Irónicamente, un tesoro escondido de minerales vitales es en realidad agua que antes se consideraba demasiado contaminada y demasiado costosa de limpiar. El Dr. Hamidreza Samouei, investigador de la Universidad Texas A&M que está estudiando la composición de esta agua extraída, dijo que este subproducto residual de la extracción de petróleo y gas contiene casi todos los elementos de la tabla periódica, incluidos elementos de gran importancia industrial y económica.
Su objetivo es tratar el agua en etapas utilizando dióxido de carbono (CO2) no deseado para recuperar estos valiosos elementos y, en última instancia, producir agua dulce para uso agrícola una vez que se complete el proceso de tratamiento.
"Reconocer el valor potencial del agua de producción puede proporcionar soluciones prácticas a algunos de los desafíos ambientales más apremiantes del mundo, incluidas las emisiones de dióxido de carbono, la creciente escasez de ciertos minerales y el agua misma", dijo Samuel, profesor asistente de investigación en el Departamento de Ingeniería del Petróleo de Harold Vance.
En enero de 2024, la Revista de Tecnología del Petróleo de la Sociedad de Ingenieros del Petróleo publicó un artículo titulado "Minas de oro líquido: uso de dióxido de carbono para liberar el potencial mineral clave del agua producida", que presentaba la investigación de Samuele sobre la "minería de agua producida". Presentó este tema en la Conferencia y Exposición de la Semana del Agua de Oriente Medio en Arabia Saudita en diciembre de 2023, e informó sobre sus últimos hallazgos en la Reunión Anual de la Asociación de Agua Producida en Houston, Texas, en febrero de 2024.
¿Por qué se vierte el agua producida?
El agua se acumula en zonas subterráneas donde ocurren procesos geológicos, como los yacimientos de hidrocarburos, donde disuelve y almacena grandes cantidades de minerales y otros elementos. En el proceso de extracción de petróleo y gas, en promedio, por cada barril de petróleo extraído, se recuperan seis barriles de 42 galones de "agua producida". En casos raros, la relación puede llegar incluso a la asombrosa cifra de 500:1.
En 2020, cada año se recuperaron más de 240 mil millones de barriles de agua producida de operaciones de petróleo y gas en todo el mundo, y solo Texas recicló 33 millones de barriles por día. Los campos petroleros de la Cuenca Pérmica de Texas producen más agua que todos los demás campos de esquisto de Estados Unidos juntos. Tratar volúmenes tan grandes de agua producida es costoso, por lo que el agua producida se trata principalmente como agua residual y se inyecta en sitios de tratamiento subterráneos para su contención segura.
Descubriendo el valor oculto del agua producida
Dado que nunca se han catalogado todos los componentes del agua producida, la investigación de Samuele comenzó con lo básico. Recopiló muestras de agua producida en todo Estados Unidos y creó un método estandarizado para analizar la composición del agua. En este punto, aprendió que el agua contenía casi todos los elementos enumerados en la tabla periódica.
Los descubrimientos de Samuel incluyen minerales clave como el litio, el rubidio, el cesio, el galio y los metales del grupo del platino, tecnologías fundamentales que impulsarán las industrias de la informática, la energía y el transporte ahora y en el futuro. Es más, al igual que otras aguas producidas, el agua producida también contiene cantidades menos costosas pero abundantes de sodio, potasio, magnesio y calcio, sustancias que pueden usarse en procesos de fabricación, producción de fertilizantes y otras industrias.
Todos estos minerales pueden ser mucho más rentables que el petróleo contenido en el agua producida, por lo que los costos de recuperación del agua pueden compensarse fácilmente vendiendo los minerales recuperados.
Samuel explicó que si bien se ha considerado la desalinización del agua producida, no se han explorado métodos para extraer toda la sal y los minerales antes de tratar el agua. Su investigación actual se centra en el desarrollo de procesos óptimos para extraer minerales valiosos de la salmuera en etapas utilizando tecnología de desalinización de dióxido de carbono, que según él es "un enfoque pionero para la recuperación direccional de minerales del agua producida. El proceso incluye varias tecnologías de filtración, como ultrafiltración y nanofiltración, e incluso utiliza tecnología de ósmosis inversa".
potencial de comercialización
El estudio está estableciendo una línea de base para la extracción de agua producida, ya sea utilizando agua producida u otros recursos de agua salada, pero Samuele dijo que un mayor desarrollo requerirá financiación. Los patrocinadores gubernamentales se están concentrando en extraer minerales críticos en lugares como el fondo marino e incluso asteroides, en lugar de hacerlo en estrecha proximidad, como el agua de producción.
Espera cambiar la forma en que la industria del petróleo y el gas ve el agua producida, primero como una forma rentable de cobrar pagos y luego, quizás dentro de 10 años, como una fuente de agua para sus propias operaciones mineras: "Si vemos el agua producida como un desperdicio, entonces puede que no sea hermosa, pero si la vemos como un recurso, entonces tendrá un impacto en el mundo para la próxima generación".
Compilado de: ScitechDaily