¿Dónde está el petróleo?

2003/06/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Para principios de la década de 1970, la importancia del carbón estaba muy reducida en el campo de la energía. Para entonces, el petróleo y el gas eran los principales combustibles: En 1972, por ejemplo, se estima que representan el 64,4% del consumo. Además, el consumo se estaba incrementando año tras año y las reservas recién descubiertas no eran suficientes para abastecer el consumo anual. La situación parecía grave. ¿Todo el petróleo de la Tierra estaba terminado?

No sería correcto achacar lo que hoy conocemos como crisis del petróleo a la aparente escasez de petróleo, en la que también intervinieron la política y la economía. Por un lado, la situación política en los países con más petróleo del mundo era muy inestable. En consecuencia, el precio del crudo se disparó a muy corto plazo.

El 16 de octubre de 1973, la OPEP anunció el encarecimiento de la cuba del petróleo de tres a cinco dólares. En diciembre subieron el precio a doce dólares, es decir, en tres meses se multiplicó por cuatro. A pesar de que el aumento es más lento, en los próximos años la tendencia no ha variado y para finales de 1981 la OPEP vende la barrica a 34 dólares. Todo ello, y los hechos implicados, condicionaron la economía mundial.

A pesar de la crisis surgió la pregunta de la fuente: ¿cuándo se agotará el petróleo?

Buscar o morir

A esta pregunta no han podido responder los expertos, aunque han especulado mucho. Sin embargo, estas especulaciones son importantes a tener en cuenta, ya que en muchas ocasiones traen predicciones directas. Así ocurrió en 1956 M. Con lo realizado por el Dr. King Hubbert, calcula que la producción petrolífera iba a culminar hacia 1970. Y así fue.

Desde todos los puntos de vista, la situación en torno a 1970 era grave. El petróleo se estaba agotando y los productos se encarecían, las empresas tenían que buscar nuevas fuentes de petróleo. Se comenzaron a realizar búsquedas sistemáticas con resultados rápidos. Por ejemplo, Gran Bretaña y Noruega empezaron a explotar nuevos yacimientos de petróleo en el Mar del Norte.

No se puede hacer sondeo sin perforar la superficie.

Pero ¿dónde y cómo se busca el petróleo? Hay que tener en cuenta que cuanto más profundo salga y esté más cerca de los polos, más difícil es la búsqueda y la extracción. La dificultad, lógicamente, encarece el producto.

Lógica

Inicialmente las exploraciones fueron enfocadas a partir de datos conocidos. Los primeros yacimientos estaban en tierra, pero era evidente que algunos yacimientos de petróleo se extienden por debajo del fondo marino, desarrollando progresivamente la tecnología de extracción submarina.

Por otro lado, conocer el origen del petróleo también puede ser importante en la búsqueda de nuevos yacimientos. Al igual que en la superficie hay montes y valles, en el subsuelo la topografía es muy compleja, prácticamente desconocida en todas partes. No es de extrañar que se trate de una incógnita, ya que el ser humano tiene que superar las enormes barreras técnicas para saber cómo es el propio fondo marino. Estas barreras para el estudio de la topografía subterránea son aún mayores.

El subsuperficial se conoce aún menos. Las mayores cuencas de gran acumulación de petróleo, como la arabo-iraní, son explotadas desde hace tiempo. Pero, claro, las exploraciones no buscan esas cuencas, sino reservas que no se encuentran fácilmente.

En general, el petróleo y el gas se acumulan en los yacimientos bajo la corteza terrestre, pero el proceso no es el mismo en todos ellos. La porosidad del medio geológico, sus formaciones y otros muchos factores geológicos pueden alterar la formación de un yacimiento. Además, una fosa se compone a veces de aceite generado en la misma, pero otras veces de “migrado” hasta la zona. Si ha habido migración, puede que el petróleo también esté almacenado en el lugar de origen, por lo que seguir retrocediendo el camino migratorio puede ser un método de exploración eficaz.

¿Qué es más rentable, la agricultura o la extracción de petróleo?

Pero, ¿cómo se puede saber si el petróleo extraído de un pozo es de origen local? Los expertos utilizan diferentes señales químicas para iluminarlo. En definitiva, el proceso migratorio produce transformaciones químicas en la composición del petróleo.

Además, cuando la migración tiene un recorrido vertical, las condiciones cambian drásticamente, tanto la presión como la temperatura. Estas condiciones hacen que las grandes moléculas se fragmenten. Los químicos, viendo cuál es la molécula que se ha formado y cuál no, pueden investigar la 'historia' y quizás el recorrido de este petróleo. Por ejemplo, un hidrocarburo que aparece en cantidades muy pequeñas, el benzocarbazol, puede indicar si se ha producido la migración, mediante la concentración y la conformación de la molécula. Algunos expertos también se atreven a predecir cuántos kilómetros ha migrado a partir de estos parámetros.

Exploración

Pero eso es teoría. Incluso a partir de la información de un foso conocido, en la práctica, no es fácil encontrar fosas o detectar las vías de migración del petróleo. Para ello, los expertos han utilizado todas las técnicas posibles. No obstante, en general, son tres las técnicas predominantes en estos estudios.

La primera técnica consiste en realizar un mapa preciso de la superficie terrestre. En ocasiones, de estos mapas se pueden extrapolar las formaciones y estructuras subterráneas, y una vez conocida la topografía subterránea, se puede decidir dónde buscar en el foso. Junto a este estudio, muchas veces miden concentraciones de gas natural, ya que el gas atmosférico puede indicar la presencia de petróleo.

Sin embargo, el entorno geológico de muchos yacimientos de petróleo no es predecible a partir de la topografía de la superficie terrestre, por lo que en muchos casos este método es ineficaz.

En zonas poco profundas se instalan plataformas hinchadas con estructuras muy complejas.

El segundo método tiene como objetivo analizar directamente la estructura subterránea. Para ello, las petroleras utilizan ondas sísmicas, al igual que el sonar en el agua. El reflejo de la onda provocada por una pequeña explosión se recibe mediante micrófonos situados en distintas orientaciones. A partir de este reflejo se puede completar el mapa de la geología subterránea.

Por último, también se utilizan estudios de gravedad para buscar petróleo. La gravedad apenas varía en la superficie terrestre, y mucho menos si el territorio estudiado no es muy amplio. Por ello, requieren mediciones muy precisas para conocer la densidad de los materiales subterráneos. De estas densidades se puede predecir dónde se encuentran la piedra, el petróleo, el gas, etc.

El objetivo de todas estas técnicas es, en definitiva, adivinar las formaciones geológicas subterráneas, una tarea difícil. Los primeros yacimientos que se explotaron se encuentran en las estructuras más sencillas, es decir, atrapados en formaciones abovedadas. Sin embargo, los nuevos yacimientos que ahora quieren encontrar se encuentran en estructuras muy complejas, por lo que son difíciles de encontrar y de extraer costosos. En el Mar del Norte, por ejemplo, sólo uno de cada tres sondeos es productivo.

Perforado

Está claro que no está seguro de que haya petróleo o no en un lugar hasta que se perfore la superficie y se analice la propia. Además, prácticamente todos los procesos de búsqueda de petróleo requieren perforación, por ejemplo, la explosión para producir ondas sísmicas se realiza a través de un pequeño orificio, y incluso cuando se quiere analizar el gas o el petróleo, la toma de la muestra requiere de un orificio. Como no podía ser de otra manera, cuando se encuentra un nuevo yacimiento de petróleo, es necesario realizar pozos para proceder a su extracción.

La industria ha dedicado mucho tiempo y dinero a desarrollar técnicas de perforación. Durante la realización de cualquier sondeo o pozo, los técnicos no pueden conocer de antemano el tipo de roca con la que trabajan. No obstante, se añaden lodos al taladro tanto para la lubricación como para la adición de sustancias necesarias

El proceso de perforación siempre es responsable del impacto ecológico debido, en primer lugar, a que el nuevo orificio libera una serie de sustancias subterráneas y, en segundo lugar, a la dispersión en el medio del lodo que hay que inyectar constantemente. Este lodo puede ser de dos tipos, dependiendo de su componente principal, es decir, con aceite o agua principalmente. Las técnicas de perforación varían mucho de un tipo a otro.

¿Cuándo se utiliza uno u otro tipo de lodos? Las compañías petrolíferas se han inclinado con el tiempo a utilizar lodos acuosos porque son más limpios y por tanto menos contaminantes. No obstante, en algunos casos son necesarios lodos oleosos, por ejemplo, cuando hay que perforar la roca dura, el propio taladro pide que se resbale con aceite. Los principales componentes de este aceite son, en general, el gasoil y los hidrocarburos ligeros.

En los sondeos en tierra ya no se encuentran abundantes yacimientos de petróleo.

El propio fango necesita muchos aditivos para que la perforación sea efectiva. De hecho, la lista de sustancias que participan es muy larga y contiene todo tipo de moléculas. Entre otras cosas, el lodo que se inyecta al taladro contiene sustancias lubricantes, que a menudo son los aditivos más peligrosos desde el punto de vista ambiental.

Por otro lado, también se deben considerar las sustancias que se extraen del subsuelo. Cuanto más profunda es la perforación, más suciedad sale a la superficie. En general, a medida que se profundiza, la afloramiento de materiales sólidos y líquidos disminuye progresivamente. Este líquido es acuoso, pero a medida que se perfora, tiene cada vez mayores cantidades de hidrocarburos suspendidos. Este agua residual que se extrae requiere una depuración previa al vertido, lo que encarece el proceso y más aún en una plataforma marina.

Cuando el petróleo comienza a salir, normalmente se extrae una fina arena recubierta de aceite. Esta arena también es una de las principales fuentes de contaminantes. Sin embargo, en este proceso se extraen muchos otros productos, incluidos los metales pesados y los isótopos radiactivos. Por ello, los grupos ecologistas han puesto en marcha numerosas campañas contra los vertidos de estos materiales.

Las compañías petrolíferas tienen que gastar mucho dinero para limpiar los residuos y depurar el agua, y el gasto es mucho mayor cuando los yacimientos están en el mar o cerca de los polos. Y hay que recordar que la mayoría de las nuevas reservas están en esos lugares. Por tanto, además de la escasez de petróleo, la tecnología necesaria para localizarlo y extraerlo también encarece el producto.

Autoridad del precio

Entonces, una vez más, la misma pregunta: ¿cuántas barriles de petróleo quedan enterrados? No se puede decir exactamente. Quizá nunca lo sepamos. Según los expertos, la reducción de la producción comenzará a partir de 2005. Según este cálculo, las reservas se agotarán en torno al 2050. No obstante, a medida que el petróleo se encarezca, la sociedad tendrá que empezar a explotar otras fuentes de energía.

Mapa de plataformas situadas en el Mar del Norte. Algunas veces extraen gas natural (en azul) y otras veces petróleo (en rojo).

Las empresas petrolíferas lo saben, por lo que han puesto en marcha departamentos de investigación sobre energías renovables. Sin embargo, la búsqueda de nuevos yacimientos de petróleo tardará años en completarse, y en esa búsqueda las empresas y los gobiernos se enfrentan a acuerdos de respeto al medio ambiente.

Un ejemplo de ello es la exploración del Ártico, en Alaska, que ha tenido que ser autorizada por el gobierno de los Estados Unidos, en realidad es una zona protegida.

Tratando de dar salida al petróleo

Desde el punto de vista ambiental, la extracción de petróleo ha generado numerosos debates, sobre todo en lo relativo a las instalaciones marítimas. En la década de 1970 se promovió la explotación de los yacimientos submarinos, para lo que se instalaron cientos de plataformas a lo largo del mundo (actualmente hay 635 en los mares de todo el mundo). Muchas de ellas se instalaron para que la vida útil de estas plataformas fuera de unos veinte años. Pasado este plazo, estos yacimientos no estaban agotados ni mucho menos, y surgió el debate de que las instalaciones iban a ser desmontadas.

Los trabajos de desmontaje varían mucho según el tipo de plataforma. Si el fondo marino que explotan no es muy profundo, las plataformas tienen patas que llegan hasta el fondo. Sin embargo, para los casos en los que el fondo se encuentra a 150-200 metros se utilizan plataformas flotantes ancladas mediante anclajes y unidas a grandes bloques de cemento. El desmontaje de estas plataformas, al igual que con las piernas, no plantea problemas. Además, muchas veces se puede liberar toda la plataforma y transportarla de un foso a otro para abaratar el coste. En ocasiones, las plataformas son sustituidas por barcos para hacer pozos.

Desde el punto de vista ambiental, el impacto ecológico de la actividad de las plataformas es muy inferior al ocasionado por los barcos. Sin embargo, vierten al mar aceite, agua residual y otros productos. Por otro lado, los accidentes de las plataformas no han sido excepcionales en la industria del aceite. Estos vertidos se reflejan también en la biología marina, habiéndose producido descensos de poblaciones de diferentes especies en torno a las plataformas.

Coral en las piernas

Pero la relación entre las plataformas petrolíferas y la biología no es en absoluto una cuestión simple. Por ejemplo, en 1997 algunos oceanógrafos escoceses encontraron un caso muy especial. En las patas de algunas plataformas que estaban a punto de ser desmontadas, en el Mar del Norte, se detectaron las colonias del Coro Lophelia Pertusa. Es un coral de agua fría, pero no aparece en el Mar del Norte, ya que su fondo es de arena, por lo que las colonias no tienen soporte para crecer. Sin embargo, las patas de las plataformas son muy resistentes.

La Lophelia, la perusa coral, es de agua fría y, en general, no crece en el Mar del Norte, pero las colonias se han encontrado en las patas de algunas de sus plataformas.

Entonces surgió un extraño debate. Los ecologistas exigían a la industria petrolera que no se desmontaran las plataformas. Finalmente, mediante un acuerdo, en lugar de desmontar en su totalidad, dejaron allí las patas de varias plataformas.

¿Actuaron correctamente los ecologistas en este caso? Las plataformas trajeron una especie que no crece en la zona. Sin embargo, esta historia tiene otra lectura: una especie de coral supuestamente sensible ha tenido la capacidad de crecer durante veinte años en una zona en la que se producen continuos derrames.

Este caso es un signo de ignorancia sobre la biología marina, ¿no es así?

El agujero del petróleo

No hay indicios de cómo la propia extracción de petróleo afecta al medio ambiente. El petróleo ha permanecido enterrado durante millones de años y ahora el hombre está saliendo constantemente. ¿Qué consecuencias tendrá? La ecología ha estudiado la hidrosfera, la biosfera, la atmósfera, la ozonosfera y la litosfera.

Pero, ¿es posible analizar la “oliosfera”? ¿Cómo puede afectar la ausencia de petróleo? Por ejemplo, ¿se han modificado las variables geológicas locales (presión y temperatura principalmente) en los lugares donde se ha realizado la extracción? ¿Ha tenido consecuencias la existencia de huecos en la superficie? ¿Merece la pena analizar las incidencias de la composición en estos medios?

No se puede saber si tiene o no efectos y, en todo caso, es inmedible. A pesar de que el petróleo era una proporción muy pequeña de la superficie terrestre, se concentraba en distintos lugares, ya que se conocen en el mundo 37 gigantescas zonas de aceite, de las cuales 26 se encuentran en la cuenca árabe-iraní. Sin embargo, a pesar de su inocuidad, en el ciclo general del carbono se produce una cierta interrupción en la que intervienen los seres vivos.

Si los hidrocarburos son de origen fósil, el agotamiento de las reservas puede ocasionar problemas. ¿Abordará la ecología alguna vez este tipo de análisis?