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ANÁLISIS

Fracking, algunas de sus claves

El fracking, método de extracción de gas pizarra, inició su «boom» en Estados Unidos y llegó a Europa con expectativas mucho más modestas, y luego a Euskal Herria. El debate está muy abierto y este análisis arroja luz sobre los pros y los contras de una práctica con muchos riesgos medioambientales y una rentabilidad dudosa.

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Javier AROSTEGI GARCÍA. Geólogo, profesor de la UPV-EHU. Departamento de Mineralogía y Petrología. Txema BADILLO LARRIETA. Geólogo, profesor de la UPV-EHU. Departamento de Geodinámica. Itxaso AROSTEGI OLALDE. Licenciada en Ciencias Medioambientales. Asesora medioambiental.

Desde la segunda mitad del siglo XIX , el fácil acceso a los combustibles fósiles ha propiciado un enorme consumo de energía en las denominadas economías occidentales en relación directa con un crecimiento sin precedentes registrado. Pero tales recursos no son infinitos ni renovables, y ante los evidentes síntomas de agotamiento, todas las alarmas se han activado en una sociedad cuyo «bienestar» se basa en el consumo energético desmedido, del cual más del 80% procede de los combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas, principalmente. Mantener los actuales ritmos de crecimiento para los próximos 25 años supone unas necesidades de combustible adicionales a las actuales de un 50% aproximadamente. Tal previsión resulta dramática, habida cuenta del progresivo agotamiento de los yacimientos convencionales y de la consiguiente subida de los precios.

En este preocupante escenario han surgido los denominados «combustibles no convencionales», un conjunto de hidrocarburos de los cuales el llamado gas pizarra es el referente más conocido y cuyas reservas pueden llegar a ser muy importantes en determinadas áreas. Pero estos recursos de energía no son en absoluto nuevos, la diferencia es que desde hace algunos años una nueva variante de la técnica de fracturación hidráulica conocida coloquialmente como fracking ha hecho posible una extracción económicamente viable.

El hallazgo en EEUU de importantes yacimientos de este tipo, con éxitos de producción innegables (Barnett, Haynesville y Marcellus entre otros), desataron hace algunos años la euforia debido a las expectativas creadas hacia la ansiada independencia energética. Al día de hoy, el gas pizarra supone casi el 40% de la producción total de gas en EEUU. Así las cosas, el fracking ha llegado a Europa, un área con expectativas geológicas, en general mucho más modestas, con unas componentes políticas y sociales más complejas y unas formas de actuación de mucha mayor cautela.

A escala local, particularmente en Hego Euskal Herria, las expectativas de reservas de gas pizarra podrían ser importantes y algunas compañías, sociedades públicas e instituciones se han situado en la línea de una apuesta por el gas pizarra y su actual técnica de extracción, existiendo actualmente nueve permisos concedidos, de carácter exploratorio, para evaluar las posibilidades reales de gas pizarra en zonas de la costa de Bizkaia y en el interior de la CAPV y Nafarroa.

El debate sobre la conveniencia o no de la explotación de este recurso mediante fracking e incluso sobre la posibilidad de aplicar esta técnica en un número reducido de pozos exploratorios, está actualmente en la calle con toda su crudeza. La avidez por la información sobre el tema es grande, con el deseo de formarse una opinión sustentada sobre bases objetivas y de decidir una postura al respecto.

La polémica del fracking conlleva numerosos aspectos a contemplar, algunas de cuyas claves trataremos de mostrar a continuación.

La técnica del fracking

La técnica en sí consiste en la ejecución de sondeos verticales, hasta una profundidad próxima a la que se encuentra la roca madre (normalmente una pizarra) la cual contiene el gas, disperso entre sus microscópicos poros y sin conexión entre ellos. Una vez en ella el sondeo avanza a lo largo de la misma (más o menos horizontalmente) hasta distancias en general inferiores a los 800 metros.

Una vez terminado, a lo largo de su rama horizontal, por tramos, se hacen detonar pequeñas cargas explosivas para así perforar la tubería y generar unas pequeñas fracturas guía en la pizarra. A continuación, desde la superficie se inyecta un fluido a elevada presión, en torno a 50 Mpa, compuesto principalmente por agua (90%) arena (9%) y aditivos químicos (1%) aproximadamente. La presión del fluido inyectado supera así la resistencia de la roca, abriendo y extendiendo fracturas en la misma. Los granos de arena que acompañaban al fluido se reparten por la superficie de las fracturas apuntalándolas y evitando así su cierre una vez cese la presión de bombeo. El resto de aditivos que se añaden al agua están destinados a que el proceso resulte eficiente. Los fluidos inyectados, junto con gas natural liberado de los poros en un primer momento, fluirá entonces hacia la superficie, donde es recogido.

El gas continuará fluyendo hasta que se agoten el contenido de los poros puestos en conexión por las fracturas generadas. La cantidad de fluido recuperado es muy variable, pero se puede situar por término medio en el 50%, la mayor parte en los primeros días después de la fracturación.

Por lo general, se suelen agrupar varios de estos sondeos (4-10) en una misma plataforma, con sus ramas horizontales en diferentes direcciones. En determinadas circunstancias a lo largo de la vida del sondeo, ante la bajada de la productividad, suelen aplicarse varias re-estimulaciones hidráulicas.

Los riesgos medio-ambientales del fracking

La fracturación hidráulica es una técnica extremadamente controvertida, lo cual es consecuencia de la acumulación de riesgos medioambientales que conlleva su aplicación, a día de hoy. Prueba de ello es la creciente oposición que ha despertado en amplios sectores sociales, así como la decisión de algunos países de establecer moratorias e incluso prohibiciones a la utilización de esta técnica (Francia, Irlanda, Bulgaria, Quebec, varios estados en EEUU...), encontrándose otros en camino de ello.

Tales riesgos afectan a diferentes aspectos ambientales y son comentados a continuación. A este respecto, se debe matizar que las cifras de consumos consideradas en cada caso no contemplan las posibles re-estimulaciones de los pozos, las cuales aumentarían de manera notable los valores considerados.

-Consumo de agua durante la operación de fracturación hidráulica:

La mayor parte del fluido utilizado para la fracturación es agua, que deberá ser extraída de cursos superficiales o de acuíferos y conducida mediante sistemas de tuberías o transporte por carretera. Los consumos de agua requeridos en cada sondeo pueden llegar a ser muy variables dependiendo en general de las dimensiones y técnica del sondeo así como de las propias características mecánicas de la formación rocosa.

Una cifra media puede rondar los 20.000 m3/sondeo la cual en una primera valoración, puede resultar asumible casi para cualquier sistema hídrico. No obstante debemos considerar, como se verá, que la explotación de un yacimiento requiere varios miles de sondeos y que éstos se localizarán en determinadas áreas del campo productor, allí donde haya más gas. Esto ejercerá una gran presión sobre los sistemas hídricos localmente.

Mucha de este agua es susceptible de reutilizarse, pero ello depende en gran medida de las características del propio fluido de retorno. La modificación y falta de estabilidad de algunos de los aditivos así como las elevadas concentraciones de algunos elementos (bario, estroncio, calcio etc) que retornan, junto con el difícil manejo del fluido, suelen hacer económicamente inabordable su reutilización en cantidades significativas.

-Posible contaminación de las aguas subterráneas (acuíferos):

La posibilidad de contaminar un acuífero disminuye de manera notable según aumenta la diferencia de profundidad entre éste y la formación rocosa a fracturar. Las posibles fuentes de contaminación se refieren al fluido de fracturación y a la posible entrada de gas metano movilizado durante el proceso, por defecto o pérdida de integridad del sondeo.

El fluido utilizado contiene una pequeña proporción (0,5-0,8%) de aditivos químicos, algunos de ellos de elevada toxicidad. Aunque la cantidad utilizada es pequeña, supone que en cada sondeo como mínimo 100.000 litros de aditivos químicos son introducidos. Al día de hoy se suele utilizar un cocktail de más de una docena de sustancias, siendo algunas de las más tóxicas: isopropanol, etilenglicol, dimetil formamida, dioxano, glutaraldehído, benceno, etcétera.

A lo largo de los tramos de acuífero atravesados, el sondeo esta provisto de cementaciones y revestimientos de seguridad que en una operación normal, impiden la entrada de cualquier tipo de fluido que circule por el sondeo. No obstante, el riesgo de un fallo de obra no puede descartarse completamente, durante la operación o a posteriori. En tal caso, una parte de los fluidos inyectados podrían acceder al acuífero, provocando una grave contaminación.

Asímismo, una entrada de gas durante la producción podría ocurrir por el debilitamiento de la obra debido a la ejecución de sondeos vecinos. De hecho, una gran parte de los pozos de agua próximos a plataformas de fracking en yacimientos modernos de los EE.UU (Marcellus shale) presentan elevados grados de contaminación por metano. El fluido de retroceso y los lodos del sondeo, además suelen contener pequeñas proporciones de radionucléidos y metales pesados, relativamente abundantes en todo tipo de pizarras y que podrían suponer un problema, debido al efecto acumulativo de los mismos, en los almacenamientos del fluido y de los lodos recuperados. Su control es fácil de realizar.

-Posible contaminación de los suelos y aguas superficiales:

Este riesgo deriva principalmente del manejo de grandes volúmenes de fluido durante el desarrollo y retroceso de la operación. Solo el retroceso puede llegar a suponer en torno a un millón de litros/día de fluido contaminado por cada sondeo, y más de 350 toneladas de lodos igualmente contaminados, a lo largo de varias semanas.

Estos se suelen depositar en pozos subterráneos, añadiendo un nuevo riesgo de contaminación de acuíferos, en estanques a la intemperie y en depósitos cerrados y/o son trasladados a plantas de descontaminación especializadas, a menudo sin capacidad suficiente para tratar tales volúmenes de fluido. El inadecuado manejo de tales cantidades, así como los posibles accidentes y escapes durantes el almacenamiento y el transporte, son un factor de riesgo importante para la contaminación de los suelos y las aguas superficiales.

-Riesgo sísmico:

La fracturación hidráulica requiere la aplicación de presiones de fluido capaces de provocar fracturas en la roca madre, las cuales pueden dar lugar a seísmos de baja intensidad (1,5-3 hasta ahora). Estas intensidades y las profundidades a las que se originan no representan riesgos directos sobre las estructuras de superficie. No obstante, esta actividad puede inducir seísmos de mayor intensidad en zonas de acumulación de stress, como algunas fallas tectónicas. Otro efecto sísmico potencial es la influencia que la fracturación hidráulica pueda tener sobre los sondeos vecinos, pudiendo conducir al deterioro de su estructura, con los consiguientes riesgos de contaminación de acuíferos y salida de emisiones. Igualmente, la posible conexión entre las fracturas producidas y posibles pozos de labores abandonadas, podría representar una vía de salida de fluidos.

-Contaminación atmosférica y efecto invernadero:

Un foco de contaminación evidente lo constituye la evaporación directa a la atmósfera de gases disueltos en el fluido de retorno (VOCs entre otros) que son depositados en los estanques al aire libre. La propia actividad de los motores de la maquinaria de perforación, las estaciones de compresores y el tráfico de camiones requerido, producen también emisiones no despreciables. Se debe considerar que la ejecución de un sondeo requiere del orden de 3000 viajes de camión, la mitad de ellos de transporte pesado.

De considerar es también el importante nivel de ruido generado, capaz de producir problemas de salud a las personas que habitan en las proximidades y desajustes importantes en los ecosistemas. Basta reparar en el tráfico generado, así como en el funcionamiento 24 horas al día de la actividad y las estaciones de compresión, plantas definidas como de elevado nivel de ruido. Estos impactos serían de muy elevada intensidad durante la ejecución de la fracturación hidráulica.

Otro importante aspecto del riesgo de contaminación atmosférica del fracking es su efecto sobre el clima, debido al calentamiento global producido por la emisión de gases de efecto invernadero (GEI). La combustión del gas natural (metano) para la producción de calor o electricidad, produce las menores tasas de emisión y por ello el gas natural se contempla como el combustible puente hacia la mitigación futura del calentamiento global y sustituto «limpio» de fuentes emisoras más sucias como el carbón y petróleo. En efecto, tanto la combustión del gas convencional como del gas pizarra producen las menores emisiones de todos los combustibles fósiles. No obstante, el balance completo de emisiones para un combustible requiere considerar además las emisiones debidas al proceso de producción por todos sus conceptos. La extracción del gas pizarra produce «emisiones fugitivas» de gas metano, denominados así a los escapes que salen directamente a la atmósfera durante la explotación, en una proporción directa a la cantidad de gas extraído. En este caso, el potencial del metano como gas de efecto invernadero es 60 veces superior al CO2 en una perspectiva de 20 años.

Todavía existen pocos estudios en los que se comparen las emisiones de GEI del gas pizarra por todos los conceptos con el resto de combustibles, y por ello la controversia entre los científicos es grande. No obstante está admitido que en general la sustitución de carbón por gas natural resulta beneficiosa, siempre que la tasa de emisión de gas metano fugitivo sea inferior al 3,2%. Las estimaciones llevadas a cabo por la Agencia Estadounidense de Protección Ambiental (EPA) sobre la pérdida de gas durante la producción mediante fracking son del 2,4% pero investigaciones muy recientes llevadas a cabo por investigadores de la Universidad de Colorado y la Agencia Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), empleando equipamientos científicos de última generación, presentadas en el último congreso (2013) de la American Geophysical Union (AGU), reportan tasas medias de emisión del 4% en campos de Denver (Colorado) matizando además que en algunos campos vecinos de Utah incluso se puede medir hasta el 9%. Tales cifras resultarían claramente demoledoras en relación a la limpieza del gas pizarra, el cual tendría un impacto sobre el cambio climático, incluso mayor que el petróleo y carbón.

-Impacto sobre el territorio

Quizás un aspecto clave sobre la incidencia que tiene sobre el territorio la explotación mediante esta técnica es el nivel de ocupación del terreno que conlleva en cuanto a plataformas, carreteras, obras auxiliares y desplazamiento de vehículos. La propia distribución del gas en el yacimiento requiere una elevada densidad de sondeos para obtener producciones razonables, particularmente en determinadas zonas, los denominados sweet spots (puntos dulces) o zonas de elevada concentración. La huella sobre el terreno sería de especial relevancia por ejemplo en un territorio como el de la CAPV.

Una puesta en el terreno de la estimación de reservas recuperables, adelantadas en su día por el exlehendakari Patxi Lopez (14.10.2011), no deja lugar a dudas. Según sus declaraciones, las reservas recuperables del permiso Gran Enara, Araba en su mayor parte, serían de 185.000 millones de m3 de gas. Si hacemos una estimación no conservadora de la producción, considerando una recuperación media por sondeo en torno a 30 millones de m3, la extracción de tales reservas requeriría más de 6.000 sondeos, que podrían suponer cerca de 1.000 plataformas en el territorio, con una ocupación media de dos plataformas/km2.

Esta concentración de plataformas requeriría además la construcción de las correspondientes infraestructuras, como vías de acceso e intercomunicación, hábiles para la circulación del intenso tráfico de los camiones de suministro y maquinaria. Como resultado de la modificación de los usos del suelo y la enorme ocupación del territorio, la calidad de vida de sus habitantes quedaría muy mermada, así como el aprovechamien- to agropecuario, las actividades lúdicas o el turismo.

La factura energética y el modelo de consumo

El modelo energético actual es una apuesta inequívoca por los combustibles fósiles, pero a medio plazo, y dadas las previsiones de demanda futura y la escasez de los recursos, el acceso a los mismos va a estar condicionado por enormes presiones, económicas, geo-políticas, ambientales y sociales. Por ello, para cualquier territorio el autoabastecimiento de energía supone un beneficio económico innegable.

En la CAPV, el gas natural, supone en torno al 42% de la demanda energética, de una factura total de más de 5.700 millones de euros cada año. Si consideramos que el consumo energético de gas en la CAPV está en torno a 2750 ktep/año (el 42% del total) el autosuministro de esas cantidades mediante gas pizarra requeriría aproximadamente la ejecución de unos 420 sondeos cada cinco años, allí donde esté el gas. Esto vendría a suponer un gasto anual de unos 460 millones de euros, sin considerar los gastos en infraestructuras, financiación, arrendamientos y el coste ambiental.

El beneficio puramente económico de la sustitución de parte de la factura energética por gas pizarra propio es evidente, una vez descontadas las inversiones necesarias para su extracción mediante fracking y su puesta en sitio. No obstante ese coste no es en absoluto despreciable, como corresponde a un recurso cuyo retorno energético es ligeramente superior a 4:1 frente al 25:1, o más, del petróleo por ejemplo.

Por otra parte se debe considerar que el actual modelo de crecimiento en Occidente esta muy lejos de cualquier parámetro de sostenibilidad con una previsión de demanda muy elevada para un futuro cercano. Según el modelo actual, la posibilidad de acceso a nuevos recursos energéticos, lejos de sustituir al consumo existente, seguramente contribuiría a un consumo adicional, con el consiguiente aumento de la otra factura: la ambiental. Debemos pensar que la capacidad de inversión de empresas e instituciones es limitada y que la apuesta por un determinado sector resta la posibilidad en otros.

En este sentido, la consultora empresarial más prestigiosa del mundo, MacKinsey & Company ha sugerido que una productividad dirigida hacia el ahorro y eficiencia en el consumo de recursos puede alcanzar cifras de ahorro del 30% para 2030, lo que sería equivalente a disponer de un importante margen. Esfuerzos en la investigación de las posibilidades de ahorro, eficiencia y puesta a punto de otras fuentes de energía más limpias y sostenibles, como las renovables, las pilas de combustible, etcétera, deben considerarse como una posibilidad real. Ello lógicamente requiere de inversiones y apuesta.

Así, el debate que subyace en relación al fracking es el del modelo energético y de crecimiento que deseamos para nosotros y nuestros descendientes, y si estamos dispuestos a pagar la factura ambiental y de salud que el actual modelo trae «debajo del brazo», a pesar de las grandes posibilidades que existen para explorar otras vías.

plataformas

Según declaró Patxi López, las reservas recuperables del permio Gran Enara serían de 185.000 millones de metros cúbicos de gas. Eso requeriría más de 6.000 sondeos y unas 1.000 plataformas.

9%

de gas fugitivo

Sustituir carbón por gas natural es beneficioso siempre que la tasa de emisión de gas metano fugitivo sea inferior al 3,2%. En general es del 2,4%, pero en Utah ha llegado a medirse hasta el 9%.

460

millones al año

El gas natural supone hoy en torno al 42% de la demanda energética en la CAV. El autosuministro de esta cantidad mediante gas pizarra requeriría un gasto anual de al menos 460 millones de euros.

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