Qual o nível de radiação encontrado em água de refluxo

ReFINE Briefing Note
Qual o nível de radiação encontrado em água de refluxo de Fracking
Hidráulico?
Este breve estudo é baseado no estudo
‘The flux of
radionuclides in flowback fluid from shale gas exploitation’ by
Sam Almond, Sarah Clancy, Richard Davies and Fred Worrall
(2014), que foi publicado pelo jornal Environmental Science and
Pollution Research e está disponível para ser baixado
gratuitamente aqui: www.refine.org.uk.
Xisto é um tipo de rocha encontrada facilmente
na crosta terrestre, de grãos finos, essas rochas
podem armazenar grandes volumes de gás ou
óleo em seu interior. Para extrair esses
hidrocarbonatos, é usado a técnica de fracking
hidráulico. Esse procedimento é feito através de
injeção de fluídos na rocha através de alta
pressão. Alguns desses fluídos podem dissolver
as substâncias radioativas que ocorrem
naturalmente na rocha transportando-as para a
superfíce. Para investigar se o nível de
radioatividade, é elevado o suficiente para possa
causar alguma ameaça à saúde da população,
pesquisadores da Universidade de Durham
analisaram a composição do refluxo de fluídos
de fracking.
Fracking hidráulico, ou somente fracking, é o
processo usado para criar uma rede de fraturas
em rochas tipo o xisto, que tem permeabilidade
extremamente baixa, facilitando assim
a
passagem de material através do sedimento. Se
o xisto conter gás ou óleo, a extração só poderá
ser obtida através de fracking hidráulico. O fluído
usado para essa operação é uma mistura de
água, químicos e proppants (substância sólida,
como exemplo areia), essa mistura é injetada no
xisto
através de um poço e sob alta pressão. Esse
processo cria então uma rede de pequenas
fraturas, que por sua vez são mantidas abertas
com a ajuda dos proppants, dessa forma o fluxo
de óleo ou gás corre em direção ao poço
perfurado.
O que são fluídos de refluxo?
Quando atravessam o xisto, os fluídos usados
para o fracking dissolvem substâncias naturais
existentes na rocha. As substâncias encontradas
incluem partículas de material naturalmente
radioativo (NORM), como potássio (K) e rádio
(Ra). Durante o processo de dissolução, esses
líquidos podem tornarem-se salgados. Parte
desse líquido voltará à superfíce, e por isso são
chamados de fluídos de refluxo.
Qual o nível de radioatividade permitido a ficar
exposto?
Todos os dias estamos expostos a doses de
radiação, essas doses sao medidas em
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milisieverts(mSv). No Reino Unido, a dose média
que cada pessoa é exposta chega a 2.7mSv por
ano. Essa média é adquirida através de uma
combinação de fontes naturais de radiotividade
no dia a dia,como os alimentos, rochas, e
procedimentos médicos , tais quais x-rays. Nos
EUA a média de radiação anual por pessoa é de
6.2mSv. Regulamentos internacionais estipulam
que, para membros do público, o máximo da
dose radioativa acima do nível adquirido através
de fontes naturais deve ser de 1mSv por ano.
Qual a quantidade de radiação em fluídos de
refluxo?
Para inverstigarmos a quantidade de NORM que
é adsorvido pelos
fluídos de refluxo,
pesquisadores
realizaram um estudo nas
operações de gás de xisto no Xisto Barnett nos
EUA; Bowland xisto no Reino Unido e Xistos
Silurianos na Polônia. A radioaticivdade dos
fluídos foi examinada, e 99% do valor excedido
foram calculados. Estes são os níveis de
exposição à radiação, para os quais existe uma
probabilidade de 99% que não seja ultrapassada.
Nos fluídos de fracking dos EUA e Reino Unido,
os valores ficaram acima do permitido em
0.09mSv, enquanto na Polônia o valor excedido
foi de 0.43mSv.
Como estes fluídos se comparam com outros
fluídos?
Para comparar com as suas concentrações em
fluídos de refluxo, os níveis de NORM presente
em águas subterrâneas nos EUA, Reino Unido e
bacias de xisto polonesas também foram
analisados. Estes dados mostram que, nas águas
subterrâneas nos EUA e na Polônia, o fluxo
radioactivo foi 7-8 vezes mais baixos do que em
fluídos de refluxo, e cerca de 500 vezes inferior
nas águas subterrâneas do Reino Unido.
Figura 1: Diagrama esquemático de NORM em xistos.
1) Xistos são geralmente composto de minerais de
argila, quartzo e carbonato de cálcio. Alguns contêm
matéria
orgânica,
que,
quando
aquecido
suficientemente, vai liberar o gás, como por exemplo
metano. NORM é geralmente preso (adsorvido) à
superfície da matéria orgânica.
2) Na produção de gás de xisto, um poço é perfurado
em xistos ricos em gás, normalmente enterrado à
profundidade de 1,5 km ou mais. O poço é furado
horizontalmente, e fluídos são forçados, sob alta
pressão, para dentro da rocha através de furos no
revestimento do poço. O fluído de refluxo transporta
gás do poço até a superfície, mas também transporta
algumas partículas de NORM.
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A radioatividade de fluídos produzidos durante
produção convencional de petróleo, gás e
geração de energia nuclear, também foi
examinada. Os dados do Reino Unido mostrou
que os fluídos produzidos durante a produção
convencional de petróleo e gás têm uma
probabilidade de 50% de sua radioatividade ser
superior a 13 mSv. As águas de descarga de
energia nuclear apresentaram ter uma
radioatividade duas ordens de grandeza maior
do que os fluídos de refluxo em fracking.
energia nuclear. Em termos de fluxo por unidade
de energia produzida, fluídos de refluxo de gás
de xisto também são muito menos radioativos
do que as substâncias produzidas nas usinas
movidas a carvão.
A exploração do gás de xisto resultará num fluxo
elevado de NORM à superfície, e estes fluídos de
refluxo devem ser tratados. No entanto, a sua
radioatividade continua a ser baixa o suficiente
para que eles não sejam susceptíveis de
constituir uma ameaça para a saúde humana.
O que podemos concluir?
Os xistos são porosos e contêm muitos poros
minúsculos nos quais o gás natural se encontra
aprisionado. No entanto, estes poros não se
encontram ligados entre si, o que significa que os
xistos têm permeabilidades muito reduzidas.
Como tal, o gás não circula através da rocha.
Para o libertar, é necessário criar permeabilidade
através da fraturação hidráulica dos xistos. As
fraturas finas cheias de fluido que são produzidas
pela fraturação hidráulica permitem a ligação
dos poros entre si e a circulação do gás para fora
da rocha e para o poço.
Os níveis de NORM medidos na água de refluxos,
são muitas vezes maior do que a encontrada na
água subterrânea, mas ainda muito abaixo dos
limites de exposição permitidos do Reino Unido.
A radioatividade nas águas de refluxo é também
menor do que a dos fluídos produzidos pela
produção convencional de óleo ou de gás, ou de
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