Arenas bituminosas

(Artículo sugerido por Alima)

Las arenas bituminosas son conocidas por varios nombres: arenas de alquitrán, arenas de petróleo, petróleo crudo extrapesado o, en inglés: tar sands, oil sands, extra heavy oil, shale oil (aunque ésto último es diferente de lo que se conoce como arenas bituminosas).

Las arenas bituminosas son compuestos de arena, arcilla, agua y bitumen.
El bitumen es una forma de presentación del petróleo, muy densa y viscosa, llegando incluso a presentarse en forma sólida (shale oil o pizarra bituminosa).
El producto que se obtiene de las arenas bituminosas tiene una composición promedio de 83,2% de carbono, 10,4% de hidrógeno, 0,94% de oxígeno, 0,36% de nitrógeno y 4,8% de azufre.
A simple vista podemos decir que es una mezcla muy rica en carbono, pobre en hidrógeno y con un alto contenido en azufre, respecto al resto de crudos. Por eso es tan viscoso y con tan alta densidad, al representar el carbono gran parte de su composición y estando éste en cadenas hidrocarbonadas muy largas.
Normalmente su densidad se encuentra por debajo de los 10 grados API, mientras que la densidad de los crudos más convencionales se encuentra entre los 30 y los 40.
Su viscosidad es tan alta que no son capaces de fluir por sí solos, alcanzando los 10000 cPo (centipoises), comparándola con la viscosidad de los crudos convencionales que es de unos 5 cPo.

Los bitúmenes han sido muy utilizados a lo largo de la historia, sobre todo como aislantes de la humedad en la construcción (alquitrán), también como adhesivo y como subproductos de la gasificación del carbón.

Explotaciones actuales:

En la actualidad, las arenas bituminosas se explotan principalmente en Canadá y Venezuela, copando estos dos países casi la totalidad de las reservas mundiales de este tipo de crudos. Hay otras explotaciones, no tan rentables ni desarrolladas, en Estados Unidos, Rusia, República del Congo y Madagascar.

Reservas mundiales:

En Canadá y Venezuela se encuentran tantas reservas de arenas bituminosas como de crudo convencional en el resto del mundo.

Las reservas de este tipo de crudos representa las dos terceras partes de las reservas totales, siendo reconocidas como tales hace bien poco, a raíz de la crisis energética que venimos sufriendo desde 2007.

Los yacimientos que más crudo aportan son los de Athabasca Oil Sands en Canadá y la Faja Petrolífera del Orinoco en Venezuela.

Métodos de extracción:

• Minería de superficie: este método es aplicable en los casos en los que el estrato o bolsa de bitumen esté a una profundidad que permita el movimiento del terreno, normalmente entre 40 y 60 metros de profundidad. Las arenas se extraen mediante excavadoras y se transportan en camiones para su posterior tratado o refinado.

Posteriormente a la extracción, las arenas son tratadas con una disolución de agua y sosa cáustica (hidróxido de sodio, NaOH) en un proceso de agitación. La arena sedimenta en el agua y el petróleo flota en la superficie.

• CHOPS: Cold Heavy Oil Production with Sand o cold flow. Éste método solo es aplicable cuando el crudo es lo suficientemente fluido. Consiste en desplazar grandes masas de arena para que el crudo cercano pase a ocupar su lugar y poder extraerlo mediante pozos.

Una de las ventajas del cold flow es que es más barato que la extracción mediante minería de superficie, pero la recuperación del crudo es menor, en torno a un 5 o un 6%. Otro de los inconvenientes sería el almacenaje de las arenas movidas, aunque puede solucionarse empleándolas en pavimentación o almacenándolas en cavidades salinas.

• CSS: Cyclic Steam Stimulation o inyección de vapor. Éste método se lleva utilizando desde los años 50 en la industria convencional del petróleo. Consiste en inyectar vapor a temperaturas que oscilan entre los 300 y los 400ºC en periodos de semanas o meses (dependiendo de la viscosidad del crudo, de la producción que se quiera, etc.), cuando ha pasado el periodo de tiempo necesario, se perfora un pozo para que el calor empape la formación rocosa. Finalmente el petróleo se extrae mediante bombeo de forma convencional.

El proceso es cíclico, cuando el bombeo ya no es suficiente, se vuelve a inyectar el vapor y se vuelve a comenzar el ciclo: inyección, calor, bombeo.
Con este proceso se recupera entre el 20 y el 25% del crudo, aunque el coste de inyectar el vapor es muy alto.

• SAGD: Steam Assisted Gravity Drainage. El proceso consiste en perforar dos pozos horizontales en la zona de las arenas bituminosas, uno en el fondo de la formación rocosa y otro aproximadamente 5 metros por encima, normalmente en un yacimiento se perforan varios pares de pozos. El vapor se inyecta por el pozo superior, el cual hace que el bitumen se disuelva y pueda fluir por el pozo inferior y ser bombeado hasta la superficie.

El SAGD tiene la ventaja de que es más barato que el CSS y permite una recuperación del crudo del 60%.
Es un proceso en fase de desarrollo y tiene otras aplicaciones en la industria energética.

• VAPEX: Vapor Extraction Process. Es similar al SAGD, pero en lugar de vapor lo que se inyecta al yacimiento son disolventes.
  

Éste método tiene la ventaja de que es más eficiente energéticamente hablando, ya que no se necesita un vapor calentado y, por lo tanto, no hay pérdidas energéticas por calor, además de que se mejora la calidad del crudo antes de su extracción.

• THAI: Toe to Heel Air Injection. Es un proceso totalmente nuevo que consiste en la combinación de un pozo vertical por el que se inyecta aire y un pozo horizontal por el que se extrae el crudo. Consiste en quemar una parte del crudo que existe en el yacimiento, creando una pared de calor con el resto del crudo, que se reblandece y se hace más fácil de extraer; además de que la combustión selectiva permite obtener un crudo de mejor calidad y más ligero sin tratamientos posteriores a la extracción.

Es muy difícil controlar la combustión de un yacimiento y por ello éste método no es muy utilizado.

Efectos sobre el medio ambiente:

Los proyectos de extracción de petróleo mediante arenas bituminosas afectan al terreno, al agua, al aire e, indirectamente, afectan al cambio climático debido a que los productos derivados del petróleo básicamente son combustibles y emiten gases de efecto invernadero en su combustión.

Efectos sobre el aire:
a largo plazo, estos proyectos no afectan a la calidad del aire, aunque pueden producirse emisiones puntuales de sulfuro de hidrógeno (SH2), que es un gas incoloro, tóxico, combustible y con olor desagradable (dicen que huele a huevos podridos).

Efectos sobre el terreno:
obviamente, estos proyectos implican el desplazamiento de grandes masas de tierra, afectando así a acuíferos y provocando deforestación.
Se estima que es necesaria una tonelada de arena bituminosa para la extracción de un barril de petróleo.
Los proyectos de extracción de crudo deben llevar en este caso un equivalente a la declaración de impacto ambiental y un plan de recuperación del terreno.

Efectos sobre el agua:
en los procesos de extracción que impliquen un tratamiento posterior de las arenas se utilizan entre 2 y 4,5 volúmenes de agua por cada volumen de crudo producido (es decir, que por cada metro cúbico producido se utilizan entre 2 y 4,5 metros cúbicos de agua).
Si no se desarrolla un sistema de depuración de aguas antes de verterlas a ríos o lagos, éstos se verán contaminados, comprometiendo la salubridad en el curso bajo de los ríos (de hecho, en todo el curso del río).

Para escribir éste artículo me he basado en los siguientes:
Oil Sands en Wikipedia(en)
Arenas de alquitrán en Wikipedia(es) (artículo vergonzosamente escaso)
Tar sands/Oil sands en The Oil Drum

Las imágenes que he utilizado están bajo licencia Creative Commons y las he sacado de aquí, aquí, aquí, aquí y aquí.

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Laciana, "territorio comanche"

Laciana, "territorio comanche" es el título de un reportaje del programa El escarabajo verde de La 2 de TVE, pude verlo el pasado domingo 28 de junio.

El principal cometido de este reportaje es el de denunciar las malas prácticas que la empresa Coto Minero Cantábrico - antes la famosa Minero Siderúrgica de Ponferrada o M.S.P. - está llevando a cabo en los cielos abiertos que está explotando en el valle.

Si disponeis de los casi 24 minutos que dura el reportaje, es muy recomendable verlo, eso sí, os pido que seais críticos, ya que solo se centra en la versión de una de las partes.

Yo comentaré unos cuantos puntos que me parecen interesantes:

• Al comenzar el documental, los dos supuestos ecologistas recorren sin permiso una zona en obras. Permítanme decirles, señores míos, que en una zona donde se trabaja con maquinaria pesada y donde es posible que tengan lugar voladuras no se puede pasar como si nada, ya que ustedes no han notificado su presencia en el lugar y puede que sufran accidentes o que los provoquen con su irresponsabilidad.
• Por otra parte, me ha llamado la atención que, alguien que supuestamente conoce el mundo de la minería, diga tan ligeramente que los restos de los explosivos se desechan al medio como si nada. Pues bien, después de cada voladura, los explosivos deben ser destruidos (y lo son) o bien almacenados en polvorines de la propia explotación para un posible aprovechamiento posterior. Por otra parte, los residuos de los explosivos que pueden ser vertidos al medio han de ser completamente inertes, esto es, que no provoquen ninguna explosión accidental. Según tengo entendido, los explosivos utilizados en esa explotación son compuestos a base de nitrato amónico y, en caso de que éste se vierta al suelo - en concentraciones aceptables, obviamente - lo único que haría sería fertilizar el terreno (si algún biólogo, ingeniero agrónomo o ambiental se deja caer, que por favor me indique que no me equivoco).
• Pasando al tema de la recuperación de terrenos tras la explotación, la ley no dice que se debe dejar como estaba, sino que la restauración debe llevarse a cabo para que el medio no se vea perjudicado, recuperándolo de la mejor manera posible. La restauración se debe llevar a cabo teniendo en cuenta el estado inicial del terreno, el estado final y el uso que se quiera dar al mismo una vez finalizada la explotación. La recuperación de una masa boscosa es delicada, ya que, deben darse las condiciones de suelo adecuadas para que las especies vegetales que se desea cultivar puedan desarrollarse de manera adecuada. Una masa vegetal, y más un bosque, no crece de la noche a la mañana, puede llevar años e incluso siglos crear un bosque como el que se destruyó. No pretendamos que una explotación que se ha recuperado hace apenas 5 años ya esté convertida en un bosque imponente, cada especie necesita un determinado tiempo para desarrollarse. La creación de zonas de recreo en lugares donde la restauración total no es posible es otra medida importante y no desechable, y como ejemplo está el de la recuperación de la zona con un yacimiento geológico al que hacen referencia.
• El uso de explosivos en las explotaciones a cielo abierto es necesario, ya que sin ellos los rendimientos serían demasiado bajos para que resultase rentable explotar filones con tan poca potencia. Todas las voladuras están sujetas a la normativa minera que determina cómo deben hacerse, en cada voladura debe estar presente la Guardia Civil para garantizar el uso responsable de los explosivos. Y también corregir al señor que dijo que en esa explotación se usaba dinamita: en esa explotación se utilizan cargas de base de Riogel y relleno de Nagolita, explosivos que de por sí, producen menos vibraciones que la dinamita.
• Los nuevos proyectos de explotaciones han debido ir acompañados de sus correspondientes Declaraciones de Impacto Ambiental, las cuales, si no son aprobadas según las leyes europeas, determinan que la explotación es inviable. Si esos proyectos están aprobados es porque cumplen las leyes ambientales vigentes. También hay que decir, que las explotaciones se someten a auditorías periódicas por parte de las autoridades ambientales competentes y de las autaridades mineras.
  

Está claro que el reportaje denuncia una situación delicada: por una parte, una empresa tan grande que pocos son los que se atreven a hacerle frente; por otra parte, una zona que desde hace más de un siglo vive de la minería y ha crecido gracias a la minería.

No voy a negar los abusos ambientales que se están llevando a cabo, son innegables. Lo que sí voy a criticar es que en el reportaje se escuchasen las quejas de los ecologistas en todo momento, pero que la intervención de un ingeniero de minas ocupase unos pocos minutos, y no solo eso, sino que no se escuchó para nada la opinión de los habitantes de la zona, sus inquietudes y su visión del papel de la minería en sus vidas.
Un abogado, tres ecologistas y dos políticos no dan una visión objetiva y crítica del asunto, al menos no desde mi punto de vista.