La contaminación del aire urbano en los EE. UU. Ha disminuido casi continuamente desde la década de 1970.

Regulaciones federales, en particular, la Ley de Aire Limpio aprobada por el presidente Nixon, para reducir los contaminantes tóxicos del aire como el benceno, un hidrocarburo, y ozono, un oxidante fuerte, efectivamente redujo su abundancia en el aire ambiente con un progreso constante.

Pero hace unos 10 años, el panorama de los contaminantes del aire en los EE. UU. comenzó a cambiar. El "boom del fracking" en varias partes del país llevó a una nueva fuente de hidrocarburos a la atmósfera, afectando la abundancia de benceno y ozono tóxicos, incluso en áreas que anteriormente no se vieron muy afectadas por dicha contaminación del aire.

Como resultado, En los últimos años ha habido un aumento en la investigación para determinar cuál es el alcance de las emisiones de los pozos de petróleo y gas fracturados, llamadas fuentes "no convencionales" en la industria. Si bien se ha debatido mucho sobre las emisiones de metano, un gas de efecto invernadero, Se ha prestado menos atención a los tóxicos del aire.

Emisiones aguas arriba

Fracking es un término que puede provocar fuertes emociones entre sus oponentes y defensores. En realidad, es una combinación de técnicas, incluida la fracturación hidráulica, eso ha permitido a los perforadores extraer hidrocarburos de formaciones rocosas que antes no eran rentables para extraer.

Los perforadores rompen capas de roca de esquisto con agua a alta presión, arena y productos químicos para iniciar el flujo de hidrocarburos de un pozo. El proceso de fracturación hidráulica en sí, además de su gran demanda de agua, es posiblemente el paso de menor impacto ambiental a lo largo de la cadena operativa completa de perforación de hidrocarburos. Posiblemente, los efectos ambientales más relevantes son el manejo y eliminación de aguas residuales, así como la liberación de vapores del almacenamiento y distribución de petróleo y gas.

La producción, La distribución y el uso de hidrocarburos siempre han provocado algunas emisiones a la atmósfera, ya sea directamente a través de fugas (intencionales o accidentales), o durante la combustión incompleta de combustibles. Sin embargo, a través de la normativa y la innovación tecnológica, hemos reducido esta fuente drásticamente en los últimos 30 años, aproximadamente por un factor de 10.

Sin embargo, dondequiera que se produzcan hidrocarburos, refinado o almacenado, Habrá algunas emisiones de contaminantes. En la era del fracking, las grandes operaciones en sitios de pozos convencionales han sido reemplazadas por cientos de plataformas de pozos que salpican el paisaje. Cada uno requiere el transporte de agua, productos químicos y equipos hacia y desde estas almohadillas, así como la eliminación de aguas residuales, y ninguno está regulado como lo estaría cualquier instalación más grande.

Como resultado, La producción no convencional no solo ha aumentado el tráfico de camiones y las emisiones relacionadas en las áreas de esquisto, pero también estableció una fuente renovada de hidrocarburos. Entran a la atmósfera por fugas en las válvulas, tubería, separadores y compresores, oa través de las rejillas de ventilación de los tanques. Junto con las emisiones de óxidos de nitrógeno, principalmente de motores diesel en camiones, compresores y equipos de perforación, Estos hidrocarburos pueden formar cantidades significativas de sustancias nocivas, ozono a nivel del suelo durante el día.

Desafíos de medición

En 2011, un documento argumentó que las emisiones de metano de fuentes no convencionales en comparación con la exploración convencional de petróleo y gas se estaban subestimando significativamente. Los investigadores comenzaron a investigar seriamente las emisiones de hidrocarburos de las operaciones de fracturación hidráulica. Y, por lo tanto, se ha desarrollado un importante cuerpo de literatura desde 2013, gran parte del cual se centra en las emisiones de metano, el principal componente del gas natural y un potente gas de efecto invernadero.

La EPA realiza un seguimiento de las emisiones de metano en su inventario de gases de efecto invernadero, pero las cifras se basan en estimaciones desarrolladas en las décadas de 1980 y 1990 y se compilan mediante cálculos y autoinformes de la industria.

De hecho, Tanto las mediciones satelitales como las atmosféricas sugieren que las estimaciones de la EPA podrían estar subestimando las emisiones de metano en el mundo real hasta en un factor de dos. Y si esto es cierto para el metano, Es probable que también se subestimen los gases de hidrocarburos co-emitidos.

Formación de ozono

Como en muchos de estos casos, existen matices.

Las mediciones aerotransportadas realizadas por la NOAA sugieren que las estimaciones de metano de la EPA pueden ser aplicables a áreas maduras de esquisto con producción mayoritariamente de gas natural. Pero ese no es el caso en las áreas de esquisto más jóvenes que también producen grandes cantidades de petróleo junto con el gas natural, como el Bakken en Dakota del Norte. Las emisiones solo de Bakken pueden ser tan grandes como para ser responsables de aproximadamente la mitad del aumento renovado de etano atmosférico en el hemisferio norte desde el comienzo del boom del fracking.

Similar, Nuestros propios estudios para la lutita Eagle Ford en el centro-sur de Texas sugieren que las emisiones de hidrocarburos son más altas de lo que se estima actualmente. Esto aumenta el potencial de formación regional de ozono, ya que estos hidrocarburos se oxidan en la atmósfera en presencia de óxidos de nitrógeno. Y como el Estándar Nacional de Calidad del Aire Ambiental del ozono se redujo recientemente a 70 partes por mil millones, con ozono en San Antonio a favor del viento del Eagle Ford con una tendencia cercana al antiguo umbral de 75 ppb, el impacto de las emisiones de hidrocarburos de esquisto no es trivial.

Los problemas del ozono de San Antonio no son únicos. En algunas areas, el progreso de décadas en la calidad del aire con ozono se ha estancado; en otros, particularmente la cuenca de Uintah en Utah, ha surgido un nuevo problema de ozono debido a las emisiones de la industria del fracking.

Benceno

Aparte de los efectos sobre las tendencias del ozono, El aumento de las emisiones de hidrocarburos también ha provocado el resurgimiento de un tóxico para el aire que se cree que es una historia del pasado en los Estados Unidos:el benceno. A diferencia del ozono, que se supervisa ampliamente, el benceno no lo es. Sin embargo, ya que es un carcinógeno conocido, ha estado durante mucho tiempo en el radar de las agencias reguladoras.

Medido rutinariamente por encima de 1 parte por mil millones en áreas urbanas en los años setenta y ochenta, las concentraciones de benceno en el ambiente urbano han caído entre un 5 y un 10 por ciento por año, similar a otros contaminantes del aire, durante los últimos 20 a 30 años. Los niveles medios anuales de benceno están ahora por debajo de 1,5 partes por mil millones en más del 90 por ciento de las ubicaciones que controlan el benceno con regularidad. pero pocas de estas estaciones de monitoreo se encuentran en áreas de esquisto o cerca de ellas.

Altos niveles de benceno en áreas de esquisto, como pozos cercanos en la lutita de Barnett en Texas, se registraron temprano en el boom del fracking, pero pocos datos de monitoreo continuo del aire están disponibles hasta el día de hoy, prácticamente sin datos antes del auge de la fracturación hidráulica para comparar.

Si bien el benceno generalmente se monitorea por debajo de los niveles que preocupan a la Comisión de Calidad Ambiental de Texas (TCEQ), cada vez está más claro que los niveles deben haber aumentado en las zonas rurales de esquisto.

Nuestro análisis de huellas dactilares de los datos de 2015 del monitor de aire más reciente en la ciudad de Karnes, Texas, en el centro de la pizarra Eagle Ford, sugiere que menos del 40 por ciento del benceno todavía está relacionado con las emisiones del tubo de escape, su fuente de emisión anteriormente dominante. En lugar de, más del 60 por ciento está ahora vinculado a diversas actividades de exploración de petróleo y gas, incluidas las emisiones de la quema de gas.

Los estudios de Colorado y Texas muestran que los niveles elevados de benceno en las áreas de esquisto están claramente correlacionados con otros gases de hidrocarburos emitidos por la exploración de petróleo y gas.

Impactos en la salud

Si bien el ozono se distribuye de manera relativamente uniforme en una región, Las emisiones primarias de benceno y otros hidrocarburos distintos del metano estarán en concentraciones más altas en el aire junto a las fuentes. Por lo tanto, Considerando que la mayoría de las estaciones de monitoreo de ozono son bastante representativas de un área más grande, El monitoreo del benceno lejos de sus fuentes dominantes en áreas de lutitas no proporciona una imagen representativa.

Los riesgos para las personas que viven en áreas de lutitas aumentan debido a su proximidad a las plataformas de pozos. La investigación de salud en curso ha revelado que ciertos efectos de salud menores, como la sinusitis, migrañas y fatiga, sino también las tasas de hospitalización y ciertos defectos de nacimiento, están conectados de manera identificable con la densidad de pozos de un área o la distancia de una casa a los pozos de petróleo y gas como un indicador de exposición, justificando una investigación más detallada.

En conclusión, el auge del esquisto ha creado una nueva fuente de ingresos a gran escala, Emisiones difusas de hidrocarburos que afectan negativamente los niveles de sustancias tóxicas en el aire. Si bien los efectos son sutiles, ocurrieron en áreas generalmente sin ningún control de contaminantes del aire, dificultando las estimaciones de las tendencias.

En muchos casos, estos contaminantes pueden reducirse mediante medidas de reducción de emisiones de sentido común, y algunas empresas implementan o planean implementar buenas prácticas. Sin embargo, El crecimiento continuo de la industria del fracking, así como los planes para eliminar las regulaciones sobre las emisiones de metano, no aliviarán las altas emisiones de hidrocarburos y los problemas regionales asociados al ozono.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.