Los investigadores describieron el proceso de entrada de isótopos radiactivos al agua que acompaña a la extracción de petróleo y gas de esquisto. Los hallazgos de los científicos se describen en dos artículos científicos publicados en la revista Chemical Geology por un grupo dirigido por Joshua Landis del Dartmouth College en Estados Unidos.
Recordemos que la producción de hidrocarburos de esquisto se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Gracias a esta tecnología, Estados Unidos ya se ha convertido en un exportador neto de gas natural y planea alcanzar el mismo estatus con respecto al petróleo en los próximos años. Esto es a pesar de que el estado con el primer PIB del mundo y la tercera población más grande del mundo consume muchos combustibles fósiles.
En términos generales, el proceso se ve así. Se bombea al pozo una mezcla de agua, arena y reactivos químicos con potentes bombas. Cuando la presión del fluido aumenta demasiado, la formación geológica se rompe y colapsa. Hablando en sentido figurado, el combustible rezuma de la roca deformada como el agua de un paño comprimido.
Sin embargo, esta tecnología representa una amenaza ambiental. Los reactivos usados terminan parcialmente en el agua potable y pueden causar problemas de salud. Además, el agua "gastada" se enriquece con el elemento radiactivo radio.
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¿De dónde viene? Esto es lo que descubrieron los investigadores en el primer trabajo. Colocaron muestras de esquisto en agua enriquecida con sales de calcio. Expliquemos que el líquido que se bombea al suelo, atravesando numerosas grietas, absorbe inevitablemente estas sustancias.
Como descubrieron los investigadores, esta solución también extrae radio de la pizarra circundante. Al mismo tiempo, hay dos fuentes del elemento peligroso y tienen una relación diferente de las concentraciones de radio-226 y radio-228. El primer isótopo es relativamente estable, con una vida media superior a mil años. El segundo es muy activo: para él el mismo período es menos de seis años. Cuando el radio decae, se emite radiación y se libera otro elemento radiactivo, el radón.
La primera fuente del metal peligroso fue la parte mineral inorgánica de la pizarra. Contiene un átomo de radio-228 por solo 250 átomos de radio-226. Ésta es una concentración bastante alta para el primer isótopo. La segunda fuente es la parte orgánica de la raza. En él, la proporción de radio-228 a radio-226 es 1 en 10,000.
Los experimentos han demostrado que en tan solo unas horas más del 14% del elemento radiactivo contenido en la lutita pasa a la solución. A modo de comparación: el agua pura (no enriquecida con sales de calcio) se filtra solo menos del 0,5%.
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El segundo artículo describe un modelo de esta transferencia para diferentes concentraciones de sales en solución y diferentes cantidades de agua que baña la lutita. Aquí, los autores utilizaron experimentos, modelos matemáticos y mediciones directas de la cantidad de radio en el agua subterránea en el sitio de producción de hidrocarburos de esquisto.
Antes de estos estudios, los expertos no estaban seguros de si la pizarra en sí era la fuente del metal radiactivo. Existía la hipótesis de que la materia está en las acumulaciones naturales de radio en las aguas subterráneas, que a veces se encuentran.
Anatoly Glyantsev
