLTICAS INTERIORES

DEPARTAMENTO TEMTICO A: POLTICA ECONMICA YCIENTFICA

Repercusiones de la extraccin de gas ypetrleo de esquisto en el medio

ambiente y la salud humana

ESTUDIO

ResumenEn el presente estudio se exponen las repercusiones que puede tener lafracturacin hidrulica en el medio ambiente y la salud humana. Los datoscuantitativos y las repercusiones cualitativas proceden de las experienciasobtenidas en los Estados Unidos, ya que la extraccin de gas de esquisto enEuropa se encuentra en sus primeras fases, mientras que los Estados Unidostienen ms de 40 aos de experiencia y han perforado ya ms de 50 000 pozos.Asimismo se evalan las emisiones de gases de efecto invernadero sobre la

base de una resea crtica de la bibliografa existente y clculos propios. Seexamina la legislacin europea sobre las actividades de fracturacin hidrulica yse formulan recomendaciones para trabajos futuros. Se abordan los posiblesrecursos de gas y la futura disponibilidad de gases de esquisto en vista delactual abastecimiento de gas convencional y su probable evolucin en el futuro.

IP/A/ENVI/ST/2011-07 Junio de 2011

PE 464.425 ES


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Este documento fue solicitado por la Comisin de Medio Ambiente, Salud Pblica ySeguridad Alimentaria del Parlamento Europeo.

AUTORES

Stefan LECHTENBHMER, Instituto de Clima, Medio Ambiente y Energa de WuppertalMatthias ALTMANN, Ludwig-Blkow-Systemtechnik GmbHSofia CAPITO, Ludwig-Blkow-Systemtechnik GmbHZsolt MATRA, Ludwig-Blkow-Systemtechnik GmbHWerner WEINDRORF, Ludwig-Blkow-Systemtechnik GmbHWerner ZITTEL, Ludwig-Blkow-Systemtechnik GmbH

ADMINISTRADOR RESPONSABLE

Lorenzo VICARIODepartamento Temtico de Poltica Econmica y CientficaParlamento EuropeoB-1047 BruselasCorreo electrnico: [email protected]

VERSIONES LINGSTICAS

Original: ENBG/ES/CS/DA/DE/ET/EL/FR/IT/LV/LT/HU/NL/PL/PT/RO/SK/SL/FI/SV

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Para ponerse en contacto con el Departamento Temtico o suscribirse a su boletn, dirjasea:[email protected]

___________Manuscrito terminado en noviembre de 2011.Bruselas, Parlamento Europeo, 2011

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CLUSULA DE EXENCIN DE RESPONSABILIDAD

Las opiniones que se expresan en este documento son exclusivamente responsabilidad delos autores y no reflejan necesariamente la posicin oficial del Parlamento Europeo.

La reproduccin y la traduccin de este documento con fines no comerciales estn

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Repercusiones de la extraccin de gas y petrleo de esquisto en el medio ambiente y la salud humana

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NDICE

LISTA DE ABREVIATURAS 5

LISTA DE CUADROS 8

LISTA DE FIGURAS 8

RESUMEN 10

1. INTRODUCCIN 14

1.1. Gas de esquisto 14

1.1.1. Qu es el gas de esquisto? 14

1.1.2. Avances recientes de la extraccin de gas no convencional 16

1.2. Petrleo de esquisto 18

1.2.1.

Qu es el petrleo de esquisto y el petrleo esttico? 18

1.2.2. Avances recientes de la extraccin de petrleo esttico 18

2. REPERCUSIONES EN EL MEDIO AMBIENTE 19

2.1. La fracturacin hidrulica y sus posibles repercusiones en el medioambiente 19

2.2. Repercusiones en el paisaje 21

2.3. Emisiones de contaminantes atmosfricos y contaminacin del suelo 23

2.3.1. Contaminantes atmosfricos procedentes de operaciones ordinarias 24

2.3.2. Contaminantes procedentes de la erupcin de pozos o accidentes en los lugares

de perforacin 26

2.4. Aguas de superficie y subterrneas 26

2.4.1. Consumo de agua 26

2.4.2. Contaminacin del agua 28

2.4.3. Eliminacin de aguas residuales 30

2.5.

Terremotos 31

2.6. Productos qumicos, radiactividad y repercusiones en la salud humana 31

2.6.1. Materiales radiactivos 31

2.6.2. Productos qumicos que deben utilizarse 32

2.6.3. Repercusiones en la salud humana 35

2.7. Posibles beneficios ecolgicos a largo plazo 36

2.8. Los riesgos en los debates pblicos 37

2.9. Consumo de recursos 38

3. BALANCE DE GASES DE EFECTO INVERNADERO 40

3.1. Gas de esquisto y gas esttico 40

3.1.1. La experiencia de Norteamrica 40

3.1.2. Posibilidad de transferencia a las condiciones europeas 44

3.1.3.

Cuestiones pendientes 47

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Departamento Temtico A: Poltica Econmica y Cientfica

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3.2. Petrleo esttico 47

3.2.1. Experiencias en Europa 48

4. MARCO NORMATIVO DE LA UE 49

4.1. Directivas especficas aplicables a las industrias extractivas 49

4.2.

Directivas no especficas (tema principal: medio ambiente y saludhumana) 51

4.2.1. Riesgos generales de la minera regulados por Directivas de la UE 51

4.2.2. Riesgos especficos de la extraccin de gas de esquisto y petrleo estticocontemplados en las Directivas de la UE 53

4.3. Lagunas y cuestiones pendientes 61

5. DISPONIBILIDAD Y PAPEL EN UNA ECONOMA HIPOCARBNICA 64

5.1. Introduccin 64

5.2. Comparacin del tamao y ubicacin de los depsitos de gas y petrleode esquisto y de los depsitos convencionales 65

5.2.1. Gas de esquisto 65

5.2.2. Petrleo de esquisto y petrleo esttico 69

5.3. Anlisis de los yacimientos productores de gas de esquisto en los EstadosUnidos 72

5.3.1. Produccin durante el primer mes 72

5.3.2. Perfiles tpicos de produccin 73

5.3.3. Recuperacin estimada absoluta (REA) por pozo 73

5.3.4. Algunos ejemplos de los Estados Unidos 73

5.3.5.

Principales parmetros de importantes yacimientos europeos de gas de esquisto 75

5.3.6. Explotacin hipottica de un yacimiento 76

5.4. Papel de la extraccin de gas de esquisto en la transicin a una economahipocarbnica y la reduccin a largo plazo de las emisiones de CO2 77

5.4.1. La produccin de gas convencional en Europa 77

5.4.2. Probable importancia de la produccin de gas no convencional para el suministrode gas en Europa 78

5.4.3. Papel de la produccin de gas de esquisto para la reduccin a largo plazo de lasemisiones de CO2 78

6.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 80

REFERENCIAS 84

ANEXO: FACTORES DE CONVERSIN 92

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LISTA DE ABREVIATURAS

ACP Pases de frica, el Caribe y el Pacfico

ac-ft acre-pie (=1 215 m)

ADR Acuerdo europeo sobre transporte internacional de mercancaspeligrosas por carretera

AGS Arkansas Geological Survey (Estudio geolgico de Arkansas)

MTD Mejores tcnicas disponibles

bbl Barril (159 litros)

bcm Miles de millones de m

RMTD Referencia de las mejores tcnicas disponibles

CBM metano procedente de yacimientos de carbn

CO Monxido de carbono

CO2 Dixido de carbono

D Darcy (Unidad de medida de permeabilidad)

EIM Evaluacin de impacto medioambiental

UE Unin Europea

EUR Recuperacin estimada absoluta (cantidad de petrleo que se

recupera en ltima instancia)

Gb Gigabarriles (109bbl)

GEI Gases de efecto invernadero

GIP gas presente, cantidad de gas contenida en el esquisto de gas

AIE Agencia Internacional de la Energa

IPPC Prevencin y control integrados de la contaminacin

km Kilmetro

kt Kilotn

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LCA Anlisis del ciclo de vida

m Metro

m Metro cbico

MJ Megajulio

MMscf Millones de pies cbicos

Mt Millones de toneladas

MW Residuos de la minera

NEEI Industrias extractivas no energticas

COVNM Compuestos orgnicos voltiles no metnicos

NORM Sustancias radiactivas normales (abreviadas a menudo como

N.O.R.M.)

NOx xido de nitrgeno

OGP Asociacin Internacional de Productores de Petrleo y Gas

PA DEP Departamento de Proteccin Medioambiental de Pennsylvania

PLTA Asociacin de Fideicomisos de Tierras de Pennsylvania

PM Particulados

ppmm Partes por mil millones

ppm Partes por milln

Scf Pie cbico (1000 Scf = 28,3 m)

SO2 Dixido de azufre

SPE Society of Petroleum Engineers (Sociedad de Ingenieros

Petrolferos)

TCEQ Texas Commission on Environmental Quality (Comisin de Calidad

Medioambiental de Texas)

Tm Terametro cbicos (1012

m)

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COT Carbono orgnico total

RU Reino Unido

CEPE Comisin Econmica de Naciones Unidas para Europa

US-EIA United States Energy Information Administration (Administracin de

Informacin Energtica de los Estados Unidos)

USGS United States Geological Survey (Estudio Geolgico de los Estados

Unidos)

COV Compuestos voltiles orgnicos

WEO World Energy Outlook (Perspectivas mundiales de la energa)

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LISTA DE CUADROSCuadro 1: Emisiones tpicas especficas de contaminantes atmosfricos procedentes de los

motores estacionarios de gasleo utilizados para la perforacin, fracturacin hidrulicay finalizacin de pozos..................................................................................... 25

Cuadro 2:

Demanda de agua de diversos pozos para la produccin de gas de esquisto(m3) ...................................................................................................... 27

Cuadro 3: Algunas sustancias utilizadas como aditivos qumicos para fluidos defracturacin en Baja Sajonia, Alemania .............................................................. 35

Cuadro 4: Cantidades estimadas de materiales y movimientos de camiones para lasactividades relacionadas con la explotacin de gas natural [NYCDEP 2009] ............. 38

Cuadro 5: Emisiones de metano procedentes de fluidos de reflujo correspondientes acuatro pozos de gas natural no convencional ...................................................... 42

Cuadro 6: Emisiones de las fases de prospeccin, extraccin y procesamiento de gas deesquisto en relacin con el poder calorfero inferior del gas producido .................... 43

Cuadro 7: Emisiones de GEI procedentes del suministro de electricidad generada en

TGCC con diversas fuentes de gas natural comparadas con las del suministro deelectricidad procedente de carbn, en g de equivalente CO2por kWh de electricidad 46

Cuadro 8: Directivas de la UE elaboradas especficamente para las industrias extractivas 50

Cuadro 9: Legislacin ms importante para las industrias extractivas ........................... 52Cuadro 10: Directivas de la UE sobre el agua ............................................................ 54Cuadro 11: Directivas importantes de la UE sobre proteccin del medio ambiente .......... 56Cuadro 12: Directivas importantes de la UE en materia de seguridad en el trabajo ......... 57Cuadro 13: Directiva aplicable a la proteccin contra la radiacin ................................. 59Cuadro 14: Directivas de la UE aplicables a los residuos.............................................. 59Cuadro 15: Directivas de la UE sobre sustancias qumicas y accidentes asociados a estas 60Cuadro 16: Evaluacin de la produccin de gas convencional comparada con los recursos de

gas de esquisto (gas presente, as como recursos de gas de esquisto tcnicamenterecuperables); GP = gas presente; mmm3(los datos originales se han convertido a ma razn de 1000 Scf = 28,3 m) ....................................................................... 66

Cuadro 17: Evaluacin de importantes explotaciones de gas de esquisto en los EstadosUnidos (los datos originales se han convertido a razn de 1000 Scf= 28,3 m y 1 m =3 pies) .......................................................................................................... 68

Cuadro 18: Estimaciones de los recursos de petrleo de esquisto en Europa (en millones detoneladas) ..................................................................................................... 70

Cuadro 19: Evaluacin de los principales parmetros de importantes yacimientos europeosde gas de esquisto (los datos originales se han convertido a unidades internacionalesnormalizadas y redondeado) ............................................................................ 76

LISTA DE FIGURASGrfico 1: Posibles flujos de emisiones contaminantes de la atmsfera, sustancias nocivas

hacia el agua y el suelo, y materiales radiactivos naturales (NORM)....................... 21Grfico 2: Perforacin para la extraccin de gas esttico en tierras areniscas ................. 22Grfico 3: Composicin del fluido de fracturacin utilizado en el pozo Goldenstedt Z23,

en Baja Sajonia, Alemania ............................................................................... 34Grfico 4: Emisiones de CH4procedentes de la prospeccin, extraccin y procesamiento de

gas de esquisto .............................................................................................. 41Grfico 5: Emisiones de gases de efecto invernadero de la produccin, distribucin y

combustin de gas de esquisto y gas esttico en comparacin con las de gas naturalconvencional y carbn..................................................................................... 45

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Grfico 6: Estructura de las industrias extractivas...................................................... 51Grfico 14: Directivas ms importantes de la UE aplicables a los residuos de las industrias

extractivas..................................................................................................... 52Grfico 8: Produccin mundial de petrleo de esquisto; las unidades originales se han

convertido a razn de 1 tonelada de esquisto bituminoso = 100 litros de petrleo de

esquisto ........................................................................................................ 72

Grfico 9: Produccin de gas del yacimiento de Fayetteville, Arkansas .......................... 74Grfico 10: Explotacin tpica de un yacimiento con la adicin de nuevos pozos a una tasa

constante de un pozo al mes ............................................................................ 77

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RESUMEN

RECOMENDACIONES

No existe una Directiva amplia que establezca una legislacin sobre la mineraeuropea. No existe un anlisis pblico, amplio y detallado del marco normativorelativo a la extraccin de gas de esquisto y petrleo esttico, por lo que deberallevarse a cabo.

El actual marco normativo de la UE sobre fracturacin hidrulica, que es el elementobsico de la extraccin de gas de esquisto y petrleo esttico, presenta una serie delagunas. Y lo que es ms importante, el umbral para las evaluaciones de impactoambiental que deben realizarse respecto a las actividades de fracturacin hidrulicaen la extraccin de hidrocarburos se ha fijado muy por encima de cualquier posibleactividad industrial de este tipo, por lo que debera reducirse considerablemente.

Habra que revisar el mbito de aplicacin de la Directiva marco sobre el agua yprestar especial atencin a las actividades de fracturacin y sus posiblesconsecuencias para las aguas de superficie.

En el marco de un anlisis de ciclo de vida, un anlisis exhaustivo de costes ybeneficios podra constituir una herramienta para evaluar los beneficios generalespara la sociedad y sus ciudadanos. Debera desarrollarse un enfoque armonizadopara su aplicacin en los 27 Estados miembros de la Unin Europea, basado en quautoridades competentes pueden evaluar sus anlisis de ciclo de vida y debatirloscon el pblico.

Habra que examinar si debe prohibirse en general el uso de productos qumicos

txicos para inyeccin. Por lo menos habra que dar a conocer todas las sustanciasqumicas que deben utilizarse, el nmero de los productos qumicos permitidosdebera restringirse y su uso debera ser objeto de seguimiento. Deberanrecopilarse estadsticas a nivel europeo sobre las cantidades inyectadas y el nmerode proyectos.

Habra que reforzar las autoridades regionales para que adopten decisiones sobre laautorizacin de proyectos que impliquen fracturacin hidrulica. La participacin delpblico y las evaluaciones del ciclo de vida deberan ser obligatorias a la hora detomar estas decisiones.

El seguimiento de las corrientes de aguas superficiales y de las emisiones a laatmsfera debera ser obligatorio para conceder permisos a los proyectos.

Deberan recopilarse y analizarse a nivel europeo estadsticas sobre accidentes yreclamaciones. Una autoridad independiente debera recibir y examinar lasreclamaciones cuando se autoricen proyectos.

Debido al complejo carcter de las posibles repercusiones y riesgos para el medioambiente y la salud humana de la fracturacin hidrulica, habra que examinar laposibilidad de adoptar una nueva Directiva a nivel europeo para regularexhaustivamente todas las cuestiones relacionadas con este mbito.

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Repercusiones en el medio ambienteUna repercusin inevitable de la extraccin de gas de esquisto y petrleo esttico es un altondice de ocupacin de tierra debido a las plataformas de perforacin, las zonas deaparcamiento y maniobra para camiones, equipos, instalaciones de procesamiento ytransporte de gas, as como las carreteras de acceso. Las principales repercusiones posiblesson la emisin a la atmsfera de contaminantes, la contaminacin de aguas subterrneasdebido a los flujos incontrolados de gas o fluidos causados por erupciones o derrames, lafuga de fluidos de fracturacin y el vertido incontrolado de aguas residuales. Los fluidos defracturacin contienen sustancias peligrosas y su reflujo contiene adems metales pesadosy materiales radiactivos procedentes del depsito. Las experiencias obtenidas en losEstados Unidas muestran que se producen numerosos accidentes que pueden daar elmedio ambiente y la salud humana. Entre un 1 y un 2 % de los permisos de perforacinviolan las obligaciones legales. Muchos de estos accidentes se deben a una manipulacinincorrecta del equipo o a fugas de este. Por otra parte, cerca de los pozos de gas se haregistrado contaminacin de aguas subterrneas con metano, que en casos extremospueden provocar la explosin de edificios residenciales, as como con cloruro de potasio,

que provoca la salinizacin del agua potable. Las repercusiones se acumulan, ya que lasformaciones de esquisto se explotan con una alta densidad de pozos que alcanza hasta seisplataformas por km.

Emisiones de gases de efecto invernaderoLas emisiones de metano procedente de procesos de fracturacin hidrulica pueden tenerenormes consecuencias para el balance de gases de efecto invernadero. Algunasevaluaciones estiman entre 18 y 23 g de equivalente CO2por MJ procedentes de extracciny produccin de gas natural no convencional. Las emisiones provocadas por la intrusin demetano en los acuferos no se han evaluado todava. Sin embargo, las emisionesespecficas de los proyectos pueden variar hasta por un factor de diez, dependiendo de laproduccin de metano del pozo.

Las emisiones de gases de efecto invernadero del gas de esquisto en relacin con sucontenido energtico pueden ser tan bajas como las del gas convencional que se transportaa lo largo de grandes distancias o tan altas como las de la antracita durante todo su ciclode vida, de la extraccin a la combustin, dependiendo de diversos factores.

El marco normativo de la UEEl propsito de la legislacin en materia de minera es establecer un marco legal para lasactividades mineras en general. Su objetivo es facilitar que el sector prospere y ofrezca unsuministro de energa seguro, as como obtener una proteccin suficiente de la salud, la

seguridad y el medio ambiente. No existe un marco legal exhaustivo para la minera a nivelde la UE.

Sin embargo, existen cuatro Directivas que se dirigen especficamente a la minera. Porotra parte, existe un gran nmero de Directivas y Reglamentos no especficos para laminera que afectan a las industrias extractivas. Si nos centramos en los actos legislativosrelativos al medio ambiente y la salud humana, podemos identificar las 36 directivas mspertinentes, que forman parte de los siguientes mbitos de la legislacin: agua, proteccindel medio ambiente, seguridad en el trabajo, proteccin contra la radiacin, residuosproductos qumicos y accidentes relacionados con ellos.

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Debido a la multitud de actos legislativos de diversos mbitos, no existe una coberturasuficiente de los riesgos especficos de la fracturacin hidrulica. Se han identificado nuevelagunas principales, a saber: 1. la falta de una Directiva marco para la minera, 2. lainsuficiencia del umbral para la extraccin de gas natural que figura en la Directiva sobre laevaluacin de impacto medioambiental (EIM), 3: el hecho de que la declaracin de

materiales peligrosos no sea obligatoria, 4. el hecho de que no se exija la aprobacin de lassustancias qumicas que permanecen en el suelo, 5. la inexistencia de una referencia demejores tcnicas disponibles para la fracturacin hidrulica, 6. las obligaciones en materiade tratamiento de aguas residuales no estn definidas de forma suficiente y lascapacidades de las instalaciones de tratamiento de agua son probablemente insuficientes sise quiere prohibir la inyeccin y la eliminacin en el subsuelo, 7. la participacin del pblicoen los procesos decisorios a nivel regional es insuficiente, 8. la eficacia de la Directivamarco sobre el agua es insuficiente, y 9. los anlisis de ciclo de vida no son obligatorios.

La disponibilidad de recursos de gas de esquisto y su papel en una economahipocarbnica

Las posibilidades de la disponibilidad de gas no convencional deben considerarse en elcontexto de la produccin de gas convencional:

La produccin europea de gas ha descendido considerablemente en los ltimos aosy se prev que disminuya otro 30 % o ms hasta 2035;

Se espera que la demanda europea siga aumentando hasta 2035;

Las importaciones de gas natural aumentarn inevitablemente an ms si sematerializan estas tendencias;

No es posible garantizar que se puedan obtener importaciones adicionales del ordende 100 000 millones de m anuales o ms.

Los recursos de gases no convencionales en Europa son demasiado reducidos como paraejercer una influencia sustancial sobre estas tendencias, sobre todo en vista de que losperfiles tpicos de produccin tan solo permitirn extraer una parte de estos recursos.Adems, las emisiones de gases de efecto invernaderos procedentes del suministro de gasno convencional son considerablemente superiores a las del suministro de gasconvencional. Las obligaciones materia medioambiental tambin harn que aumenten loscostes de los proyectos y se retrase su desarrollo, lo que reducir an ms su posibleimpacto.

Es muy probable que las inversiones en proyectos de gas de esquisto en caso deproducirse tengan un efecto muy breve en el abastecimiento de gas, lo que podraresultar contraproducente, ya que dara la impresin de un suministro de gas garantizado

en un momento en que habra que recomendar a los consumidores que reduzcan sudependencia por medio del ahorro, medidas de eficiencia y la sustitucin.

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ConclusionesEn una poca en la que la sostenibilidad es la clave para operaciones futuras, cabepreguntarse si debe permitirse la inyeccin de productos qumicos txicos en el subsuelo, osi debe prohibirse esta prctica, ya que limitara o excluira cualquier uso posterior de lascapas contaminadas (por ejemplo, con fines geotrmicos) y sus efectos a largo plazo no sehan investigado. En una zona de extraccin activa de gas de esquisto se inyectan entre 0,1y 0,5 litros de productos qumicos por metro cuadrado.

Este hecho resulta an ms grave debido a que el potencial de los yacimientos de gas deesquisto es demasiado reducido para tener un impacto considerable en la situacin delsuministro de gas en Europa.

Habra que revisar los actuales privilegios de los que goza la prospeccin y extraccin depetrleo y gas en vista de que los riesgos y cargas para el medio ambiente no se vencompensados por un posible beneficio, ya que la produccin de gas es muy reducida.

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1. INTRODUCCINEn el presente estudio1 se presenta una resea de las actividades de extraccin dehidrocarburos no convencionales y las repercusiones que pueden tener en el medioambiente. El tema principal son las futuras actividades en la Unin Europea. Lasevaluaciones del presente estudio se concentran predominantemente en el gas de esquisto,y abordan brevemente el petrleo de esquisto y el petrleo esttico.

En el primer captulo se presenta una breve explicacin de las caractersticas de lastecnologas de produccin, en particular del proceso de fracturacin hidrulica. Acontinuacin viene una breve resea de las experiencias realizadas en los Estados Unidos,pues es el nico pas en que la fracturacin hidrulica se ha aplicado a gran escala desdehace muchas dcadas.

El segundo captulo se concentra en la evaluacin de las emisiones de gases de efectoinvernadero asociadas al gas natural producido mediante mtodos de fracturacinhidrulica. Se pasa revista a las evaluaciones existentes y se amplan estas mediante un

anlisis propio.En el tercer captulo se examina el marco legislativo relacionado con la fracturacinhidrulica a nivel de la UE. Tras examinar el marco legislativo en materia de minera, laatencin se centra en las directivas que protegen el medio ambiente y la salud humana. Sedescriben y exponen las deficiencias legislativas respecto a las posibles repercusiones de lafracturacin hidrulica en el medio ambiente.

En el cuarto captulo se evalan los recursos y se exponen las repercusiones que puedetener la extraccin de gas de esquisto en el abastecimiento de gas en Europa. Por esarazn se analizan las experiencias obtenidas por la produccin de gas de esquisto en losEstados Unidos y se utilizan las caractersticas comunes de los perfiles de produccin para

esbozar un proyecto tpico de esquisto. En cuanto a la produccin y demanda europeas degas, se expone el papel que puede desempear la extraccin de gas de esquisto en relacincon la produccin y oferta actuales, y se hacen extrapolaciones para las prximas dcadas.

En el captulo final se sacan conclusiones y se presentan recomendaciones sobre la formade hacer frente a los riesgos especficos de la fracturacin hidrulica.

1.1. Gas de esquisto

1.1.1. Qu es el gas de esquisto?

En determinadas condiciones se crean formaciones geolgicas de hidrocarburos a partir de

compuestos orgnicos de sedimentos marinos. El petrleo y gas convencionales tienen suorigen en la desintegracin termoqumica de materia orgnica en rocas sedimentarias, lasdenominadas rocas madre. Al enterrarse cada vez ms bajo otras rocas, estas formacionesse calentaron a un promedio de 30 C por cada kilmetro de incremento, y la materiaorgnica se descompuso en petrleo al alcanzar una temperatura de aproximadamente 60C, y posteriormente en gas.

1Agradecemos la lectura crtica y los tiles comentarios sobre el captulo Error! Reference source not found.

( ) del Dr. Jrgen Glckert (Heinemann & Partner Rechtsanwlte, Essen, Alemania)y el seor Temer (Rechtsanwlte Philipp-Gerlach + Temer, Francfort, Alemania).Marco normativo de la UE

Asimismo agradecemos al Prof. Blendinger, a Jean Laherrere y a Jean-Marie Bourdaire, por sus valiosos

comentarios y fructferos debates.

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La profundidad, la temperatura y el tiempo de exposicin determinaron el grado dedescomposicin. Cuanto mayor era la temperatura y ms prolongado el tiempo deexposicin, ms se descompusieron las molculas orgnicas complejas, hasta formar suconstituyente ms simple, el metano, que tiene un tomo de carbono y cuatro dehidrgeno.

Dependiendo de la formacin geolgica, los hidrocarburos lquidos o gaseosos as formadosescaparon de la roca madre y migraron por lo general en direccin ascendente haciaestratos porosos y permeables, que a su vez tenan que cubrirse de rocas impermeables, eldenominado sello, para crear una acumulacin de hidrocarburos. Estas acumulaciones dehidrocarburos forman los yacimientos de petrleo y gas convencionales. Su contenidorelativamente alto de petrleo, su posicin a unos cuantos kilmetros de la superficie y elfcil acceso en tierra facilitaron su extraccin mediante pozos de perforacin.

Algunas acumulaciones de hidrocarburos se encuentran en reservorios de rocas con muybaja porosidad y permeabilidad. A estas acumulaciones se les denomina petrleo esttico ogas esttico. Normalmente, su permeabilidad es entre diez y cien veces menor que la delos yacimientos convencionales.

Los hidrocarburos pueden almacenarse igualmente en grandes volmenes en rocas que, enprincipio, no son reservorios, sino esquisto y otras rocas de grano muy fino en las que elvolumen necesario para almacenamiento est constituido por pequeas fracturas yespacios porosos sumamente pequeos. Estas rocas tienen una permeabilidadextremadamente baja. A estos hidrocarburos se les denomina gas de esquisto o petrleo deesquisto. Este ltimo no contiene hidrocarburos maduros, sino tan solo su precursor,denominado quergeno, que puede transformarse en petrleo crudo sinttico eninstalaciones qumicas.

Un tercer grupo de gases no convencionales es el metano de yacimientos carbonferos, quese confina en los poros de los depsitos de carbn.

Dependiendo de las caractersticas del depsito, el gas contiene diferentes constituyentesen distintos porcentajes, como metano, dixido de carbono, cido sulfhdrico, radnradiactivo, etc.

Todos los depsitos no convencionales tienen en comn que el contenido de gas o petrleopor volumen de roca resulta reducido en comparacin con los yacimientos convencionales,que estn dispersos en una gran superficie de decenas de miles de kilmetros cuadrados yque su permeabilidad es muy baja. Por ello se requieren mtodos especiales para extraerese petrleo o ese gas. Por otra parte, debido al bajo contenido de hidrocarburos de lasrocas madre, la extraccin de cada pozo es muy inferior a la de los yacimientosconvencionales, lo que hace que su produccin econmica resulte ms difcil. No es el gas

propiamente dicho el que no es convencional, sino los mtodos para su extraccin. Estosmtodos requieren tecnologas sofisticadas, grandes cantidades de agua y la inyeccin deaditivos, los cuales pueden ser nocivos para el medio ambiente.

No existe una distincin absolutamente clara entre depsitos de gas o petrleoconvencionales y no convencionales. Ms bien existe una transicin continua desde laproduccin convencional de gas o petrleo procedente de yacimientos con un altocontenido de gas, alta porosidad y permeabilidad, pasando por yacimientos de gas estticocon parmetros de rendimiento ms bajos, hasta la extraccin de gas de esquisto dedepsitos con un pequeo contenido de gas, baja porosidad y muy baja permeabilidad. Enparticular, la distincin entre la produccin de gas convencional y la de gas esttico nosiempre resulta clara, ya que antiguamente las estadsticas no establecan una distincin

neta entre estos dos mtodos. Los inevitables efectos secundarios del uso de agua, losriesgos para el medio ambiente, etc., tambin aumentan a lo largo de esta cadena demtodos de extraccin.

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Por ejemplo, la fracturacin hidrulica en formaciones de gas esttico generalmenterequiere varios cientos de miles de litros de agua por pozo para cada proceso defracturacin, mezclada con agentes de sostn y sustancias qumicas, en tanto que lafracturacin hidrulica en formaciones de gas de esquisto consume varios millones de litrosde agua por pozo. [ExxonMobil 2010]

1.1.2. Avances recientes de la extraccin de gas no convencional

La experiencia norteamericana

Debido al agotamiento de los yacimientos de gas convencional en los Estados Unidos, lasempresas se han visto obligadas cada vez ms a perforar en formaciones menosproductivas. Al principio, las plataformas de los pozos se extendieron a las cercanas de lasformaciones convencionales para producir a partir de formaciones ligeramente menospermeables. Durante esta transicin gradual, el nmero de pozos aument, al tiempo quese redujo el volumen de produccin. Se exploraron formaciones cada vez ms densas. Estafase se inici en los aos setenta. Los pozos en formaciones de gas esttico no seseparaban de los de gas convencional en las estadsticas, ya que no exista un criterio claropara diferenciarlos.

La reduccin de las emisiones de metano es un objetivo desde que comenz el debatesobre el cambio climtico. Aunque en teora los recursos de metano procedente deyacimientos carbonferos (CBM) son enormes, su contribucin solo aument lentamente enlos Estados Unidos en los ltimos aos hasta alcanzar un 10 % en 2010. Debido a lasdiferencias en la evolucin de los diferentes regmenes del carbn, algunos estadosnorteamericanos descubrieron esta fuente de energa antes que otros. Nuevo Mxico era elmayor productor de metano procedente de yacimientos carbonferos en los aos noventa.Sin embargo, alcanz su produccin mxima en 1997 y fue sustituido por la explotacin enColorado que alcanz su pico en 2004 y Wyoming, que es actualmente el mayor

productor de CBM.Las prospecciones de gas ms difciles son las que se explotan en ltimo lugar. Se trata delos depsitos de gas de esquisto que son casi impermeables o como mnimo menospermeables que otras estructuras que contienen gas. Su explotacin fue impulsada por losavances tecnolgicos en la perforacin horizontal y la fracturacin hidrulica que utilizaaditivos qumicos, por una parte, pero probablemente an ms por la exclusin de lasactividades del sector de los hidrocarburos que utilizan fracturacin hidrulica de la Leysobre la seguridad del agua potable (Safe Drinking Water Act [SDWA 1974]), modificadamediante la Ley sobre poltica energtica de 2005 (Energy Policy Act) [EPA 2005]. Elartculo 322 de la Ley sobre poltica energtica de 2005 exent a la fracturacin hidrulicade las principales normativas de la EPA.

Las primeras actividades se iniciaron hace ya dcadas con la explotacin de Bossier Shaleen los aos setenta y el esquisto de Antrim en los noventa. Pero el acceso rpido a losyacimientos de gas de esquisto comenz en torno a 2005, con la explotacin de BarnettShale en Texas. En un plazo de cinco aos se han perforado casi 15 000 pozos en esa zona.Un efecto secundario de este xito econmico es la seleccin de pequeas empresas, comoChesapeake, XTO y otras, que llevaron a cabo la perforacin. Estas empresas crecieron conesta expansin y se convirtieron en sociedades con un valor de varios miles de millones dedlares que atrajeron la atencin de grandes empresas como ExxonMobil o BHP Billiton.Exxon Mobil adquiri XTO por ms de 40 000 millones de dlares en 2009 y Chesapeakevendi sus activos en Fayetteville por 5 000 millones en 2011.

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En esta pica, los efectos secundarios en el medio ambiente se hicieron cada vez msobvios para los ciudadanos y los polticos regionales. En particular, la explotacin delesquisto de Marcellus ha sido objeto de debate, ya que este yacimiento cubre una granparte del Estado de Nueva York. Se sospecha que su explotacin puede afectar a zonasprotegidas para el suministro de agua a la ciudad de Nueva York. La Agencia de Proteccin

del Medio Ambiente de los Estados Unidos lleva a cabo actualmente un estudio sobre losriesgos que presenta la facturacin hidrulica, que es la tecnologa preferida para laexplotacin de los yacimientos de gas no convencional. Los resultados de este estudioprobablemente se publicarn en 2012 [EPA 2009].

La explotacin en Europa

En Europa, esta explotacin se retras varias dcadas en comparacin con los EstadosUnidos. Las formaciones de gas esttico se explotan mediante fracturacin hidrulica enAlemania desde hace unos quince aos (Shlingen), aunque a un nivel muy reducido. Elvolumen total de la produccin europea de gas no convencional es del orden de variosmillones de metros cbicos anuales, en comparacin con los cientos de miles de millonesde metros cbicos anuales en los Estados Unidos [Kern 2010]. Sin embargo, estas

actividades han aumentado desde finales de 2009. La mayora de las concesiones deprospeccin se han concedido en Polonia [WEO 2011, p. 58], pero tambin se han iniciadoactividades en Austria (cuenca de Viena), Francia (cuenca de Pars y cuenca sudoriental),Alemania y los Pases Bajos (Cuenca del Mar del Norte y Alemania), Suecia (reginescandinava) y el Reino Unido (Sistema de Petrleo del Norte y del Sur). Por ejemplo, laautoridad competente en materia de minera del Estado federado alemn de Renania delNorte-Westfalia concedi en octubre de 2010 autorizaciones de prospeccin2 para unasuperficie de 17 000 km, que equivale a la mitad de la de este Estado federado.

Movilizada por la informacin procedente de los Estados Unidos, la oposicin pblica a estosproyectos ha aumentado rpidamente. Por ejemplo, la Asamblea Nacional francesaestableci una moratoria para estas actividades de perforacin y prohibi la fracturacinhidrulica. El proyecto de Ley fue aprobado en la Asamblea Nacional en mayo, pero no fueaprobado por el Senado. El Ministro de Industria francs propone un proyecto de leydiferente, que permitira la fracturacin hidrulica nicamente por razones cientficas bajoel estricto control de un comit formado por legisladores, representantes del gobierno, ONGy ciudadanos de la localidad [Patel 2011]. El Senado aprob esta ley modificada en el mesde junio.

En el Estado federado alemn de Renania del Norte-Westfalia, los ciudadanos afectados, lospolticos locales de casi todos los partidos y representantes de las autoridades desuministro de agua y las empresas de agua mineral expresaron sus objeciones contra lafracturacin hidrulica. El parlamento estatal de Renania del Norte-Westfalia se

comprometi a adoptar una moratoria hasta que se dispusiera de ms conocimientos. Elprimer paso consisti en poner la proteccin del agua al mismo nivel que las leyes sobreminera y en no conceder permisos hasta recibir el acuerdo de las autoridades encargadasdel agua. El debate no ha finalizado an. Asimismo, la empresa con una mayor actividad eneste mbito, ExxonMobil, inici un proceso de dilogo abierto para abordar laspreocupaciones de los ciudadanos y evaluar las posibles repercusiones.

2Aufsuchungserlaubnis

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1.2. Petrleo de esquisto

1.2.1. Qu es el petrleo de esquisto y el petrleo esttico?

Al igual que el gas de esquisto, el petrleo de esquisto est formado por hidrocarburosatrapados en los poros de la roca madre. El petrleo en s se encuentra en un estado

prematuro, denominado quergeno. Para transformar el quergeno en petrleo esnecesario calentarlo a 450 C. Por consiguiente, la produccin de petrleo de esquisto esparecida a la explotacin convencional de esquisto, seguida de un tratamiento trmico. Susprimeros usos se remontan ms de cien aos. Actualmente, Estonia es el nico pas con ungran porcentaje de petrleo de esquisto en su balance energtico (~ 50 %).

Muy a menudo, el quergeno se mezcla con capas de petrleo maduro en estructurassituadas entre las rocas madre de baja permeabilidad. A este petrleo se le denominapetrleo esttico, aunque muy a menudo la distincin no est clara y existe una transicinfluida por cambios graduales de madurez. En estado puro, el petrleo esttico es petrleomaduro atrapado en capas de rocas impermeables de baja porosidad. De este modo, laextraccin de petrleo esttico generalmente requiere tcnicas de fracturacin hidrulica.

1.2.2. Avances recientes de la extraccin de petrleo esttico

Estados Unidos

Los proyectos de produccin de petrleo no convencional a partir de esquisto bituminoso seiniciaron en Norteamrica alrededor del ao 2000, con la explotacin de Bakken Shale,situado en Dakota del Norte y Montana, que abarca una superficie de ms de 500 000 km[Nordquist 1953]. La formacin de Bakken contiene una combinacin de esquistos ricos enquergeno y capas de petrleo esttico en medio.

Francia/Europa

Aparte de la produccin de petrleo de esquisto en Estonia, la cuenca de Pars en Franciafue objeto de una gran atencin cuando una pequea empresa, Toreador, adquiri licenciasde prospeccin y anunci que comenzara a explotar los reservorios de petrleo estticosituados en esta cuenca por medio de numerosos pozos mediante fracturacin hidrulica.Puesto que la cuenca abarca una amplia zona que incluye Pars y la rica zona vincola cercade Champagne, la oposicin aument a pesar de que la cuenca ya haba sido explotadamediante pozos de petrleo convencional durante unos cincuenta aos. [Leteurtrois 2011]

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2. REPERCUSIONES EN EL MEDIO AMBIENTE

PRINCIPALES CONCLUSIONES

Las repercusiones inevitables son el uso de grandes superficies para las plataformasde perforacin, zonas de aparcamiento y maniobra para camiones, equipos,instalaciones de procesamiento y transporte de gas, as como carreteras de acceso.

Las principales repercusiones posibles son la emisin a la atmsfera decontaminantes, la contaminacin de aguas subterrneas debido a los flujosincontrolados de gas o fluidos causados por erupciones o derrames, la fuga defluidos de fracturacin y el vertido incontrolado de aguas residuales.

Los fluidos de fracturacin contienen sustancias peligrosas y su reflujo contieneadems metales pesados y materiales radiactivos procedentes del depsito.

Las experiencias obtenidas en los Estados Unidas muestran que se producen

numerosos accidentes, que pueden daar el medio ambiente y la salud humana.Entre un 1 y un 2 % de los permisos de perforacin contravienen las obligacioneslegales. Muchos de estos accidentes se deben a una manipulacin incorrecta delequipo o a fugas de este.

Cerca de los pozos de gas se ha registrado contaminacin de aguas subterrneascon metano, que en casos extremos pueden provocar la explosin de edificiosresidenciales, as como con cloruro de potasio, que provoca la salinizacin del aguapotable.

Las repercusiones se acumulan, ya que las formaciones de esquisto se explotan conuna alta densidad de pozos (de hasta seis plataformas por km).

2.1.

La fracturacin hidrulica y sus posibles repercusiones en el medioambiente

Las formaciones geolgicas que contienen hidrocarburos densos tienen una bajapermeabilidad como caracterstica comn. Por ese motivo, los mtodos de produccin parala extraccin de gas de esquisto, gas esttico e incluso metano procedente de yacimientoscarbonferos son muy similares. No obstante, difieren a nivel cuantitativo. Las formacionesde gas de esquisto son, por mucho, las estructuras ms impermeables, por lo querequieren el mayor esfuerzo para acceder al gas, lo que tiene por resultado que laexplotacin de estas formaciones presente el mayor riesgo de repercusionesmedioambientales. Sin embargo, existe una transicin continua desde las estructuras

permeables que contienen gas convencional, pasando por el gas esttico, hasta losesquistos de gas casi impermeables.

Su caracterstica comn es que el contacto entre los pozos perforados y los poros debeaumentarse de forma artificial. Para ello se utiliza la denominada fracturacin hidrulica,que en ocasiones se denomina estimulacin y se abrevia fracing o fracking eningls.

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En el Grfico 1 se muestra una seccin transversal de un pozo tpico. La barrena perforaverticalmente hasta la capa que contiene el gas. Dependiendo del grosor de esa capa,solamente se perforan pozos verticales o estos se convierten en pozos horizontales a fin demaximizar el contacto con la capa de gas.Dentro de la capa se utilizan explosivos para crear pequeas fracturas mediante laperforacin de la tubera de revestimiento. Estas fracturas se amplan de manera artificial

al llenarlas con agua a muy alta presin. El nmero de fracturas artificiales, su longitud yposicin dentro de la capa (horizontal o vertical) dependen de las caractersticas de laformacin. Estas caractersticas influyen en la longitud de la grietas artificiales, la distanciaentre los pozos (los pozos verticales presentan una mayor densidad que los horizontales) yel consumo de agua.

El agua a alta presin abre las fracturas para acceder al mayor nmero de poros posible.Cuando se reduce la presin, el agua residual se mezcla con metales pesados o radiactivosprocedentes del reflujo de la formacin rocosa hacia la superficie, que incluye el gas. En elagua se mezclan agentes de sostn, generalmente granos de arena. Estos agentes sirvende lengetas para mantener abiertas las grietas y permitir la extraccin de una mayorcantidad de gas. Se aaden productos qumicos a esta mezcla para lograr una distribucinhomognea del agente de sostn y formar un gel, reducir la friccin y finalmentedescomponer la estructura del gel al final del proceso de fracturacin para el reflujo delfluido.

El Grfico 1 puede utilizarse para identificar las posibles repercusiones en el medioambiente a lo largo de este proceso. Estas repercusiones son:

La ocupacin de tierras, ya que las plataformas de perforacin necesitan espaciopara el equipo tcnico, el almacenamiento de fluidos y el acceso por carretera parasu suministro.

La contaminacin atmosfrica y acstica, ya que la maquinaria es accionada por

motores de combustin, los fluidos (incluso las aguas residuales) podran permitirque sustancias nocivas se evaporen en el aire, los camiones podran emitircompuestos orgnicos voltiles, otros contaminantes atmosfricos y ruido debido asus frecuentes actividades de transporte.

El agua podra contaminarse con sustancias qumicas procedentes del proceso defracturacin, pero tambin con aguas residuales procedentes del depsito quecontienen metales pesados (por ejemplo, arsnico o mercurio) o partculasradiactivas. Los accidentes de los camiones de transporte, las fugas de las tuberasde recoleccin, balsas de aguas residuales, compresores, etc., los vertidosprovocados por accidentes (por ejemplo, la explosin de una fuente de fluido defracturacin o aguas residuales), los daos en la cementacin y la tubera de

revestimiento o simplemente los flujos no controlados en el subsuelo debido agrietas artificiales o naturales en la formaciones podran constituir posibles vas demigracin hacia aguas subterrneas y de superficie.

Los sismos provocados por el proceso de fracturacin hidrulica o la inyeccin deaguas residuales.

La movilizacin de partculas radiactivas procedentes del subsuelo.

Por ltimo, la relacin entre el enorme consumo de recursos naturales y tcnicos, yel gas o petrleo que se puede recuperar debe evaluarse en un anlisis de los costesy beneficios de estas operaciones.

Tambin pueden producirse repercusiones en la biodiversidad, aunque hasta ahorano se han documentado.

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Grfico 1: Posibles flujos de emisiones contaminantes de la atmsfera, sustanciasnocivas hacia el agua y el suelo, y materiales radiactivos naturales (NORM)

Shale

Hydrofrac zone

Flow-back

NMVOC

NMVOCNMVOC

SO2NOx,

PMNMVOC

CO

~1500 m

Cap rock

Cap rock

NG processing Drinking water wellHarmful substances

NORM

Harmful substances

NORM

Harmful substancesNORM

Diesel

Engines

SO2NOx,

PMNMVOC

CO

Fuente: datos propios basados en [SUMI 2008]

2.2. Repercusiones en el paisaje

La experiencia de Norteamrica

La explotacin de esquistos de gas requiere la instalacin de plataformas en los pozos quepermitan el almacenamiento de equipo tcnico, los camiones con compresores, productosqumicos, agentes de sostn, agua y contenedores para las aguas residuales, si estas no seobtienen de pozos locales ni se almacenan en balsas.

Una plataforma para varios pozos tpica en Pennsylvania tiene una superficie de unos 4 a 5acres (entre 16 200 y 20 250 m) durante los procesos de perforacin y fracturacin. Trasuna restauracin parcial, el tamao de la plataforma de produccin podra tener unasuperficie media de uno a tres acres (entre 4 050 y 12 150 m). [SGEIS 2009]

En comparacin, si esta superficie (~ 10 000 m) estuviera ocupada por una centralelctrica solar, esta generara unos 400 000 kWh de electricidad al ao3, lo quecorresponde a unos 70 000 m de gas natural anuales, si se convirtieran a electricidad conuna eficiencia del 58 %. La produccin tpica de gas de los pozos de Barnett Shale (Texas,Estados Unidos) es de unos 11 millones de m por pozo durante el primer ao, pero tansolo de 80 000 m en el noveno ao y de unos 40 000 m en el dcimo [Quicksilver 2005].

3 Irradiacin solar: 1000 kWh por m y ao; eficiencia del panel fotovoltaico: 15 %; relacin de rendimiento:80 %; superficie de los paneles: un 33 % de la superficie

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A diferencia de la extraccin de energa fsil, la central elctrica solar genera electricidaddurante ms de 20 aos. Al final de su vida til, la central solar puede sustituirse por unanueva sin ocupar una mayor superficie de tierra.

La explotacin de las formaciones de gas de esquisto o de gas esttico requiere una grandensidad de estas plataformas. En los Estados Unidos, el espacio entre pozos depende de la

normativa estatal. La densidad tpica en los yacimientos convencionales de los EstadosUnidos es de un pozo en 640 acres (un pozo en 2,6 km). En Barnett Shale, la densidadtpica inicial se ha reducido a un pozo en 160 acres (1,5 pozos en un km). Ms adelante seautorizaron los denominados pozos de relleno, que se perforaron a razn de uno en 40acres (~ 6 pozos en 1 km), cifra que parece una prctica comn en los esquistos que sonobjeto de una explotacin intensiva. [Sumi 2008; SGEIS 2009]

A finales de 2010 se haban perforado casi 15 000 pozos en Barnett Shale, mientras que lasuperficie total de esquisto se extiende por 13 000 km [RRC 2011; ALL-consulting 2008],lo que arroja una densidad media de 1,15 pozos por km2.

En el Grfico 2 se muestra la produccin de gas esttico de los Estados Unidos. En el caso

de la produccin de gas esttico, los pozos son plataformas de superficies que contienenhasta seis pozos por plataforma. La densidad es mayor que en el caso de Barnett Shaleporque la mayora de los pozos de gas esttico se perforan verticalmente.

Grfico 2: Perforacin para la extraccin de gas esttico en tierras areniscas

Fuente:Fotografa de EcoFlight, cortesa de SkyTruth www.skytruth.org

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Las plataformas de pozos estn conectadas mediante carreteras para el transporte concamiones, lo que aumenta an ms la ocupacin de tierras. En los Estados Unidos tambinse ocupan superficies para balsas de aguas residuales destinadas a almacenar las aguasresiduales de reflujo antes de su eliminacin o traslado con camiones o tuberas. Estassuperficies no se incluyen an en el tamao de las plataformas que se menciona ms

arriba. Si se incluyeran se duplicara fcilmente la superficie ocupada por las operacionesde produccin de gas.

Tras su extraccin, el gas debe transportarse a las redes de distribucin. Puesto que lamayora de los pozos tienen una pequea tasa de produccin que desciende abruptamentecon el tiempo, el gas se almacena muy a menudo en la plataforma y se cargaperidicamente en camiones. Si la densidad de los pozos es suficientemente alta seconstruyen redes de recoleccin con estaciones de compresores. La decisin respecto almodo de almacenamiento o transporte, y la construccin de tuberas de superficie osubterrneas depende de los parmetros especficos de los proyectos y de la normativaaplicable.

Posibilidad de transferencia a las condiciones europeas y preguntas por responder

Las autoridades competentes en materia de minera autorizan las plataformas de pozo deconformidad con las disposiciones legales y reglamentarias (vase el captulo 4). Estasautorizaciones podran determinar el espacio mnimo entre pozos siguiendo la prcticaexistente en los Estados Unidos, que consiste en comenzar la explotacin del yacimientocon espacios ms grandes y aumentar la densidad a medida que se agotan los pozos deproduccin. Como se indica en el captulo 5, la cantidad tpica de gas por superficie de lamayora de los yacimientos de esquisto europeos probablemente sea comparable a la de losyacimientos de Barnett o Fayetteville, en los Estados Unidos.

Los pozos completados deben conectarse entre s mediante redes de recoleccin. El hechode que estas tuberas se construyan sobre la superficie o debajo de la tierra depende de la

normativa correspondiente y de consideraciones de carcter econmico. En este aspecto, lanormativa vigente debera adaptarse y podra armonizarse.

2.3. Emisiones de contaminantes atmosfricos y contaminacin del suelo

Las emisiones pueden tener su origen en las siguientes fuentes:

Emisiones de los camiones y el equipo de perforacin (ruido, particulados, SO2, NOx,COVNM y CO);

Emisiones procedentes del procesamiento y transporte de gas natural (ruido,particulados, SO2, NOx, COVNM y CO);

Emisiones de productos qumicos provocadas por la evaporacin de las balsas deaguas residuales;

Emisiones provocadas por vertidos y explosin de pozos (dispersin de los fluidos deperforacin o fracturacin combinados con particulados procedentes del depsito);

El funcionamiento del equipo de perforacin consume una gran cantidad de combustibleque al quemarse emite CO2. Asimismo podran producirse algunas emisiones fugitivas demetano, un gas de efecto invernadero, durante la produccin, procesamiento y transporte.Estas emisiones se evalan en el captulo 4, que est dedicado a las emisiones de gases deefecto invernadero.

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2.3.1. Contaminantes atmosfricos procedentes de operaciones ordinarias


Las numerosas quejas de enfermedades humanas e incluso de la muerte de animales entorno a la pequea localidad de Dish, Texas, obligaron al alcalde a encargar a un consultor

independiente un estudio de las repercusiones de las operaciones de gas en la calidad delaire en el interior y en los alrededores de la ciudad [Michaels 2010, y las referenciasmencionadas en esta obra]. Aunque estas quejas se registran igualmente en otros lugares,las investigaciones realizadas en Disch son las mejor documentadas. Como no existen otrasactividades industriales en la regin se cree que la extraccin de gas natural en el interior yen los alrededores de la ciudad es la nica fuente de estas repercusiones.

Este estudio, realizado en agosto de 2009, confirm la presencia de altas concentracionesde compuestos carcingenos y neurotoxinas en el aire ambiente y en las zonasresidenciales. Y aada: ... Muchos de estos compuestos, verificados en anlisis delaboratorio, eran metabolitos de conocidos carcingenos humanos y superaban los niveleseficaces de deteccin a corto y largo plazo contemplados en la normativa de la TECQ.Resultan de especial preocupacin aquellos compuestos que pueden provocar desastres,definidos en la normativa de la TECQ [Comisin de Calidad Medioambiental de Texas].[Wolf 2009]

Segn el estudio, tambin se han presentado numerosas quejas al ayuntamiento enrelacin con el ruido y vibracin constante procedentes de las estaciones de compresores, ymalos olores. De acuerdo con el estudio, son especialmente preocupantes lasinformaciones segn las cuales algunos potros cayeron gravemente enfermos y varios deellos murieron en los aos 2007 y 2008 debido a una etiologa desconocida. [Wolf 2009]

Tambin en la regin de Dallas-Fort Worth se han registrado efectos muy graves en lacalidad del aire debido a la perforacin de pozos de gas natural en Barnett Shale, de

acuerdo con [Michaels 2010]. En 2009 se public un amplio estudio sobre Las emisionesprocedentes de la produccin de gas natural en la zona de Barnett Shale y oportunidadespara realizar mejoras rentables [Armendariz 2009]. Segn este anlisis, en 5 de los 21condados investigados en los que tiene lugar casi un 90 % de las actividades de extraccinde gas natural y petrleo se producen por mucho las mayores emisiones. Por ejemplo, elvolumen de compuestos que forman smog procedentes de estos cinco condados se calculen 165 toneladas diarias durante el pico del verano de 2009, en comparacin con 191toneladas diarias de las emisiones pico del verano procedentes de todas las fuentes depetrleo y gas (incluido el transporte) de estos 21 condados. [Armendariz 2009]. De estemodo, los valores medios del estado ocultan que en los cinco condados ms activos, lasemisiones de contaminantes atmosfricos son muy superiores a la media que produce

niveles de mala calidad del aire.La Comisin de Calidad Medioambiental de Texas (TCEQ) ha establecido un programa deseguimiento que ha confirmado en parte una cantidad extraordinariamente alta de vaporesde hidrocarburos que escapan del equipo de perforacin y los depsitos dealmacenamiento, as como niveles importantes de benceno en algunos lugares [Michaels2009]. En enero de 2010, la TCEQ public un memorando interdepartamental sobre suprograma de seguimiento. Algunas de sus principales conclusiones fueron [TCEQ 2010]:

Se detectaron 35 productos qumicos por encima de los valores comparativos acorto plazo establecidos en una muestra instantnea de un bidn recogida en lacabeza de un pozo de gas natural de Devon Energy con una concentracin debenceno de 15 000 ppmm. Esta muestra de aire, cercana a la cabeza del pozo acinco pies de la fuente se tom como referencia.

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Aparte de la concentracin de benceno presente en la muestra recogida en la cabezadel pozo, se detect benceno por encima del valor comparativo a corto plazoestablecido para la salud humana de 180 ppmm en uno de los 64 centros deseguimiento.

A la Divisin de Toxicologa le preocupan algunas zonas en las que se detect

benceno por encima del valor comparativo a largo plazo establecido para la saludhumana de 1, 4 ppmm. Se detect benceno por encima del valor comparativo alargo plazo establecido para la salud humana en 21 centros de seguimiento.

Posibilidad de transferencia a las condiciones europeas

Las emisiones de compuestos aromticos, como el benceno y el xileno, observadas enTexas proceden predominantemente de los procesos de compresin y procesamiento degas natural, en los que los componentes ms pesados se descargan a la atmsfera. En laUE, la legislacin limita las emisiones de estas sustancias.

La maquinaria utilizada para los procesos de perforacin y extraccin, como los motores degasleo, es probablemente la misma, y estas mquinas tambin emiten contaminantes

atmosfricos. En el Cuadro 1 se muestra la emisin de contaminantes atmosfricosprocedentes de los motores estacionarios de gasleo que se utilizan para la perforacin,fracturacin hidrulica y finalizacin de pozos, la cual se basa en los datos sobre emisionesde motores de gasleo de [GEMIS 2010], los requisitos que debe cumplir el gasleo y unrendimiento de gas natural de Barnett Shale estimado en [Horwarth et al 2011].

Cuadro 1: Emisiones tpicas especficas de contaminantes atmosfricosprocedentes de los motores estacionarios de gasleo utilizados para laperforacin, fracturacin hidrulica y finalizacin de pozos

Emisiones porpotencia mecnica

de los motores

[g/kWhmech]

Emisiones porconsumo de

combustible de losmotores

[g/kWhdiesel]

Emisiones porproduccin de gas

natural de los pozos

[g/kWhNG]

SO2 0,767 0,253 0,004

NOx 10,568 3,487 0,059

PM 0,881 0,291 0,005

CO 2,290 0,756 0,013

COVNM 0,033 0,011 0,000

Se recomienda que aparte de los factores de emisin tambin se limiten sus repercusionestotales, ya que las emisiones de varias plataformas de perforacin se acumulan cuando unyacimiento se explota a travs de uno o incluso ms pozos por km. Las emisiones durantela explotacin deben limitarse y ser objeto de seguimiento, al igual que las emisionesprocedentes del posterior procesamiento y transporte del gas, cuando se aadennumerosas lneas de recoleccin.

Estos aspectos deben tenerse en cuenta al debatir las directivas correspondientes, comopor ejemplo, la propuesta de Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo por la que semodifica la Directiva 97/68/CE relativa a la aproximacin de las legislaciones de los Estadosmiembros sobre medidas contra la emisin de gases y partculas contaminantes

procedentes de los motores de combustin interna que se instalen en las mquinas mvilesno de carretera.

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2.3.2. Contaminantes procedentes de la erupcin de pozos o accidentes en los lugaresde perforacin


Las experiencias obtenidas en los Estados Unidos muestran que se han producido variaserupciones graves de pozos. La mayora de ellas se documentan en [Michaels 2010]. A

continuacin se presentan algunos extractos de esa lista de referencia:

El 3 de junio de 2010, un pozo de gas hizo erupcin en el condado de Clearfield,Pennsylvania, y envi al aire al menos 35 000 galones de aguas residuales y gasnatural a borbotones durante 16 horas.

En junio de 2010, una explosin ocurrida en un pozo de gas en el condado deMarshall, Virginia Occidental, envi a siete trabajadores al hospital.

el 1 de abril de 2010, un depsito y un pozo abierto utilizado para almacenar fluidode fracturacin hidrulica se incendiaron en una plataforma de pozos de Atlas. Lasllamas alcanzaron una altura de al menos 100 pies (33 m) y una anchura de 50 pies(15 m).

En todos estos casos se impusieron multas a las empresas responsables y ha resultado quela mayora de estos accidentes se deben a una manipulacin incorrecta por parte depersonal sin formacin o a una conducta no adecuada. Por otra parte, parece que existendiferencias importantes entre las distintas empresas. En los subcaptulos posteriores seenumeran otros accidentes.


Se recomienda la adopcin de normativas estrictas y un estrecho seguimiento a fin deminimizar el riesgo de vertidos en Europa. Se recomienda en concreto recopilar a escalaeuropea estadsticas sobre accidentes para analizar sus causas y sacar las conclusionescorrespondientes. En algunos casos concretos, las empresas tienen un historialespecialmente negativo que podra tenerse en cuenta para excluirlas de nuevos derechosde prospeccin o produccin. Estos casos se debaten actualmente en el ParlamentoEuropeo en relacin con las actividades de extraccin de petrleo y gas en alta mar. LaComisin de Industria, Investigacin y Energa aprobar un informe de iniciativa sobre estetema en julio de 2011.

2.4. Aguas de superficie y subterrneas

2.4.1. Consumo de agua

Durante la perforacin convencional del pozo se consumen grandes volmenes de agua

para enfriar y lubricar la cabeza de perforacin, pero tambin para retirar el lodo que seproduce con la perforacin. En la fracturacin hidrulica se consume diez veces ms aguapara estimular el pozo mediante la inyeccin de agua a alta presin para crear las grietas.

La Junta de Extraccin de Agua de Texas (Texas Water Development Board) encarg unamplio estudio sobre la demanda de agua para la explotacin de Barnett Shale [Harden2007]. Este estudio recoge una resea bibliogrfica sobre el consumo concreto de agua: lospozos horizontales sin cementar ms antiguos con una sola fase de fracturacin necesitanaproximadamente cuatro millones de galones (aproximadamente 15 millones de litros) deagua. Los pozos horizontales cementados ms recientes generalmente realizan la tarea defracturacin en varias etapas en varios grupos de perforacin al mismo tiempo. Unadistancia tpica entre dos etapas de fracturacin en el mismo pozo horizontal sera 400 a

600 pies (entre 130 y 200 m).

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Normalmente, un pozo horizontal tiene unas tres etapas de fracturacin, aunque no esobligatorio. Un anlisis estadstico de unos 400 pozos arroj un consumo tpico de agua de2000 a 2400 galones/pie (entre 25 y 30 m/m) para las fracturaciones con agua [Grieser2006] y de aproximadamente 3900 galones/pie (~ 42 m/m) para las fracturaciones conagua oleosa, que se utilizan recientemente cuando la distancia es la longitud

correspondiente a la parte horizontal del pozo. [Schein 2004]Este estudio de 2007 incluye igualmente hiptesis sobre el consumo de agua para laprospeccin de Barnett Shale en 2010 y 2025. Para 2010, la demanda de agua se estimentre 10 000 y 20 000 acres-pie (entre 12 y 24 millones de m) y la posterior explotacinhasta 2020 entre 5 000 y 20 000 acres-pie (entre 6 y 24 millones de m), dependiendo delas futuras actividades de prospeccin.

En el Cuadro 2 aparecen datos ms recientes para los nuevos pozos tpicos. Para unincremento aproximado, 15 000 m por pozo parece una cifra realista en Barnett Shale.Sobre la base de estas cifras, los 1146 pozos nuevos construidos en 2010 (vase el captulo4) tendran un consumo de agua de aproximadamente 17 000 millones de litros en 2010.Este consumo debe compararse con el consumo de agua de todos los dems consumidores,

que era de aproximadamente de 50 000 millones de litros [Harden 2007]. Para realizaresta comparacin se utilizo el consumo de agua de aquellos pases en los que tuvo lugar lamayor parte de las actividades de perforacin (Denton, Hood, Johnson, Parker, Tarrant yWise).

Cuadro 2: Demanda de agua de diversos pozos para la produccin de gas deesquisto (m3)

Lugar/ReginTotal(por pozo)

nicamentefracturacin Fuente

Barnett Shale 17 000 Chesapeake Energy 2011Barnett Shale 14 000 Chesapeake Energy 2011

Barnett Shale no hay datos 4 500 -13 250 Duncan 2010

Barnett Shale 22 500 Burnett 2009

Cuenca del ro Horn(Canad)

40 000 PTAC 2011

Marcellus Shale 15 000 Arthur et al. 2010

Marcellus Shale1 500

45 000

1 135

34 000

NYCDEP 2009

Utica Shale, Qubec 13 000 12 000 Questerre Energy 2010

Por otra parte, es posible que los pozos perforados para producir gas de esquisto debanfracturarse varias veces durante su perodo de funcionamiento. Cada operacin defracturacin adicional puede necesitar ms agua que la anterior [Sumi 2008]. En algunoscasos, los pozos se vuelven a fracturar hasta diez veces [Ineson 2010].

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2.4.2. Contaminacin del agua


La contaminacin del agua puede ser provocada por:

Vertidos de lodo de perforacin, reflujo y agua salada procedentes de depsitos derelaves o almacenamiento que provocan contaminacin y salinizacin.

Fugas o accidentes de actividades de superficie, por ejemplo, fugas en las tuberas obalsas de fluido o aguas residuales, manipulacin no profesional o equiposdesfasados.

Fugas provocadas por un cementado incorrecto de los pozos.

Fugas a travs de estructuras geolgicas, ya sea a travs de grietas o vas naturaleso artificiales.

En realidad, la mayora de las reclamaciones contra la fracturacin hidrulicas se deben a laposible contaminacin de aguas subterrneas. Bsicamente, estas reclamaciones se

concentran, aparte de en vertidos y accidentes concretos, en la intrusin de fluidos defracturacin o metano procedentes de estructuras ms profundas.

En 2008 se llev a cabo un anlisis detallado por encargo del condado de Garfield,Colorado. La Comisin para la Conservacin del Petrleo y Gas de Colorado mantiene unregistro de los vertidos notificados producidos por actividades de extraccin de petrleo ygas. En el perodo comprendido entre enero de 2003 y marzo de 2008 se registr un totalde 1 549 vertidos. [COGCC 2007; citado en Witter 2008]. En un 20 % de los vertidos seprodujo contaminacin de agua. Cabe sealar que el nmero de vertidos iba en aumento.Por ejemplo, mientras que en 2003 se notificaron cinco vertidos en el condado de Garfield,en 2007 se notificaron 55.

Un estudio posterior sobre la contaminacin de aguas subterrneas observ que existeuna tendencia temporal que indica un aumento del metano en muestras de aguassubterrneas durante los ltimos siete aos que coincide con el aumento del nmero depozos de gas instalados en Mamm Creek Field. Los valores naturales de metano en aguassubterrneas medidos antes de la perforacin eran inferiores a 1 ppm, excepto en el casodel metano biognico, que se limita a los estanques y fondos de corrientes. Los datosisotpicos correspondientes a muestras de metano indican que la mayora de las que tienenun contenido elevado de metano son de origen termognico. El aumento de laconcentracin de metano coincide con un incremento de los pozos de aguas subterrneasque presentan un alto contenido de cloruro, que puede relacionarse con el nmero depozos de gas. [Thyne 2008]. Resulta obvio que existe una clara coincidencia en el tiempo

y el espacio, pues los niveles de metano son superiores en las zonas con una alta densidadde pozos y dichos niveles han aumentado con el tiempo, coincidiendo con el aumento delnmero de pozos.

Un estudio ms reciente realizado por [Osborne 2011] confirma estos resultados en losacuferos situados por encima de las formaciones de esquisto de Marcellus y Utica, alnoreste de Pennsylvania, y en el Estado de Nueva York. En las zonas activas de extraccinde gas, las concentraciones medias de metano en los pozos de agua potable fue de 19,2mg/litro y las mximas fueron de hasta 64 mg/litro, lo que representa un posible riesgo deexplosin. La concentracin de referencia en regiones vecinas en las que no se extrae gascon una estructura geolgica similar era de 1,1 mg/litro. [Osborne 2011]

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En total se documentaron ms de mil quejas de contaminacin de agua potable. Un informeque afirma basarse en datos de los registros del Departamento de ProteccinMedioambiental de Pennsylvania enumera 1 614 infracciones de la legislacin estatal enmateria de extraccin de petrleo y gas durante las operaciones de perforacin enMarcellus Shale durante un perodo de dos aos y medio [PLTA 2010], dos terceras partes

de las cuales tienen grandes probabilidades de provocar daos en el medio ambiente.Algunas de ellas se incluyen en [Michaels 2010].

El accidente ms impresionante mejor documentado fue la explosin de una viviendaprovocado por las operaciones de perforacin y la posterior invasin de metano en elsistema de agua de la casa [ODNR 2008]. El informe del Departamento de RecursosNaturales identific tres factores que dieron lugar a la explosin de la casa: i) lacementacin inadecuada de la tubera de revestimiento de produccin, ii) la decisin decontinuar con la fracturacin hidrulica del pozo sin reparar las deficiencias en lacementacin de la tubera de revestimiento y, ante todo, iii) los 31 das transcurridos trasla fracturacin, durante los cuales el espacio anular entre la superficie y las tuberas derevestimiento estuvo cerrado la mayor parte del tiempo (citado de [Michaels 2010]).

En la mayora de los casos se pudo demostrar la contaminacin del agua con metano ocloruro, al tiempo que rara vez se pudo detectar la intrusin de benceno u otros fluidos defracturacin. Sin embargo, el muestreo de pozos de agua potable en Wyoming, realizadopor la Agencia de Proteccin del Medio Amiente en 2009, detect sustancias qumicas quese utilizan frecuentemente en la fracturacin hidrulica: La Regin VIII public este messus resultados del muestreo de pozos de agua en Pavillion, WY que solicitaron losresidentes de la localidad en los que se muestra la presencia de contaminantes deperforacin en 11 de los 39 pozos estudiados, incluida la sustancia qumica 2-butoxietanol(2-BE), un ingrediente conocido de los fluidos de fracturacin hidrulica, en tres de lospozos estudiados, as como la presencia de metano, productos orgnicos derivados delgasleo y un tipo de hidrocarburo conocido como adamantano. [EPA 2009].

En muchos casos ya se han impuesto multas a las empresas por contravenir la legislacinestatal. Por ejemplo, Cabot Oil & Gas recibi una notificacin del Departamento deProteccin Medioambiental de Pennsylvania en la que se sealaba: Cabot ha provocado opermitido que el gas de formaciones inferiores penetre en los acuferos de agua dulce.[Lobbins 2009]

Se estim, sobre la base de datos histricos, una tasa de accidentes del 1 al 2 % en elEstado de Nueva York [Bishop 2010], lo que parece plausible. Sin embargo, las ms de1 600 infracciones mencionadas anteriormente cometidas nicamente en la parte deMarcellus Shale correspondiente a Pennsylvania, sugieren una tasa mucho ms elevada sise compara con los 2 300 pozos que se haban perforado hasta finales de 2010.


Al parecer, la mayora de los accidentes e intrusin en aguas subterrneas parecen debersea una manipulacin incorrecta que podra evitarse. En los Estados Unidos existe unanormativa pero el seguimiento y supervisin de las operaciones dejan que desear, ya seapor la falta de presupuesto de las autoridades pblicas u otras razones. Por consiguiente, elproblema fundamental no es una normativa deficiente, sino su aplicacin por medio de unasupervisin adecuada. Es necesario garantizar que las buenas prcticas no solo estndisponibles, sino que se aplican de forma generalizada.

Aparte de ello persiste un cierto riesgo en las vas no detectadas (por ejemplo, antiguospozos abandonados pero no registrados mal cementados, riesgos imprevisibles derivados

de terremotos, etc.) de que el metano u otras sustancias qumicas entren en los niveles deaguas subterrneas.

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2.4.3. Eliminacin de aguas residuales

Los fluidos de fracturacin se inyectan en las formaciones geolgicas a alta presin. Unavez que se reduce la presin, una mezcla de fluidos de fracturacin, metano, compuestos yagua adicional fluyen de regreso del depsito hacia la superficie. Esta agua debe recogersey eliminarse de forma adecuada. Segn fuentes del sector, entre un 20 % y un 50 % del

agua utilizada para la fracturacin hidrulica de pozos de gas regresa a la superficie enforma de reflujo. Una parte de esta agua se recicla para fracturar nuevos pozos. [QuesterreEnergy 2010]. De acuerdo con otras fuentes, entre el 9 % y el 35 % regresa a la superficie.[Sumi 2008].


La correcta eliminacin de las aguas residuales parece ser un gran problema enNorteamrica. El problema bsico es la enorme cantidad de aguas residuales y la incorrectaconfiguracin de las plantas depuradoras. Si bien es posible reciclarlas, ello incrementaralos costes del proyecto. Se han registrado numerosos problemas relacionados con unaeliminacin incorrecta. Por ejemplo:

En agosto de 2010 se impuso una multa a Talisman Energy en Pennsylvania porun vertido ocurrido en 2009 que envi ms de 4 200 galones (~ 16 m) de reflujode fluido de fracturacin hidrulica a un humedal y a un afluente del arroyo Webier,que desemboca en el ro Tioga, en el que se practica la pesca de agua fra.[Talisman 2011].

En enero de 2010, la empresa Atlas Resources fue multada por infringir lalegislacin medioambiental en 13 pozos situados al suroeste de Pennsylvania,Estados Unidos. Atlas Resources no aplic las medidas adecuadas de control de laerosin y la sedimentacin, lo que provoc vertidos turbios. Asimismo, AtlasResources verti gasleo y fluidos de fracturacin hidrulica en el subsuelo. AtlasResources cuenta con ms de 250 permisos para pozos en la zona de Marcellus. [PA

DEP 2010]. A la empresa Range Resources se le impuso una multa por el vertido, ocurrido el

6 de octubre de 2009, de 250 barriles (~ 40 m) de fluido de fracturacin hidrulicadiluido. Este vertido se debi a la rotura de una junta en una tubera de transmisin.El fluido acab en un afluente de Brush Run, en Hopewell Township, Pennsylvania.[PA DEP 2009].

En agosto de 2010, la empresa Atlas Resources fue multada en Pennsylvania porpermitir que se desbordar fluido de fracturacin hidrulica de un pozo de aguasresiduales y contaminara una cuenca hidrogrfica de alta calidad en el condado deWashington. [Pickels 2010].

En una plataforma de perforacin con tres pozos de gas en Troy, Pennsylvania, laempresa Fortune Energy verti ilegalmente fluidos de reflujo en un canal dedrenaje y en una zona cubierta de vegetacin que alcanzaron un afluente del arroyoSugar (citado en [Michaels 2010]).

En junio de 2010, el Departamento de Proteccin Medioambiental (DEP) de VirginiaOccidental public un informe en el que conclua que la empresa Tapo Energyverti en agosto de 2009 una cantidad desconocida de un material a base depetrleo relacionado con las actividades de perforacin en un afluente del arroyoBuckeye en el condado de Doddridge. Este vertido contamin un segmento de tresmillas de longitud del arroyo (citado en [Michaels 2010]).

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Una vez ms, la mayora de estos casos de contaminacin de agua se deben a prcticasincorrectas. Por ello, es obligatorio tratar de forma muy estricta estas cuestiones. EnEuropa, por ejemplo, en Alemania, ya se han producido accidentes en operaciones defracturacin hidrulica. Por ejemplo, las tuberas de aguas residuales del yacimiento de gas

esttico Shlingen en Alemania sufrieron una fuga en 2007 que provoc lacontaminacin de las aguas subterrneas con benceno y mercurio. Aunque se informcorrectamente a la autoridad competente en materia de minera del Estado federado deBaja Sajonia (Landesbergbehrde), el pblico solo tuvo conocimiento del accidente en2011, cuando la empresa comenz a remplazar las tierras agrcolas en las que los fluidos sehaban introducido en el suelo. [NDR 2011; Kummetz 2011].

2.5. Terremotos

Es bien sabido que la fracturacin hidrulica puede provocar pequeos sismos de 1 a 3grados en la escala de Richter [Aduschkin 2000]. Por ejemplo, la tasa de pequeos sismosen Arkansas, Estados Unidos, ha aumentado diez veces en los ltimos aos. [AGS 2011].Se cree que estos sismos son provocados por el marcado aumento de las actividades deperforacin en Fayetteville Shale. La regin de Fort Worth tambin ha experimentado almenos 18 pequeos sismos desde diciembre de 2008. Tan solo en la ciudad de Cleburne seregistraron siete sismos entre junio y julio de 2009 en una zona en la que no se habaproducido un sismo en los ltimos 140 aos. [Michaels 2010].

En abril de 2011, la ciudad de Blackpool en el Reino Unido sufri un pequeo sismo (1,5grados en la escala de Richter) que fue seguido por uno mayor (2,5 grados en la escala deRichter) en junio de 2011. La empresa Cuadrilla Resources, que llevaba a cabooperaciones de fracturacin hidrulica en la zona del sismo, suspendi estas y encarg unainvestigacin al respecto. Anunci que cesara sus operaciones en caso de que se

demostrara una relacin entre los sismos y sus actividades de perforacin. [Nonnenmacher2011].

2.6. Productos qumicos, radiactividad y repercusiones en la salud humana

2.6.1. Materiales radiactivos

Los materiales radiactivos naturales (denominados N.O.R.M.) forman parte de cualquierformacin geolgica, aunque en un porcentaje muy reducido del orden de ppm o ppmm. Lamayora de los yacimientos de esquisto negro de los Estados Unidos tienen un contenido deuranio entre el 0,0016 % y el 0,002 %. [Swanson 1960].

Estos materiales radiactivos naturales, como el uranio, torio y radio unidos a la roca, sontransportados a la superficie con el fluido de reflujo durante el proceso de fracturacinhidrulica. En ocasiones se inyectan partculas radiactivas con los fluidos con finesespeciales (por ejemplo, como marcadores). Los N.O.R.M. pueden moverse a travs de lasgrietas en las rocas y llegar al suelo y a las aguas de superficie. Por lo general, losN.O.R.M. se acumulan en tuberas, depsitos y pozos.

La cantidad de sustancias radiactivas difiere entre un yacimiento y otro. El yacimiento deMarcellus Shale, por ejemplo, contiene ms partculas radiactivas que otras formacionesgeolgicas. Durante las actividades de procesamiento del gas, los N.O.R.M. puedenaparecer en forma de gas radn en la corriente de gas natural. El radn se degrada en210Pb (un istopo de plomo) y luego en 210Bi (un istopo de bismuto) y 210Po (un isotopo

de polonio) y, finalmente, en 206Pb estable (plomo).

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Los elementos de la degradacin del radn se depositan en forma de pelcula en lasuperficie interior de las tuberas de entrada, unidades de tratamiento, bombas y vlvulasasociados principalmente con las corrientes de procesamiento de propileno, etano ypropano. Debido a que los materiales radiactivos se concentran en el equipo de losyacimientos de petrleo y gas, el mayor riesgo de exposicin a los N.O.R.M. del gas y del

petrleo lo corren los trabajadores que cortan y escarian los tubos de los yacimientospetrolferos, retiran elementos slidos de los depsitos y pozos, y renuevan el equipo deprocesamiento de gas. [Sumi 2008].


En el condado de Onondaga, Nueva York, se detect la sustancia radiactiva radn (222Rn)en el aire interior de los stanos de 210 viviendas. Todas las viviendas situadas sobre elyacimiento de Marcellus Shale presentaban un nivel de radn 222Rn en el aire interiorsuperior a 148 Bq/m, y la concentracin media en ellas era de 326 Bq/m 4, que es eldoble del nivel de accin de la Agencia de Proteccin del Medio Ambienta (EPA) de losEstados Unidos (es decir, el nivel al que se recomienda que los propietarios de la viviendaintenten reducir la concentracin de radn), situado en 148 Bq/m. El nivel medio de radn

en interiores en los Estados Unidos es de 48 Bq/m. [Sumi 2008]. Un aumento en 100Bq/m del aire provoca un aumento de la tasa de cncer de pulmn del 10 %. [Zeeb et al2009].

Los recortes de roca de las explotaciones de gas de esquisto de Marcellus Shale sonsumamente radiactivos (25 veces ms que el valor de referencia de la superficie). Unaparte de los residuos est esparcida por el suelo. Una serie de mediciones del suelorealizadas en 1999 muestran una concentracin de 137Cs (un istopo de cesio radiactivo)de 74 Bq por kg de suelo. [NYDEC 2010]. El 137Cs se utiliza para analizar las formacionesgeolgicas durante la prospeccin de gas de esquisto.

Pos

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