Nei prossimi decenni verrà prodotta dal sottosuolo una quantità sufficiente di acqua come sottoprodotto della produzione di petrolio da giacimenti non convenzionali per contrastare teoricamente la necessità di utilizzare acqua dolce per le operazioni di fratturazione idraulica in molte delle grandi aree produttrici di petrolio della nazione. Ma mentre altri settori, come l'agricoltura, potrebbe voler riciclare parte di quell'acqua per i propri bisogni, problemi di qualità dell'acqua e i potenziali costi implicati significano che potrebbe essere meglio mantenere l'acqua nella macchia d'olio.

Questo è il risultato di due nuovi studi condotti da ricercatori dell'Università del Texas ad Austin.

"Dobbiamo prima massimizzare il riutilizzo dell'acqua prodotta per la fratturazione idraulica, " ha detto Bridget Scanlon, autore principale di entrambi gli studi e ricercatore senior presso l'UT Bureau of Economic Geology. "Questo è davvero il messaggio qui."

Il primo studio è stato pubblicato in Scienze e tecnologie ambientali il 16 febbraio. Quantifica per la prima volta quanta acqua viene prodotta con operazioni a petrolio e gas naturale rispetto a quanta ne serve per la fratturazione idraulica. Gli autori hanno anche proiettato la domanda di acqua per le esigenze di fratturazione idraulica e hanno prodotto acqua durante la vita dei giochi di petrolio e gas, che abbracciano decenni. Un gioco è un gruppo di giacimenti di petrolio o di gas naturale controllati dalla stessa geologia.

Il secondo studio è stato pubblicato in Scienza dell'ambiente totale il 3 febbraio. Valuta la possibilità di utilizzare l'acqua prodotta con petrolio e gas naturale in altri settori, come l'agricoltura. Comprendeva ricercatori della New Mexico State University, L'Università del Texas a El Paso e la Penn State University. Mostra che i volumi attuali di acqua prodotta sono relativamente piccoli rispetto alla domanda di acqua per l'irrigazione e non risolveranno i problemi di scarsità d'acqua.

Affrontare i problemi idrici è diventato sempre più difficile con lo sviluppo di petrolio e gas naturale in giacimenti di scisto non convenzionali. Gli operatori hanno bisogno di quantità significative di acqua per fratturare idraulicamente gli scisti per produrre petrolio e gas naturale, che può essere un problema nelle aree in cui l'acqua è scarsa. E grandi quantità di acqua vengono sollevate dai serbatoi come sottoprodotto della produzione, ponendo tutta una nuova serie di questioni su come gestire l'acqua prodotta, soprattutto perché la scienza ha dimostrato che il pompaggio di nuovo nel sottosuolo profondo è legato all'attività sismica in alcune regioni.

Gli studi possono aiutare a informare significativi dibattiti di politica pubblica sulla gestione dell'acqua relativa alla produzione di petrolio e gas naturale in Texas, Oklahoma, Nuovo Messico e altre parti del paese, disse Scanlon.

"I volumi d'acqua citati variano ampiamente. Ecco perché abbiamo fatto questo studio, " ha detto. "Questo fornisce davvero un'analisi quantitativa della domanda di acqua di fratturazione idraulica e dei volumi di acqua prodotta".

La ricerca ha esaminato otto importanti opere teatrali negli Stati Uniti, compreso il Permiano (Midland e Delaware), Bakken, Barnet, Aquila Ford, Fayetteville, Haynesville, Marcello e Niobrara suonano.

Gli scienziati hanno utilizzato i dati storici dal 2009 al 2017 per tutti i giochi, e le proiezioni sono state sviluppate per la vita dei giochi petroliferi basati sul petrolio tecnicamente recuperabile utilizzando la tecnologia attuale. I giochi di petrolio hanno prodotto molta più acqua dei giochi di gas naturale, con il bacino del Permiano che produce circa 50 volte più acqua del Marcello nel 2017. Per quanto riguarda il potenziale di riciclaggio per fratturazione idraulica, la ricerca mostra che in molti casi c'è molta acqua che potrebbe essere usata bene. Ad esempio, nel bacino del Delaware, che fa parte del più vasto bacino del Permiano in Texas, gli scienziati hanno scoperto che i volumi di acqua prodotta previsti saranno quasi quattro volte superiori alla quantità di acqua richiesta per la fratturazione idraulica.

La gestione di questa acqua prodotta rappresenterà una sfida significativa nel Delaware, che rappresenta circa il 50% della produzione petrolifera prevista del paese. Sebbene l'acqua possa teoricamente essere utilizzata da altri settori, come l'agricoltura nell'arido Texas occidentale, gli scienziati hanno affermato che i problemi di qualità dell'acqua e il costo per trattare l'acqua salmastra potrebbero essere ostacoli. Inoltre, se l'acqua è molto trattata per rimuovere tutti i solidi, si genererebbero grandi volumi di sale. Il sale dell'acqua prodotta nel bacino del Delaware nel solo 2017 potrebbe riempirne fino a 3, 000 piscine olimpioniche.

"La capacità di riutilizzare vantaggiosamente le acque prodotte nelle regioni aride e semi-aride, che può essere stressato dall'acqua, non è la panacea che speravamo, " ha detto il co-autore Mark Engle, un professore all'Università del Texas a El Paso. "C'è sicuramente il potenziale per fare del bene, ma richiederà approcci e politiche prudenti e intelligenti".