O que é o Gás de Xisto? Como Funciona o Fracking?

Em qualquer lugar que você possa ler sobre a corrida do gás de xisto no Dakota do Norte, Texas, e Montana, todos os EUA. EUA é o maior produtor de gás de xisto. Sua produção de gás de xisto aumentou de 2000 a 2010 de 2 a 23% da produção total de gás com a tendência ainda em ascensão .
Como a fratura hidráulica (fracionamento) e a perfuração horizontal tornam o gás natural preso em formações rochosas de xisto financeiramente viável e acessível?

Gás de xisto

Shale é um tipo de rocha sedimentar de granulação fina comprimida. Foi formado a partir de lodo, argila e matéria orgânica.

Gás de xisto é gás natural aprisionado dentro de pequenos espaços de poros em formações de xisto. É uma mistura de hidrocarbonetos gasosos. É constituído principalmente por metano. Outros hidrocarbonetos são líquidos de gás natural (NGLs) como o etano, propano e butano, e também contém dióxido de carbono, nitrogênio e sulfeto de hidrogênio.

Perfuração e Fraccionamento Horizontal

Perfuração Horizontal permite perfurar verticalmente vários milhares de metros (normalmente 6.000 m) de profundidade e depois girar 90 ° e perfurar horizontalmente.

Isso torna possível operar múltiplas zonas alvo a partir de uma plataforma de perfuração. Aumenta as reservas recuperáveis e também a produtividade é significativamente aumentada.
Fractura ou fracturamento hidráulico cria fracturas na formação do xisto para libertar o gás.
Um fluido fracturante é bombeado sob alta pressão (ca. 100 bar) no tubo de perfuração para ampliar as fraturas na rocha ou para criar novas fraturas.
O fluido é constituído principalmente por água. Normalmente é misturado com areia de quartzo e três a doze produtos químicos, que se elevam a 0,5 a 2%. As composições exactas são mantidas em segredo pelas companhias de perfuração.

Aproximadamente 7-15 milhões de L de água são utilizados por poço . A areia mantém as fissuras abertas para aumentar a quantidade de gás natural que pode ser extraído. Os produtos químicos podem incluir géis ou butildiglicol (típico 0,2 L/t de água) que aumentam a viscosidade do fluido de fracionamento para melhor transportar a areia, agentes espumantes como CO2 e N2, para transportar a areia, biocidas para evitar o crescimento de bactérias em componentes orgânicos, ácidos como HCl, ácido acético, ácido fórmico ou ácido bórico para desintegrar os minerais das formações rochosas, e agentes anticorrosivos para proteger o local quando o ácido é adicionado.
Aproximadamente 50-70 % da solução de água é recuperada. A água restante permanece no solo. A água recuperada é contaminada com produtos químicos e sais da formação rochosa. Ela é transportada ou disposta diretamente nas instalações de tratamento.

O que fazer com o gás de xisto?

Rachadura significa separar as grandes cadeias de hidrocarbonetos de combustíveis fósseis como gás natural e petróleo.
Nafta está relacionada com o preço do petróleo, que é fixado pela oferta e demanda global. Os preços do gás natural são regionais.
O etileno é o composto orgânico mais utilizado na indústria química.
Nos EUA, mais de 85% do etileno é derivado do gás natural. Na Europa Ocidental, mais de 70% é derivado da nafta e de outros produtos destilados leves à base de petróleo.
Por isso, a mudança para mais e mais barato gás natural beneficiou a indústria química nos EUA.
Aqui, atualmente custa US$ 300 para produzir 1 tonelada de etileno. Na Ásia custa $ 1.717 e na Arábia Saudita $ 455 .

Preocupações

Uma das preocupações ambientais é que enormes quantidades de água são usadas e a água é contaminada pelas camadas de terra por onde é bombeada, bem como pelos produtos químicos fragmentados.
O cimento para proteger a água subterrânea pode vazar com o tempo, especialmente se for usada água ácida.
Radão e mercúrio são gases que podem vazar para fora da formação de xisto. Outros materiais subterrâneos como chumbo ou arsênico podem ser mobilizados.
Não se pode excluir que fraturas em formações rochosas cresçam em formações rochosas/solo mais altas ou até a superfície.
Sismos pequenos, chamados de sismicidade induzida, podem resultar da alteração do equilíbrio de forças nas formações rochosas.
Existem também as preocupações com a política energética, temendo que o hype possa mudar o entendimento de que o gás xistoso é uma transição e não um combustível substituto.
O metano, que é o principal componente do gás natural, é um potente gás de efeito estufa. É mal compreendido o impacto que a crescente indústria do gás de xisto tem sobre o clima.

A. Kotsakis, The Regulation of the Technical, Environmental and Health Aspects of Current Exploratory Shale Gas Extraction in the United Kingdom. Lessions Initial Lessions for the Future of European Union Energy Policy, Rew. Europ. Com. Int. Environm. Lei 2012, 21 (3), 282-290. DOI: 10.1111/j.1467-9388.2012.00759.x

L. Reins, The Shale Gas Extraction Process and Its Impacts on Water Resources, Rew. Europ. Com. Int. Environm. Lei 2011, 20 (3), 300-312. DOI: 10.1111/j.1467-9388.2012.00733.x
Kevin Bukkis, Shale Gas Will Fuel a U.S. Manufacturing Boom, MIT Technology Review, 9 de janeiro de 2013.
Shale Gas and New Petrochemicals Investment: Benefícios para a economia, empregos e fabricação dos EUA, American Chemistry Council (ACC), março de 2011.

Tanto de interesse:

  • Gás de xisto: Impacto na indústria petroquímica,
    ChemViews magazine 2013.
    DOI: 10.1002/chemv.201300015
    Desenvolvimento do petróleo e gás de xisto abriu novas fontes de petróleo, gás natural e principais matérias-primas petroquímicas
  • Oleo de xisto a nível mundial,
    ChemistryViews.org 10 de Dezembro de 2012.
    EUA e Canadá parecem continuar a ser os principais países a tirar vantagem económica do desenvolvimento do xisto durante algum tempo

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