Dr. J.R. de Almeida
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Editora Priscila Gomes
A exploração de petróleo e gás em formações de baixa permeabilidade transformou a indústria de hidrocarbonetos ao combinar duas tecnologias: perfuração horizontal e fraturamento hidráulico, conhecido mundialmente como fracking.
A lógica parece simples: perfurar profundamente, alcançar a formação geológica que contém o gás, avançar horizontalmente pelo reservatório e injetar um fluido sob alta pressão para criar fraturas na rocha. Essas fraturas aumentam a permeabilidade da formação e permitem que o gás migre em direção ao poço.
Mas é justamente nessa aparente simplicidade que começa a complexidade ambiental.
A tecnologia interfere em diferentes componentes do sistema subterrâneo, utiliza grandes volumes de água, emprega aditivos químicos e gera fluidos que retornam à superfície com características diferentes das da água originalmente utilizada.
Por isso, o debate sobre o fracking não pode ser limitado à pergunta sobre quanto gás existe no subsolo. É necessário compreender o que acontece antes, durante e depois do fraturamento hidráulico.
Como funciona o fraturamento hidráulico?
Na exploração de gás não convencional, a perfuração pode alcançar grandes profundidades e, depois de atingir a formação de interesse, seguir horizontalmente por uma extensão significativa.
A Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) explica que, em recursos não convencionais, é usual estender o poço horizontalmente para ampliar a área de contato com a formação. Em material técnico da agência, é citado um trecho horizontal em torno de 1.500 metros, embora a extensão real varie conforme o projeto e as condições geológicas.
Na sequência, um fluido — normalmente à base de água — é bombeado sob alta pressão.
Esse fluido contém água, material de sustentação, como areia, e aditivos químicos. A pressão provoca a abertura de fraturas estreitas na formação rochosa, enquanto os grãos de areia atuam como material de sustentação, ajudando a manter parte dessas fraturas abertas após a redução da pressão.
É por essas fraturas que o gás pode alcançar o poço e ser produzido.
Não se trata, portanto, de uma explosão convencional da rocha. O processo de fraturamento propriamente dito é provocado pela pressão hidráulica, e não por explosivos.
O problema começa quando a água retorna
Uma das etapas mais importantes — e ambientalmente sensíveis — ocorre depois da injeção.
Parte do fluido utilizado no fraturamento retorna à superfície. Esse material é conhecido como flowback.
A composição desse fluido não é necessariamente igual àquela da água que entrou no poço. Durante sua permanência no subsolo, o fluido pode interagir com a formação geológica e incorporar diferentes substâncias presentes naturalmente na rocha, além de conter componentes associados ao próprio processo de fraturamento.
A avaliação da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) identificou, em águas de retorno e águas produzidas associadas à exploração de petróleo e gás, diferentes grupos de substâncias, incluindo sais, metais, compostos orgânicos como benzeno e tolueno, radionuclídeos naturais e produtos químicos relacionados ao fraturamento.
Isso transforma a água que retorna do poço em um efluente que precisa ser coletado, caracterizado, armazenado, tratado, reutilizado ou destinado de forma ambientalmente adequada.
A própria EPA descreve o ciclo da água no fraturamento hidráulico em etapas que incluem captação, mistura química, injeção, coleta da água que retorna à superfície e posterior tratamento, reutilização ou disposição.
1. Contaminação da água: o risco que exige maior atenção
Entre os impactos ambientais associados ao fracking, a proteção dos recursos hídricos ocupa posição central.
O primeiro ponto a compreender é que o risco de contaminação não significa que todo poço de fraturamento inevitavelmente contaminará um aquífero. A existência de camadas geológicas separando a formação produtora dos recursos hídricos subterrâneos pode reduzir significativamente essa possibilidade.
Entretanto, a proteção depende de diversos fatores.
Um deles é a integridade do poço.
O poço é construído com revestimentos e cimentação destinados a criar barreiras entre diferentes formações subterrâneas. Se essas barreiras apresentarem falhas, gases ou líquidos podem migrar para zonas que não deveriam ser atingidas.
A avaliação científica da EPA concluiu que impactos sobre recursos de água potável associados à etapa de injeção já ocorreram em algumas situações e destacou a importância da integridade mecânica dos poços e da distância vertical entre a formação fraturada e os recursos hídricos subterrâneos.
Portanto, a questão não é simplesmente:
“O fracking contamina a água?”
A pergunta tecnicamente adequada é:
“Em quais condições pode ocorrer contaminação, quais são os caminhos possíveis e quais barreiras existem para impedir, detectar e controlar essa migração?”
Flowback não é simplesmente “água suja”
O termo flowback merece atenção porque frequentemente é tratado de maneira simplificada.
É o fluido que retorna inicialmente ao poço após a operação de fraturamento. Com o avanço da produção, também podem retornar grandes volumes de água produzida, cuja composição está relacionada às características naturais da formação e aos processos que ocorreram no subsolo.
Esses materiais podem apresentar concentrações elevadas de sais e diferentes componentes químicos.
Entre os constituintes que podem ser encontrados estão metais, compostos orgânicos e radionuclídeos naturais, dependendo da geologia e das condições específicas da formação.
É por isso que não existe uma fórmula única para dizer exatamente “o que há” no flowback de todos os poços.
A composição precisa ser determinada por amostragem e análise laboratorial.
Radioatividade natural: um risco que não pode ser ignorado
A presença de materiais radioativos naturais não significa que o processo de fraturamento transforme automaticamente toda a água em um resíduo radioativo perigoso.
O ponto técnico é outro.
Algumas formações geológicas contêm radionuclídeos naturais. Durante a exploração de petróleo e gás, determinados processos podem mobilizar ou concentrar esses materiais em resíduos, incrustações, lodos e águas associadas à produção.
Esses materiais são frequentemente enquadrados no conceito de NORM — materiais radioativos de ocorrência natural — e, quando sua concentração ou disponibilidade é aumentada pela atividade industrial, podem ser classificados como TENORM, ou materiais radioativos naturais tecnologicamente enriquecidos.
Entre os radionuclídeos que podem estar envolvidos estão elementos das séries naturais do urânio e do tório, além de outros radionuclídeos presentes nas formações geológicas.
Isso significa que o gerenciamento ambiental não deve olhar apenas para a toxicidade química dos efluentes. Dependendo das características geológicas, também pode ser necessário avaliar radioatividade e exposição ocupacional e ambiental.
Benzeno e tolueno: por que esses nomes preocupam?
Benzeno e tolueno pertencem ao grupo dos compostos orgânicos conhecidos como BTEX, juntamente com etilbenzeno e xilenos.
Esses compostos podem ocorrer naturalmente em determinadas formações e também estar associados aos hidrocarbonetos presentes no subsolo.
O problema ambiental surge quando substâncias potencialmente tóxicas atingem recursos hídricos em concentrações capazes de produzir efeitos adversos.
Por isso, encontrar determinado composto em uma amostra não é, isoladamente, suficiente para concluir que houve contaminação ambiental provocada pelo fracking. É necessário estabelecer concentração, origem, trajetória, tempo de ocorrência e relação causal com a atividade.
Essa distinção é fundamental para que o debate seja baseado em evidências e não apenas em afirmações genéricas.
A quantidade de água também importa
Outro ponto de preocupação é o volume de água empregado.
Operações de fraturamento hidráulico podem utilizar grandes quantidades de água, e o volume varia conforme a formação, o número de estágios de fraturamento, o comprimento dos trechos horizontais e as características do projeto.
Por isso, números como “15 a 25 milhões de litros por poço” devem ser tratados como ordens de grandeza associadas a determinados projetos, e não como uma quantidade universal aplicável a todos os poços.
O impacto ambiental também depende da origem dessa água.
Retirar grandes volumes de um rio, reservatório ou aquífero em uma região com disponibilidade hídrica limitada pode produzir consequências diferentes daquelas observadas em uma área com abundância de água.
Assim, a pergunta ambiental correta não é apenas:
“Quanto de água o fracking utiliza?”
É também:
“De onde vem essa água, quem depende dela, quanto é retirado, em que época do ano e o que acontece com ela depois?”
Quando o problema deixa de ser apenas subterrâneo
O risco ambiental não termina quando o gás começa a sair do poço.
O flowback e a água produzida precisam ser transportados, armazenados, tratados, reutilizados ou destinados.
Cada uma dessas etapas representa um possível ponto de exposição ambiental.
A EPA destaca que derramamentos de águas produzidas podem atingir águas superficiais e subterrâneas e que o gerenciamento inadequado dos resíduos de exploração e produção pode representar riscos ambientais.
Portanto, não basta avaliar apenas o que acontece a milhares de metros de profundidade.
É necessário acompanhar todo o ciclo da água.
O risco não está em um único ponto
A grande questão ambiental do fracking é que seus riscos não estão concentrados em uma única etapa.
Eles podem estar associados à:
captação de água;
transporte e armazenamento dos insumos;
perfuração;
construção e cimentação do poço;
injeção dos fluidos;
integridade das barreiras subterrâneas;
retorno do flowback;
produção de água associada;
armazenamento de efluentes;
transporte dos resíduos;
tratamento e disposição final;
abandono e descomissionamento do poço.
É uma cadeia de riscos.
E quanto maior a escala de exploração, maior também a necessidade de fiscalização, monitoramento e capacidade de resposta.
O verdadeiro desafio para o Brasil
Em um país que possui importantes reservas de água subterrânea, a discussão sobre exploração de hidrocarbonetos não convencionais precisa incorporar uma perspectiva de segurança hídrica.
O ponto central não é demonizar uma tecnologia nem considerá-la automaticamente segura.
É reconhecer que a exploração de recursos subterrâneos exige conhecimento detalhado da geologia, da hidrogeologia e da integridade dos poços, além de monitoramento ambiental permanente.
Antes da atividade, é fundamental conhecer a qualidade da água existente.
Durante a atividade, é necessário monitorar possíveis alterações.
Depois, é preciso continuar acompanhando o ambiente para identificar efeitos tardios.
Sem uma boa linha de base ambiental, fiscalização independente e dados confiáveis, torna-se muito mais difícil determinar se uma alteração observada foi causada pela atividade industrial ou se já existia anteriormente.
O fracking pode parecer uma sequência simples:
perfura → desvia horizontalmente → injeta sob pressão → fratura → libera o gás.
Mas ambientalmente a sequência é muito maior:
capta água → mistura aditivos → perfura → fratura → produz gás → recupera fluidos → armazena → trata → transporta → destina resíduos → monitora o subsolo e os recursos hídricos.
É nessa segunda sequência que estão os principais desafios ambientais.
E, quando a exploração ocorre em regiões hidrogeologicamente sensíveis, a pergunta deixa de ser apenas quanto combustível existe sob a terra.
Passa a ser:
quanto vale esse recurso energético diante da necessidade de proteger, por décadas ou séculos, a água que permanece acima e ao redor dele?
