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Reducción del Calentamiento Global[editar]
Introducción[editar]
El antiguo modelo de producción junto al desarrollo industrial que ha prevalecido en los últimos 100 años, ha traído graves consecuencias ambientales debido a malas prácticas en la explotación, uso y aprovechamiento de los recursos de hidrocarburos; alterando ecosistemas en extensas regiones e inclusive afectando el equilibrio termodinámico en los océanos y en la atmósfera, generando grandes distorsiones en el clima global afectando la biodiversidad y comprometiendo la existencia de la vida en el planeta tierra.
Estadísticas: Emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)[editar]
Los efectos nocivos derivados de la actividad industrial a través de emisiones de gases de efecto invernadero resultados de la quema de combustibles fósiles y de la actividad humana, se han acrecentado de manera abismal en las últimas décadas. La quema de gas promedio en EE.UU. para el año 2019 fue de aproximadamente 600.000 millones de pies cúbicos, es decir 1.643,83 millones de pies cúbicos por día, según World Energy Trade y se generaron 4,920 millones de toneladas de CO2 (MtCO2) por emisiones de dióxido de carbono CO2, en donde el petróleo contribuyó con un 43% (2,115.6 Mt CO2), el gas con un 34% (1,672.8 MtCO2) y el carbón con un 23% (1,131.6 MtCO2)[1]. También es importante agregar que de acuerdo al informe anual de ENERDATA, Global Energy Statistical Yearbook 2020, en su más reciente informe de tendencias sobre la industria energética señala a China como el país que genera el mayor volumen de emisiones de dióxido de carbono CO2 con aproximadamente 9,729 (Mt CO2), los Estados Unidos de América ocupan la segunda posición con un aproximado de 4,920 Mt CO2 (millones de toneladas métricas de dióxido de carbono)[2].
A pesar del incremento de la quema de gases y lo alarmante de las proyecciones de la contaminación ambiental que esto conlleva, una buena parte de la humanidad aún se encuentra ignota ante esta realidad. La Corporación Technologies Link Business Services (TLBS Corporation) es una contratista general de ingeniería, consultoría y desarrollo de proyectos conformada en el año 2016 en EE.UU. Esta compañía realizó una revista en el año 2020 llamada: "Green Planet Oil & Gas USA" para educar a la sociedad con respecto a las mejores prácticas que pueden aplicarse en el sector petrolero y gasífero para ayudar a mitigar en un gran porcentaje los efectos negativos, que cada día aceleran el calentamiento global, producto de diversas actividades antropogénicas.
Revista Green Planet Oil & Gas USA "GPOG"[editar]
La Corporación TLBS (Technologies Link Business Services) aborda el problema del calentamiento global a través de la revista Digital Trends del año 2020 llamada: "Green Planet Oil & Gas USA" planteando unos artículos científicos que evidencian un abordaje modernizado de la reducción de los gases de efecto invernadero y aguas producidas provenientes de la fractura hidráulica. Se reveló el propósito ambientalista de la revista ya que se planteó de forma directa lograr en cifras significativas la reducción de los gases de efecto invernadero (GEI) producidos por la principal industria del mundo: La industria petrolera y gasífera, de esa manera abordó la amenaza más feroz del planeta tierra: “El Calentamiento Global”.
La Revista cuenta con tres (3) artículos principales que hacen referencia a:
- La disminución y aprovechamiento de gases de venteo/quema
- El Tratamiento y reutilización de aguas producidas provenientes de la fractura hidráulica
- La Inteligencia Artificial para gestión de mantenimiento de activos e instalaciones
Disminución y aprovechamiento de gases de venteo/quema[editar]
La temática utilizada para el desarrollo del artículo se centró en el problema de las emisiones de gases a la atmósfera. Plantearon la identificación del tipo de gas de quema o venteo desde su captura, procesamiento de datos en el campo y la clasificación en base a su composición y análisis físico-químico (Componentes pesados - gas rico y componentes livianos - gas seco) para luego comprobar la composición química y poder energético del gas. En los artículos se evidenció el abordaje tecnológico para la detección, medición, concentración, cuantificación, sellado, captura, recuperación, transformación y monetización del gas recuperado, mediante el control de la quema, venteo de gas natural y fuga de gas metano.
Hicieron énfasis en unas cifras; si el sector petrolero llegase a aplicar mejores prácticas se planteó una recuperación del 5%-25% de la quema y venteo de gas en instalaciones petroleras, que se traduce entre un 82.2 - 411.0 Millones de pies cúbicos de gas por día, que se dejarían de quemar y ventear al ambiente. Las emisiones fugitivas es uno de los principales agentes causantes del calentamiento global en los últimos años, debido a esto, los gobiernos se han comprometido a disminuir sus emisiones, con el objetivo principal de reducir el venteo y la quema de gases en los pozos petroleros, instalaciones petroleras, plantas de procesamiento de gas y gasoductos.
Gas Metano (CH4)[editar]
El Metano (CH4) es un potente gas de efecto invernadero (GEI), su vida útil en la atmósfera es mucho más corta que la del dióxido de carbono (CO2), sin embargo, por su composición química: una molécula de carbono por cuatro moléculas de hidrógeno, atrapa más radiación proveniente de la luz solar y la dispersa en dirección a la tierra; consecuentemente la temperatura media del planeta aumenta ocasionando el calentamiento global. El impacto del metano sobre el cambio climático es veinte (20) veces mayor que el del dióxido de carbono durante un período de cien (100) años y alrededor de ochenta y seis (86) veces mayor durante un período de veinte (20) años.
Según el estudio de “Science” que analizó las emisiones del Metano, aproximadamente el 2,3% del gas natural producido en EE.UU escapa directamente a la atmósfera debido a equipos con fugas o descargas intencionales (descargas permisibles). Las fugas de Gas Metano para el año 2019 son de 2,564.73 Millones de pies cúbicos día, lo que representa alrededor de US$ 4.5 millones de dólares diarios perdidos en éste elemento[3].
El gas y su aprovechamiento[editar]
La Quema de gas asociada a la producción de petróleo, a menudo está permitida en la fase inicial de la explotación de los pozos; se pueden contabilizar los volúmenes de gas . Si el gas rico se recolecta y envía a plantas de procesamiento para extraer los Líquidos del Gas Natural (en base a riqueza del gas - hidrocarburos más pesados - GPM (1-4) número de galones de líquido por cada 1000 pie cúbico de gas natural), se fracciona y finalmente se transporta para reutilizarlo en diferentes sectores: eléctrico, industrial, doméstico, petroquímico y petrolero.
Con la aplicación de mejores prácticas se pueden minimizar los impactos sobre el ambiente, producto de la quema y el venteo de gas, al mismo tiempo se reduciría el enorme desperdicio de materia prima. El aprovechamiento del gas puede llegar a formar parte de un modelo sustentable que explota responsablemente recursos naturales disminuyendo considerablemente en cifras importantes la afectación sobre el ambiente que causan dichas actividades basadas en el antiguo modelo de producción, sin comprometer la capacidad del entorno para las generaciones futuras. Adicionalmente, el gas recuperado en función de su composición, nivel de riqueza y procesamiento, tiene diversos usos, una vez procesado se generan productos, sub-productos de alto valor comercial de interés nacional e internacional para exportación.
Tratamiento y reutilización de aguas producidas provenientes de la fractura hidráulica[editar]
Otro de los artículos plantea como reutilizar las aguas producidas en la inyección a nuevos pozos, en su defecto garantizar una mejor disposición final después de un proceso de tecnología de filtrado, que permita controlar una cantidad considerable de componentes químicos que según Chemical Abstracts Service Record (CASRN) pudieran estar presentes en el agua producida[3]. De ese modo abordaron dos (2) grandes problemas producto de dicha operación no-convencional de gas y petróleo como lo es la generación de una gran volumetría de estas aguas y el tratamiento físico - químico y biológico del agua para determinar su disposición temporal y final.
Aguas producidas[editar]
Siendo el agua producida una mezcla del agua cargada con presencia de aditivos químicos inyectada a un pozo de petróleo o gas con el agua congénita (natural) del yacimiento, por medio del agua de retorno (flowback) regresa a la superficie cargada de cientos a miles de compuestos químicos, que por sus altas concentraciones, esas aguas se convierten en un agente activo muy contaminante. EE.UU. es señalado por las consecuencias ambientales a causa de la operación de la fractura hidráulica (fracking) en yacimientos petroleros no-convencionales. Estos yacimientos caracterizados como no-convencionales se deben trabajar por medio de operaciones no-convencionales de petróleo y gas (CPG) debido a su baja o nula permeabilidad para poder extraer los hidrocarburos presentes; en consecuencia ocasiona daños a millones de litros de agua y efluentes naturales contaminados con sustancias tóxicas.
La Agencia de Protección Ambiental (EPA), agente regulador[editar]
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) identificó algunos valores de toxicidad oral crónica, entre 2005 y 2013, dicho valor se extrajo de las fuentes de datos seleccionadas para 98 de los 1,084 productos químicos que se utilizaron en fluidos de fractura hidráulica. El resultado arrojó peligros potenciales para la salud humana asociados con la exposición oral crónica a estos productos químicos, plantearon el incremento de posibles enfermedades como: el cáncer de cloude, efectos del sistema inmunitario, cambios en el peso corporal, cambios en la química sanguínea, cardiotoxicidad, neurotoxicidad, toxicidad hepática y renal, y toxicidad reproductiva y del desarrollo[4].
El componente principal de casi todos los fluidos de fractura hidráulica es el agua, representa entre el 90-97% del volumen total de líquido inyectado en un pozo. El volumen medio de agua utilizado, por pozo, para la fractura hidráulica fue de aproximadamente 1,5 millones de galones (5,7 millones de litros) entre enero de 2011 y febrero de 2013, como se informó en análisis de los datos del fluido de fracturación hidráulica del FracFocus Registro de divulgación química EPA Report[5].
Existe una preocupación global con respecto al desarrollo de las actividades no-convencionales de petróleo y gas, relacionada con el impacto en la calidad del agua, los ecosistemas y el bienestar de la población. El conocimiento de la composición química del agua producida proviene de la recolección y análisis de muestras, lo que a menudo requiere equipos y técnicas de laboratorio avanzadas que pueden detectar y cuantificar productos químicos en esta agua . En general, se ha encontrado que el agua producida contiene:
- Sales, incluidas las compuestas de cloruro, bromuro, sulfato, sodio, magnesio y calcio.
- Metales incluidos como aluminio, arseniobario, manganeso, hierro estroncio.
- Compuestos orgánicos de origen natural, que incluyen benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos (BTEX), aceite y grasa.
- Materiales radiactivos, incluido el radio.
- Químicos de fractura hidráulica y sus productos de transformación química[5].
La Inteligencia Artificial (IA) para gestión de mantenimiento de activos e instalaciones[editar]
Otro de los temas centrales de la revista hizo referencia a la Inteligencia Artificial para gestión de mantenimiento de activos e instalaciones. Un sistema de gestión empresarial a través de un software les permitirá procesar datos operacionales extraídos en el campo para su seguimiento, desarrollo y control mediante modelos computacionales manejados desde dispositivos móviles a través de las aplicaciones (App), y monitoreo en tiempo real (a distancia). La sistematización ayuda a controlar la fuga de gas en plantas industriales y derrames de fluidos de la fractura hidráulica, causados principalmente por fallas técnicas en los equipos y errores humanos. Plantearon la integración de tecnologías emergentes como la Inteligencia Artificial (IA), el Internet De Las Cosas (IoT), la robótica industrial y los vehículos aéreos no tripulados (drones utilizados en la fase de inspección para el control del mantenimiento) para controlar y reducir las fallas en tiempo real y de esta manera mitigar los daños ambientales. Adicionalmente confluye la nanotecnología y biotecnología en un solo sistema que podrá arrojar los resultados de inspección y saneamiento de las diferentes instalaciones. La aplicación de estos avances tecnológicos permitirá:
- Capturar información desde la actividad operacional
- Evaluar las instalaciones, procesos y equipos que estén relacionados con la actividad de la producción de hidrocarburos y sus consecuencias
- Elaborar planes de acciones preventivas y correctivas como respuesta al impacto ambiental
Referencias[editar]
- ↑ «CO2 emissions from fuel combustion» (en inglés). Consultado el 25 de febrero de 2021.
- ↑ «La Tercera». Las fugas que amenazan la imagen limpia del gas natural. Consultado el 27 de febrero de 2021.
- ↑ a b «Hydraulic Fracturing for Oil and Gas: Impacts from the Hydraulic Fracturing Water Cycle on Drinking Water Resources in the United States». EPA-600-R-16-236ES: 38. December 16. Consultado el 27 de febrero de 2021.
- ↑ «Hydraulic Fracturing for Oil and Gas: Impacts from the Hydraulic Fracturing Water Cycle on Drinking Water Resources in the United States». EPA-600-R-16-236ES: 10. December 2016.
- ↑ a b «Hydraulic Fracturing for Oil and Gas: Impacts from the Hydraulic Fracturing Water Cycle on Drinking Water Resources in the United States». EPA-600-R-16-236ES: 29.