Fracking Explicado: Processo, História e o Debate Sobre Seu Impacto

Fracking, abreviação de fraturamento hidráulico, é uma técnica de perfuração específica que permite mineradores extraírem petróleo e gás natural de rochas enterradas profundamente abaixo da superfície. Em outras palavras, facilita a recuperação de recursos naturais de difícil acesso.

Embora essa tecnologia tenha sido aperfeiçoada nos anos 1950, continua sendo uma grande questão controversa até hoje, tanto ambiental quanto politicamente.

Abaixo, discutiremos o processo envolvido no fracking, sua história e seu impacto na sociedade. Também vamos explorar o futuro desta técnica.

Como Funciona o Fracking?

Esquema do processo | Imagem: Mike Norton

Segundo a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA), fracking é um processo de estimulação de poço que aumenta significativamente a quantidade total de recursos naturais como petróleo e gás natural extraídos de xisto e outras formações rochosas.

A técnica de fraturamento hidráulico tem dois componentes. Um é a perfuração hidráulica, primeiro realizada verticalmente e depois horizontalmente. O outro envolve bombear ou injetar fluidos de fracking (entraremos nisso em breve) no poço perfurado sob alta pressão.

Do Que o "Fluido de Fracking" é Composto?

De modo geral, o fluido de fraturamento hidráulico é principalmente água misturada com vários produtos químicos, incluindo ácidos, lubrificantes e álcool. Além desses, pequenas quantidades de minúsculas partículas sólidas como areia também são adicionadas. Essas partículas são conhecidas como "proppants" (agentes de sustentação).

Embora areia não tratada seja um proppant convencional, ela é suscetível à geração de finos (redução de tamanho) ao longo do tempo. E para manter o tamanho de grão ideal, a areia é frequentemente revestida com resina para criar areia especializada (Areia Revestida com Resina Curável). Outras alternativas, como bauxita (sinterizada) e cerâmicas, também existem.

A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos identificou uma média de 14 produtos químicos usados em locais de fraturamento hidráulico no país. Etanol, ácido clorídrico e destilados de petróleo estavam talvez entre os mais comuns.

O Processo

Configuração de hidro-fracking em Dakota do Norte | Imagem: Joshua Doubek

O processo de fracking começa com um poço perfurado verticalmente que pode se estender até 3 km abaixo da superfície da Terra. Uma vez que o poço vertical atinge uma certa profundidade (onde rochas ricas em minerais se encontram), ele faz uma curva de 90 graus e continua horizontalmente. Segundo uma publicação da Texas A&M University, a perfuração horizontal pode se estender até 1,6 km do ponto de interseção.

Após a perfuração, o poço é revestido; um tubo oco endurecido (feito de aço ou cimento) é inserido para evitar vazamento de hidrocarbonetos e fluidos de fracking em fontes de água subterrânea.

O fluido de fracking é então injetado no poço sob condições de pressão extremamente alta. Este processo é frequentemente realizado a mais de 62.000 quilopascals de pressão, cerca de 9.000 psi (libras por polegada quadrada).

Em altas pressões, o fluido de fracking cria rachaduras e fissuras nas rochas através das quais hidrocarbonetos (petróleo e gás natural) podem fluir muito mais livremente. As partículas de areia ou proppants estão lá para manter essas rachaduras abertas mesmo após a liberação da pressão, garantindo a liberação contínua de recursos valiosos.

Junto com o petróleo e gás presos, uma grande quantidade de água residual ou líquido de "retorno" é descarregada do poço. O líquido de retorno contém água e vários contaminantes tóxicos, incluindo metais pesados, materiais radioativos e outras toxinas.

Cabeça de poço aberta | Imagem: Joshua Doubek

A água residual de poços de fraturamento hidráulico pode ser descartada ou reutilizada após ser tratada. Ambos os métodos, no entanto, têm suas complicações.

História do Fracking

O primeiro uso registrado de técnica de simulação de rocha data dos anos 1860. Dinamites eram frequentemente usadas para aumentar a produção total de petróleo de formações geológicas. A ideia serviu de base para a técnica "torpedo explosivo", desenvolvida pelo Cel. Edward A. L. Roberts, veterano da Guerra Civil dos EUA, em 1865.

Aqui, canisters equipados com explosivos (inicialmente pólvora ou nitroglicerina) eram baixados por corda no poço, já cheio de água para maximizar o efeito da explosão. Explosões de torpedo fraturavam a rocha mineral e removiam a cera de parafina que se acumula ao longo do tempo para facilitar o fluxo ininterrupto de petróleo.

Antes dos torpedos cheios de nitroglicerina, água fervente ou benzeno era derramado nos poços para tentar dissolver a parafina.

A versão moderna do fraturamento hidráulico foi introduzida nos Estados Unidos no final dos anos 1940.

Vantagens e Efeitos Econômicos

A técnica de fraturamento hidráulico não apenas permite que empresas de energia extraiam recursos valiosos de reservatórios de difícil acesso, mas os obtenham em quantidades mais significativas (comparado a métodos convencionais).

Embora o fracking seja usado principalmente na extração de petróleo e gás natural, pode ser implantado em um conjunto de outras condições também. Por exemplo, pode estimular poços de água subterrânea ou ajudar a descartar resíduos profundamente nas rochas.

O crescimento notável da tecnologia de fracking nos Estados Unidos melhorou drasticamente a produção de petróleo e gás do país. Em 2008, a produção total de gás natural do país superou a da Rússia, tornando-se o maior produtor de gás natural do mundo.

Em nota lateral, o país ultrapassou a Arábia Saudita para se tornar o maior produtor de petróleo do mundo em 2013.

Maiores países produtores de gás natural | Imagem: Statista

A demanda global por gás natural só vai aumentar. Segundo a McKinsey, empresa de consultoria de gestão, relatório de perspectivas de 2019, a demanda por GNL (gás natural liquefeito) deve aumentar 3,6% ao ano até 2035.

Com suas extensas reservas de gás de xisto e tecnologia avançada de fracking, espera-se que os Estados Unidos forneçam mais da metade do gás natural do mundo no mesmo período.

Estudos realizados para determinar o aspecto econômico do fracking têm sido mostly positivos. Um relatório de 2017 da Brookings Institution indica que a extração de gás de xisto sozinha aumentou os benefícios per capita do consumidor em até $432 na região Centro-Oeste Sul dos Estados Unidos.

Além disso, o aumento do fracking reduziu significativamente o gasto anual da nação com gás. O ganho econômico total anual desta técnica é de cerca de $74 bilhões.

O fracking pode, no entanto, afetar adversamente setores econômicos como a agricultura. Pelo menos um estudo descobriu que a produtividade de culturas irrigadas de uma cidade diminui 5,7% quando um poço é perfurado em sua proximidade (raio de 11-20 km). Segundo o mesmo estudo, a Província Canadense de Alberta perdeu cerca de $14,8 milhões em receita agrícola em 2014.

O Fracking é Seguro? Seu Efeito no Meio Ambiente e Sociedade

Não há dúvida de que o fracking extensivo transformou o mercado de energia da América e os tornou autossuficientes pelos próximos cem anos. Impulsionou a economia dos EUA, e muitas nações ao redor do mundo tentaram emular o mesmo.

A tecnologia, no entanto, enfrenta críticas generalizadas até mesmo nos Estados Unidos.

Marcha por energia limpa na Filadélfia (2016) | Mark Dixon/Flickr

O uso de fraturamento hidráulico por um longo período pode prejudicar o meio ambiente de mais de uma forma. Contaminação de água subterrânea, terremotos frequentes, poluição sonora, alto uso de água, mudança climática e risco geral à saúde têm sido associados ao fracking.

Há décadas, opositores do fracking estão em pé de igualdade com aqueles a seu favor. Os defensores do fraturamento hidráulico frequentemente citam seus benefícios econômicos e o fato de que o gás natural é uma substituição muito mais limpa para o carvão.

A maior preocupação quanto ao uso desta tecnologia é a contaminação de água subterrânea e superficial. Em 2016, uma pesquisa conduzida por Dominic DiGiulio, ex-cientista da EPA, sugere que poços de água em Pavillion (Wyoming) estão poluídos com produtos químicos prejudiciais usados no fluido de fracking. Outros achados semelhantes também foram feitos. Risco potencialmente alto de contaminação de água subterrânea e poluição do ar por fraturamento hidráulico foi identificado em um relatório de 2012 pela Diretoria-Geral de Meio Ambiente da UE.

A vasta quantidade de água necessária no fluido de fracking também é uma grande questão. Uma instalação média de fraturamento hidráulico (poço único) usa até 3,5 milhões de galões de água, enquanto para grandes é cerca de 5 milhões de galões.

O processo de injeção de fluido no fraturamento hidráulico é frequentemente associado a tremores induzidos. Embora esses tremores sejam geralmente de pequena escala, alguns são grandes o suficiente para causar danos à propriedade. Quase 8 milhões de pessoas vivendo nos estados americanos do Colorado, Novo México, Texas, Kansas e Oklahoma enfrentam o perigo de terremotos induzidos por fracking.

O fracking também tem efeitos de saúde imediatos e de longo prazo. Um estudo preliminar feito pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) dos EUA em 2014 suspeita que trabalhadores em uma instalação de hidro-fracking são expostos a níveis perigosos de benzeno (composto químico que aumenta o risco de câncer). Eles também podem desenvolver outras condições graves como silicose.

Fracking em Outras Regiões do Mundo

Além dos Estados Unidos, o fraturamento hidráulico está sendo realizado em outros países ao redor do mundo, pelo menos em alguma medida. O fracking está atualmente em seus estágios iniciais de desenvolvimento na África do Sul. É relativamente difundido no Canadá, com mais de 356 plataformas de perfuração ativas em 2012.

Países europeus como Alemanha e Reino Unido adotaram a tecnologia de fracking nos anos 1970. Hoje, no entanto, essas nações proibiram totalmente ou emitiram proibições temporárias contra ela.

Em 2011, após protestos nacionais, a França se tornou a primeira nação a proibir seu uso completamente.

Regulamentações Governamentais

Países que atualmente utilizam a tecnologia de fraturamento hidráulico (em qualquer medida) têm pelo menos algumas regras e regulamentos em vigor nos níveis nacional, estadual e local.

Nos Estados Unidos, o fracking é isento de divulgar detalhes sobre os produtos químicos usados no processo (caso contrário obrigatório pela Lei de Água Potável Segura). Embora os estados devam seguir a lei federal, eles podem colocar redes de segurança e regulamentos em vigor. Vários estados, incluindo Texas, Wyoming e Michigan, exigem que empresas de mineração divulguem tais detalhes.

Vermont se tornou o primeiro estado dos EUA a proibir fracking em 2012. Foi seguido por Nova York três anos depois.