Indice
1. Un
nuevo escenario
2. La combustión de
fósiles
3. Efecto Invernadero
4. Cambio
climático
5. Política Energética.
Directrices.
6. Remediación de piletas
abandonadas.
7.
Conclusiones
En la década del ’70, sobre todo a partir
de la crisis
petrolera de 1973, se planteó el problema de la escasez
energética en función de
la demanda
creciente de la humanidad.Pero a finales del siglo pasado, la
preocupación por el agotamiento de las reservas
petroleras, ha sido desplazada en la escena mundial por una nueva
preocupación asociada a la
contaminación que produce la combustión de fósiles.
En este sentido, podemos decir que en los últimos
años se han producido cambios en la consideración
del daño ambiental ocasionado por la industria
petrolera, puesto que inicialmente el mismo tenía un
carácter localizado, por ejemplo, el
accidente conocido como Exxon Valdéz, de gran
repercusión mundial, estábamos frente a un
daño ambiental localizado en Alaska o bien, cuando se
aludía al índice de contaminación en Ciudad de México,
Los Angeles, San Pablo o Santiago de Chile. Pero a
partir de los años ’80, se tendrá un salto
cualitativo por demás importante en la
consideración de la problemática ambiental, al
darse a conocer las teorías
sobre el agotamiento de la capa de ozono
o el recalentamiento de la atmósfera terrestre
(efecto
invernadero), lo que llevará la consideración
del impacto ambiental
a una dimensión global, abandonando definitivamente el
carácter local anterior. A la luz de la
discusión científica sobre la veracidad de dichas
teorías, la humanidad ha tomado conciencia que el
planeta es la casa común, cuya degradación tarde o
temprano repercute sobre todos.
En este nuevo escenario la industria
petrolera es una de las más comprometidas puesto que entre
los gases
causantes del efecto
invernadero sobresale el dióxido de carbono donde
la combustión de fósiles es una de las
principales responsables.
En nuestro país, el desarrollo
petrolero debe abordar la problemática ambiental no
sólo por la repercusión que la inversión ambiental tiene en los costos de la
industria, sino también por la creciente presión
social que soportarán los petroleros argentinos si carecen
de estrategia frente
a los distintos impactos ambientales asociados a la actividad de
la industria.
Impacto Global
La matriz
energética primaria mundial está dominada por los
combustibles fósiles (aprox. 80%). Del universo de los
combustibles fósiles, el
petróleo sigue siendo el más importante, con
una participación relativa del 40%, le siguen el
carbón con el 23% y el gas natural con
el 17%. Es importante destacar que el 75% del total de
energía es usada por las naciones industrializadas cuya
cantidad de habitantes representa el 25% de la población mundial; tales naciones emiten
3,80 toneladas de dióxido de carbono o
anhídrido carbónico per cápita por
año, mientras que los países subdesarrollados
emiten 0,36 toneladas per cápita por año. Por otra
parte se estima que la población mundial, que actualmente llega a
los 5.500 millones de habitantes, crecerá en los
próximos cuarenta años a 8.000 millones.
Según estudios realizados, para estabilizar las
concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera, a partir
de los niveles actuales, habría que reducir las emisiones
hasta el año 2030 alrededor de 0,35 toneladas de carbono
per cápita por año. De lo contrario, la
concentración de anhídrido carbónico en la
atmósfera será factor determinante del
recalentamiento terrestre.
¿Por qué se produce?
El efecto invernadero se origina porque la energía que
llega del sol, al proceder de un cuerpo de muy elevada temperatura,
está formada por ondas de
frecuencias altas que traspasan la atmósfera con gran
facilidad. La energía remitida hacia el exterior, desde
la Tierra, al
proceder de un cuerpo mucho más frío, está
en forma de ondas de
frecuencias mas bajas, y es absorbida por los gases con
efecto invernadero. Esta retención de la energía
hace que la temperatura
sea más alta, aunque hay que entender bien que, al final,
en condiciones normales, es igual la cantidad de energía
que llega a la Tierra que la
que esta emite. Si no fuera así, la temperatura de nuestro
planeta habría ido aumentando continuamente, cosa que no
ha sucedido.
Podríamos decir, de una forma muy simplificada, que el
efecto invernadero lo que hace es provocar que le energía
que llega a la Tierra sea
"devuelta" más lentamente, por lo que es "mantenida"
más tiempo junto a la
superficie y así se mantiene la elevación de
temperatura.
Gases con efecto invernadero
| Acción relativa | Contribución real |
CO2 | 1 (referencia) | 76% |
CFCs | 15.000 | 5% |
CH4 | 25 | 13% |
N2O | 230 | 6% |
Como se indica en la columna de acción relativa,
un gramo de CFC (cloroflorocarbonos) produce un efecto
invernadero 15.000 veces mayor que un gramo de CO2 ,
pero como la cantidad de CO2 es mucho mayor que la del
resto de los gases, la contribución real al efecto
invernadero es la que señala la columna de la derecha
Otros gases como el oxígeno
y el nitrógeno, aunque se encuentran en proporciones mucho
mayores, no son capaces de generar efecto invernadero.
Aumento de la concentración de gases con efecto
invernadero
En el último siglo la concentración de
anhídrido carbónico y otros gases invernadero en la
atmósfera ha ido creciendo constantemente debido a la
actividad humana:
- A comienzos de siglo por la quema de grandes masas de
vegetación para ampliar las tierras de cultivo
(deforestación) - En los últimos decenios, por el uso masivo de
combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural,
para obtener energía y por los procesos
industriales.
Los científicos han calculado que aproximadamente
un 30% de las emisiones de anhídrido carbónico
están relacionadas al fenómeno de la deforestación y el 70% restante proviene
del uso de combustibles fósiles.
La concentración media de dióxido de carbono se ha
incrementado desde unas 275 ppm antes de la revolución
industrial, a 315 ppm cuando se empezaron a usar las primeras
estaciones de medida exactas en 1958, hasta 361 ppm en 1996.
Los niveles de metano se han doblado en los últimos 100
años. En 1800 la concentración era de
aproximadamente o.8 ppmv y en 1992 era de 17. ppmv
La cantidad de óxido nitroso se incrementa en un 0.25%
anual. En la época preindustrial sus niveles serían
de alrededor de 0.275 ppmv y alcanzaron los 0.310 ppmv en
1992.
4. Cambio
climático
Por lógica
muchos científicos piensan que a mayor
concentración de gases con efecto invernadero se
producirá mayor aumento en la temperatura en la Tierra. A
partir de 1979 los científicos comenzaron a afirmar que un
aumento al doble en la concentración del CO2 en
la atmósfera supondría un calentamiento medio de la
superficie de la Tierra de entre 1,5 y 4,5 ºC.
Estudios más recientes sugieren que el calentamiento se
produciría mas rápidamente sobre tierra firme que
sobre los mares. Asimismo el calentamiento se produciría
con retraso respecto al incremento en la concentración de
los gases con efecto invernadero. Al principio los océanos
más fríos tenderán a absorber una gran parte
del calor
adicional retrasando el calentamiento de la atmósfera.
Sólo cuando los océanos lleguen a un nivel de
equilibrio con
los más altos niveles de CO2 se
producirá el calentamiento final.
Como consecuencia del retraso provocado por los océanos,
los científicos no esperan que la Tierra se caliente todos
los 1.5 – 4.5 ºC hasta hace poco previstos, incluso aunque
el nivel de CO2 suba a más del doble y se
añadan otros gases con efecto invernadero. En la
actualidad el IPCC predice un calentamiento de 1.0 – 3.5 ºC
para el año 2100.
La temperatura media de la Tierra ha crecido unos 0.6ºC en
los últimos 130 años
Los estudios más recientes indican que en los
últimos años se está produciendo, de hecho,
un aumento de la temperatura media de la Tierra de algunas
décimas de grado. Dada la enorme complejidad de los
factores que afectan al clima es muy
difícil saber si este ascenso de temperatura entra dentro
de la variabilidad natural (debida a factores naturales) o si es
debida al aumento del efecto invernadero provocado por la
actividad humana.
Para analizar la relación entre las diversas variables y
los cambios climáticos se usan modelos
computacionales de una enorme complejidad. Hay diversos modelos de
este tipo y, aunque hay algunas diferencias entre ellos, es
significativo ver que todos ellos predicen relación
directa entre incremento en la temperatura media del planeta y
aumento de las concentraciones de gases con efecto
invernadero.
El IPCC, la institución más relevante en el estudio
de este problema y que hasta el año 1995 no había
confirmado relación entre los dos fenómenos, en su
informe de 1995
incluye un párrafo
muy cauto pero significativo:
"el conjunto de evidencias sugiere influencia humana sobre el clima |
Consecuencias del cambio
climático
No es posible predecir con gran seguridad lo que
pasaría en los distintos lugares, pero es previsible que
los desiertos se hagan más cálidos pero no
más húmedos, lo que tendría graves
consecuencias en el Oriente Medio y en Africa donde
el agua es
escasa. Entre un tercio y la mitad de todos los glaciares del
mundo y gran parte de los casquetes polares se fundirían,
poniendo en peligro las ciudades y campos situados en los valles
que se encuentran por debajo del glaciar. Grandes superficies
costeras podrían desaparecer inundadas por las aguas que
ascenderían de 0,5 a 2 m., según diferentes
estimaciones. Unos 118 millones de personas podrían ver
inundados los lugares en los que viven por la subida de las
aguas.
Tierras agrícolas se convertirían en desiertos y,
en general, se producirían grandes cambios en los ecosistemas
terrestres. Estos cambios supondrían una gigantesca
convulsión en nuestra sociedad, que en
un tiempo
relativamente breve tendría que hacer frente a muchas
obras de contención del mar, emigraciones de millones de
personas, cambios en los cultivos, etc.
5. Política
Energética. Directrices.
En un mundo dependiente en casi un 80% de la
energía primaria provista por combustibles fósiles,
la necesidad de reducir emisiones impacta globalmente en las
políticas energéticas.
De los combustibles fósiles el carbón es el
más contaminante, le siguen el
petróleo y el gas natural, en
ese orden. Por unidad de energía, la emisión de
CO2 de la combustión del carbón es de
1,8, del petróleo
1,5 y del gas natural
1,0.
La
globalización de las políticas
energéticas, a partir de la interdependencia
económica y la dimensión planetaria del daño
ambiental, obliga a la Argentina a
articular una estrategia
energética, en general, y petrolera en particular,
compatible con los lineamientos generales establecidos en el
contexto internacional para no frustrar nuestras verdaderas
posibilidades de desarrollo.
Así, la política
energética y la estrategia petrolera deben seguir las
siguientes directrices:
• Desplazamiento de cortes pesados por intermedios y
livianos
• Sustitución intrafósiles (petróleo y
carbón por gas natural)
• Reducción del uso de combustibles fósiles
(eficiencia,
impuestos a
la
contaminación, regulaciones ambientales directas)
• Sustitución de combustibles fósiles
(fuentes
alternativas).
Impacto General
Según el Banco Mundial,
los vehículos automotores en el mundo demandan la mitad
del consumo total
de petróleo y son responsables del 90 al 95% de las
emisiones totales de plomo y monóxido de carbono (CO). El
plomo es una sustancia tóxica en altas concentraciones,
con diversos efectos nocivos sobre la salud humana (anemia,
trastornos renales, hipertensión, trastornos
neurológicos) mientras que el CO es el producto de la
combustión incompleta del carbón contenido en los
fósiles y su principal efecto negativo sobre la salud humana es el
decrecimiento de la capacidad de oxigenación de la
sangre
(carboxihemoglobina) con consecuencias sistémicas
múltiples.
Los gases que emanan de los escapes de la automotores
también contienen otros contaminantes como óxido de
nitrógeno y óxidos de azufre, y se han convertido
en una verdadera pesadilla en los grandes conglomerados
urbanos.
El impacto ambiental
generalizado de esta emisiones tiene gran repercusión en
la industria automotriz y petrolera simultáneamente. La
industria automotriz debió incorporar en los nuevos
modelos el convertidor catalítico que permite por medio
del control de la
mezcla aire/combustible
llevar el oxígeno
necesario en los gases del escape para oxidar, por un lado, los
hidrocarburos
y el monóxido de carbono y reducir, por el otro, los
óxidos de nitrógeno.
La industria petrolera debió reformular las gasolinas,
reduciendo gradualmente el contenido de plomo en las mismas, y
comenzó a producir las naftas sin plomo compatibles con el
uso de convertidores catalíticos (el plomo envenena el
catalizador).
En los países desarrollados se articularon estrategias
tendientes a la incorporación de convertidores a las
nuevas unidades y a la sustitución gradual de las naftas
con plomo. Se estima que el lapso de 10 años se
podrá llegar a la reconversión total del sistema (un
parque automotor dotado de convertidores catalíticos que
consuma nafta sin plomo).
Es dable destacar que el costo de esta
trasformación es elevado. El plomo es el medio más
económico y eficiente desde el punto de vista
energético de lograr calidad de
octanos; su reemplazo obliga a aumentar el contenido de
aromáticos (olefinas como el benceno y oxigenados como el
MTBE) en el combustible.
También es costosa la incorporación de los
catalizadores, que a su vez reduce un 6% promedio la eficiencia del
combustible
respecto de las unidades que usan nafta con plomo.
Es necesario entonces una combinación de incentivos
impositivos y regulaciones ambientales graduales para favorecer
la transición.
En la Argentina se
producen naftas con plomo y sin plomo; el contenido de plomo en
las naftas argentinas es del orden de 0,2 a 0,3 gramos por litro,
lo que duplica el estándar promedio de la Comunidad Europea
(0,15 g pb/litro). Canadá y EE.UU. tienen regulaciones
más estrictas. Por lo tanto, en nuestro país es
necesario que se incorporen regulaciones que establezcan la
reducción gradual del contenido de plomo en las
naftas.
El otro aspecto a destacar por su seriedad es la
desarticulación que existe entre la producción de naftas sin plomo y la
producción de nuevas unidades automotrices
sin catalizadores; el contenido de aromáticos de estas mal
llamadas "naftas ecológicas" generan emisiones y vapores
de escape con efectos cancerígenos y a su vez
fotoquímicamente reacticos (efecto ozono).
Por ello hay que reconciliar el estímulo impositivo que
tiene la producción de naftas sin plomo (menor impuesto a los
combustibles) con regulaciones directas respecto a la
incorporación de catalizadores por parte de la industria
automotriz, en el marco de un nuevo régimen gradual de
eliminación del plomo en las naftas.
Impacto Localizado
De todas las etapas involucradas en la obtención de
hidrocarburos
y su transformación en recursos
energéticos, posiblemente sea el Upstream el más
perjudicado en el reparto de las responsabilidades del impacto al
medio
ambiente.
La desforestación, cuyas culpas recaen en la
geofísica y la perforación, la contaminación hídrica y marina
provocada por derrames durante el almacenamiento y
transporte de
crudo y el impacto de las emisiones gaseosas y efluentes de
refinerías (implantadas originalmente en área
industriales que años después resultaron
periféricamente pobladas) han provocado una actitud de
alerta por parte del ciudadano común frente al industrial
petrolero.
En opinión de especialistas, tales como José
Lijó y Juan Sotomayor, "el impacto ambiental del Upstream
existe tanto como en cualquier actividad industrial, pero resulta
especialmente notable porque prácticamente toda su
actividad se desarrolla en regiones de alta sensibilidad
ecológica".
Sin que con ello se resten responsabilidades, es probable que un
tanque abierto a la atmósfera en la Patagonia o
una antorcha en la Selva Norteña sean "percibidas" como de
mayor riesgo de lo que
serían las mismas fuentes de
emisión en cualquier zona industrial.
Upstream
Ingreso de Contaminantes al Medio Ambiente
La contaminación del ambiente puede
producirse en forma eventual o excepcional (por ejemplo un
derrame) o continua (una fuga o una descarga).
Las contaminaciones eventuales son de mayor "publicidad" y es
a través de ellas que, generalmente, la población
se pone alerta acerca del problema ambiental.
No tan trascendentes, pero de lento efecto acumulativo,
efluentes, emisiones y residuos ingresan a la atmósfera,
suelo, aguas
superficiales y subterráneas y biomasa.
El tiempo de restauración depende de la naturaleza del
contaminante y del medio al que se descargue.
Los efluentes pueden impactar napas de agua potable
si se inyectan al subsuelo o vertientes para riego si se
descargan en superficie.
Las emisiones pueden impactar solo temporalmente si se controlan
las fuentes de emisión, la naturaleza diluye
el impacto (no nos referimos a los efectos globales sino locales
– en el entorno del emisor).
En el suelo, los
contaminantes permanecen un tiempo prolongado con el peligro
potencial de ingreso al sistema
hídrico.
En el siguiente cuadro pueden apreciarse las más
significativas fuentes de contaminación identificadas en
el Upstream:
FUENTES DE CONTAMINACION IDENTIFICADAS | |||
1) En instalaciones de producción y | |||
Cabeza de Pozo | Suelo Contaminado (fugas stuffing) Químicos | Lineas de Conducción | Residuos Orgánicos Incrustaciones – |
Separadores, F.W.K.O | Fondos | ||
Piletas A.P.I. | Aguas de Purga | ||
Calentadores, Tratadores | Emulsiones Gruesas | ||
Tanques de Almacenaje | Fondos | ||
Tratamiento de Aguas | Resinas Agotadas | ||
2) En instalaciones de producción y | |||
Cabeza de Pozo | Químicos de Tratamiento | ||
Separadores de Entrada | Aguas de Purga | ||
Deshidratación | Glicoles agotados; hidrocarburos orgánicos | Endulzamiento, Tratamiento con | Aminas Agotadas, gases residuales (venteados o |
Compresión, Enfriamiento y | Aceites lubricantes/ de proceso | ||
3) Servicios auxiliares | |||
Generación de Vapor | Resinas agotadas Emisiones gaseosas | ||
Generación de Energía | Emisiones gaseosas |
6. Remediación de
piletas abandonadas.
En la producción petrolera se utilizan
fundamentalmente cuatro tipos de piletas: de lodo, de emergencia
para derrames accidentales, de tratamiento de aguas de
producción y de almacenamiento
temporario. Por su impacto ambiental localizado, la
Secretaría de Energía a través de su
Resolución Nro. 341/93, las clasificó en las
siguientes categorías:
· Acción inmediata
· Alto riesgo
· Riesgo medio
· Riesgo mínimo
Las piletas con petróleo sobrenatante, de alto
riesgo, son las que generan mayores problemas a
las aves
migratorias y otras especies que habitan en el área. Las
de riesgo medio o bajo, son las más antiguas o aquellas
donde la biodegradación ha sido más rápida y
eficiente. En muchos casos están prácticamente
secas.
En las piletas de alto riesgo los hidrocarburos existentes son
generalmente recuperables, dependiendo del grado de
emulsión del material presente y su estado de
biodegradación. El costo base de una
remediación, asumiendo que los lodos depositados no
contengar residuos tóxicos, es de 2.000 a 4.000 U$S; este
costo se eleva a 10.000 U$S si hay sustancias tóxicas que
recuperar y a 20.000 U$S si existen en el área napas de
agua
subterránea, ríos o lagos que se deben proteger. En
las piletas de riesgo medio o mínimo, tomando una
superficie media de 100 m2, el costo medio de
remediación es de unos 7.000 U$S. Por último, las
piletas de tratamiento de aguas de producción, requieren
un proceso de
impermeabilización para evitar la contaminación de
napas subterráneas; un recubrimiento plástico
exige una inversión del orden de los 2.000
U$S.
Biorremediación. Una respuesta ambiental.
El Centro de Calidad Ambiental
de la Unidad de Información y Enlace de Tecnología Ambiental
(México) se
encuentra abocado al análisis de métodos
alternativos de remediación de suelos
contaminados con hidrocarburos procurando compatibilizar el
cuidado del medio
ambiente, el tiempo y los costos de
remediación.
Así, en el trabajo
"Biorremediación de recortes de perforación de
pozos petroleros" (1998) se señala que "actualmente los
recortes son depositados en un contenedor metálico para
posteriormente ser enviados a un confinamiento controlado de
residuos peligrosos". A partir de setiembre de 1998 año
son enviados para su incineración, utilizando el método de
Desabsorsión Térmica.
Una de las alternativas en estudio es la remediación in
situ del suelo con microorganismos (biorremediación). La
biorremediación es una técnica basada en el proceso
de biodegradación. Este proceso consiste en la
descomposición de los hidrocarburos en sustancias
más sencillas como dióxido de carbono y agua, por
acción de microorganismos (bacterias y
hongos)
presentes en el suelo, sin necesidad de aplicar productos
costosos que podrían, además, ocasionar
daños al ambiente.
En el citado trabajo se afirma que "los resultados … fueron
halagadores con la salvedad de tener el tiempo en contra, ya que
los pozos de la zona bajo estudio son perforados en un
máximo de 30 días y por otro lado, la
biorremediación necesitó de 90 días para
cumplir con los parámetros que menciona el Enviromental
Protection Agency (EPA) de Estados Unidos,
con respecto al suelo remediado".
Con el objetivo de
reducir los tiempos, dicho Centro está realizando investigaciones
haciendo uso de la ingeniería
genética para "manejar el microorganismo empleado en
la biorremediación (Pseudomona putida) y optimizar el
tiempo de proceso. Esto se puede realizar aislando los genes de
reproducción de algún otro
microorganismo como la E. Coli, la cual se reproduce 3
Generaciones/hora. Este proceso se conoce como
Bioactivación". A través de esta alternativa se
espera reducir el tiempo de proceso de remediación de 90 a
40 días aunque a costo de mayores gastos en
tecnología.
A continuación se detallan en la siguiente tabla las
ventajas y desventajas de los diferenes métodos de
remediación analizados en el citado estudio:
Biorremediación de Recortes de | ||
Alternativas | Ventajas | Desventajas |
Biorremediación | Remediación | Proceso muy lento |
Confinamiento | No implica gasto por | Proceso muy |
Desabsorsión | Reuso de | Proceso de alto |
Biorremediación en | Reducción del tiempo | Implica gastos |
Por otra parte, en Venezuela,
PDVSA viene realizando importantes esfuerzos aplicando
Biorremediación o Biotratamiento con el objeto de
contribuir al saneamiento ambiental; por ejemplo en el
tratamiento de desechos de perforación para que sean
dispuestos de una manera favorable en suelos con poca
capacidad de retención de nutrientes (Punta de Mata,
Monagas), y en el manejo de los lodos que se obtienen del los
fondos de los tanques de almacenamiento de crudo, en Puerto
Miranda (Estado de
Zulia).
Cuando la cantidad de contaminante presente en un desecho o suelo
contaminado es inferior al 1% se aplica, para el manejo de tales
desechos, otra tecnología llamada esparcimiento.
Según la normativa ambiental venezolana, un suelo o
desecho con proporción de contamínate inferior al
1% puede ser esparcido para que la transformación natural
ocurra sin causar daños al ambiente.
Abandono de Pozos
Desde el inicio de la actividad petrolera en la Argentina (1907)
hasta la actualidad se han perforado cerca de 40.000 pozos (tanto
de exploración como de desarrollo). Más de la mitad
de esos pozos son improductivos. Unos 5.500 pozos ya están
abandonados y unos 13.500 son pozos a abandonar.
El abandono de pozos sin tomar las adecuadas medidas
ecológicas produce un impacto ambiental localizado. Una
adecuada práctica para el abandono de pozos, cuidadosa del
recurso subterráneo y del medio ambiente, requiere aislar
con tapones de cemento todas
las formaciones permeables que hayan quedado sin entubar y que se
puedan definir como potenciales fuentes de agua dulce,
hidrocarburos y vapor de agua, acorde a la información geológica y/o de
perfiles o ensayos
efectuados durante la perforación y terminación.
Las condiciones mínimas de sellado definitivo implican
colocar el menos dos tapones de cemento en
función
de la profundidad del pozo y amplitud del tramo punzado.
En la Argentina muy pocos pozos han recibido el tratamiento
técnico adecuado que asegure el cierre ecológico de
los mismos (la normativa técnica específica vigente
en nuestro país el la Resolución Nº 5/96 de la
Secretaría de Energía de la Nación,
la que se adjunta en el Anexo 9.2). Como la legislación
vigente responsabiliza a los operadores por el correcto abandono
de los pozos, estos se verían obligados a enfrentar una
importante inversión en este rubro; algunas estimaciones
ubican la cifra en los 500 millones de U$S (Montamat,
1995).
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