Meio ambiente

As águas residuais de fraturamento hidráulico da Pensilvânia contêm uma quantidade 'chocante' do mineral de lítio crítico para energia limpa

Santiago Ferreira

Um novo estudo estimou que há lítio suficiente nas águas residuais do estado para atender até 40% das necessidades domésticas. Mas os especialistas estão preocupados que a descoberta possa ser usada para justificar mais fraturamento hidráulico.

Em 2007, um geocientista da Penn State chamado Terry Engelder calculou que a Pensilvânia poderia ter mais de 50 biliões de pés cúbicos de depósitos acessíveis de gás natural. Mais tarde, Engelder revisou o seu cálculo para cima, para 489 biliões de pés cúbicos, o suficiente para satisfazer a procura de gás natural dos EUA durante 18 anos. Esses números massivos desencadearam o boom do fracking na Pensilvânia, levando à perfuração em todo o estado. Desde que a corrida começou, foram perfurados 13 mil poços não convencionais na Pensilvânia.

Agora, um novo cálculo “surpreendente” chamou a atenção da indústria do gás: um estudo realizado por investigadores do Laboratório Nacional de Tecnologia Energética mostra que as águas residuais produzidas pelos poços não convencionais da Pensilvânia podem conter lítio suficiente para satisfazer 38 a 40 por cento do consumo doméstico actual. O lítio é um mineral crítico que é um “componente essencial” de muitas tecnologias de energia limpa, incluindo baterias para veículos elétricos.

O estudo utilizou dados de conformidade química e de produção do Departamento de Proteção Ambiental da Pensilvânia para estimar que aproximadamente 1.160 toneladas métricas de lítio por ano poderiam ser extraídas desta água produzida, que é uma combinação de fluidos usados ​​para fraturamento hidráulico e água de formações naturais subterrâneas que retorna à superfície durante o processo de perfuração. O lítio na água produzida na Pensilvânia provavelmente vem de antigos vulcões que estavam em erupção na época em que os depósitos de gás natural estavam sendo formados. Esta cinza vulcânica continha lítio que eventualmente se infiltrou na água subterrânea.

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“A comunidade de investigadores nos EUA está realmente a trabalhar arduamente para encontrar os materiais e métodos que nos permitirão cumprir os nossos objectivos climáticos e descarbonizar a economia”, disse Justin Mackey, o principal investigador do estudo. “Às vezes você pode se surpreender de onde realmente vem esse material.”

A Marcellus Shale Coalition, um grupo comercial da indústria dedicado à formação Marcellus Shale, o depósito de gás natural sob a Pensilvânia, Virgínia Ocidental, Ohio e Nova Iorque, reagiu à notícia com entusiasmo. “Esta análise científica realizada por um dos principais laboratórios de energia do mundo mostra mais uma vez quão abundante o gás natural da Pensilvânia pode melhorar a segurança energética, ambiental e nacional da América”, afirmou a coligação num comunicado.

Os Estados Unidos dependem atualmente das importações da Argentina, do Chile e da China para satisfazer plenamente as suas necessidades de lítio, e espera-se que a procura de lítio aumente dramaticamente à medida que a transição para a energia limpa se acelera.

Mackey, pesquisador geoquímico do Laboratório Nacional de Tecnologia Energética, disse que se concentrou no lítio porque é um material estratégico para a economia americana e as indústrias de defesa e porque tem cadeias de abastecimento inseguras. “Dependemos de entidades estrangeiras como a China, o Chile e a Austrália para obter estas matérias-primas, mas elas são essenciais para as nossas economias”, disse ele. “E o mais importante, eles são essenciais para descarbonizar a frota automotiva dos EUA.”

Ele disse que os investigadores ficaram “chocados” com o facto de as concentrações mais elevadas de lítio encontradas no Marcellus “serem comparáveis ​​à salmoura de lítio, à água que está realmente a ser extraída para obtenção de lítio”.

“Acho que ter mais fontes nacionais de lítio é definitivamente algo positivo, especialmente se não for necessário criar uma mina para explorar o recurso”, disse Mackey. É provável que os resíduos de perfuração não convencionais sejam produzidos em grandes quantidades num futuro próximo, disse ele, e se a remediação segura destes resíduos também pudesse ser economicamente valiosa, isso também poderia ser benéfico para o ambiente.

Mas outros especialistas estão cépticos quanto aos potenciais benefícios das conclusões do estudo, questionando a viabilidade económica da extração de lítio de águas residuais em grande escala e que tipo de impactos este processamento poderia ter no ambiente e na saúde pública.

“Há muitas perguntas sem resposta. É um pouco cedo, eu acho, para ficar muito animado. É certamente algo que precisa ser analisado”, mesmo que apenas por causa da dependência dos Estados Unidos das importações de lítio, disse John Quigley, pesquisador do Centro Kleinman para Política Energética e ex-secretário do DEP da Pensilvânia e do Departamento de Conservação e Energia Natural do estado. Recursos.

Os custos de extração de lítio desta forma são desconhecidos, disse Quigley, e isso inclui os custos de superar potenciais desafios logísticos de processamento e transporte de águas residuais provenientes de poços através de centenas de quilômetros de terra.

Até agora, existe uma empresa da Pensilvânia, a Eureka Resources, no condado de Lycoming, que trabalha na extração de lítio da água produzida. Em 2023, a empresa anunciou que extraiu com sucesso “carbonato de lítio 97% puro” de águas residuais e planeja incorporar o processo em suas três instalações na Pensilvânia nos próximos dois anos.

Mesmo que o processo de extracção de lítio se revelasse rentável, disse Quigley, não deveria ser usado como justificação para continuar a perfuração, embora fosse “inevitável” que a indústria tentasse utilizar a descoberta dessa forma. “Ainda não é razão para continuar a perfurar, porque é um resíduo da extracção de combustíveis fósseis”, disse ele. “A economia tem que ser livre de carbono até 2050.”

A extração de lítio não resolve o problema constante sobre o que fazer com as águas residuais altamente tóxicas produzidas pelo fraturamento hidráulico, que contém sais, metais e elementos radioativos. “Não há como limpar essas coisas”, disse Quigley. “Você pode conseguir algo benéfico com isso. Mas você ainda tem águas residuais realmente desagradáveis ​​das quais precisa se livrar.”

Quigley lembrou-se de afirmações anteriores feitas sobre a utilidade económica das águas residuais da indústria de petróleo e gás na Pensilvânia. A dispersão de águas residuais provenientes de perfurações convencionais em estradas para suprimir a poeira já foi considerada “uma reutilização benéfica”, mas agora enfrenta um escrutínio quanto aos riscos que representa para o ambiente e para a saúde humana, incluindo a contaminação da água e os danos à vida selvagem aquática. “Isso provou ser uma farsa”, disse Quigley. “Algumas reutilizações benéficas acabaram não sendo tão benéficas.”

“Você pode conseguir algo benéfico com isso. Mas você ainda tem águas residuais realmente desagradáveis ​​das quais precisa se livrar.”

Shannon Smith, diretora executiva da FracTracker, uma organização sem fins lucrativos com sede na Pensilvânia que analisa os impactos do desenvolvimento de petróleo e gás, questionou-se como a indústria poderia utilizar esta descoberta para expandir as suas operações no estado.

“Eu moro na Pensilvânia e fomos continuamente queimados pela indústria”, disse Smith. “Estando tão profundamente enraizado neste mundo, sei que quando algo parece bom demais para ser verdade, é bom demais para ser verdade.”

“Por um lado, parece bom senso. Se eles estão produzindo esses resíduos perigosos, deveriam ser obrigados a pelo menos utilizá-los como puderem”, disse ela. Mas ela temia que se os EUA se tornassem dependentes do Marcellus para 40% do seu fornecimento de lítio, isso perpetuaria o fracking na Pensilvânia. As soluções climáticas reais precisam incluir um caminho para a transição completa dos combustíveis fósseis, disse ela.

Smith também questionou se os reguladores da Pensilvânia estavam à altura da tarefa de monitorizar outra indústria extractiva. “As intervenções de bom senso não estão sendo tomadas para proteger nossa saúde”, disse ela. “Então, por que confiaríamos neles para administrar uma nova economia de lítio?”

Como a produção de água de poços típicos no Marcellus diminui 80% nos primeiros dois anos de operação, o estudo concluiu que a extração dos volumes de lítio descritos nesta análise “exigiria a adição contínua de novos poços Marcellus para suplantar os poços mais antigos e menos produtivos”. .” O estudo apontou o centro-norte “subdesenvolvido” da Pensilvânia como um local onde alguns desses novos poços poderiam ser perfurados; esta região “tem algumas das maiores concentrações de lítio incluídas em nossa análise”.

Mackey e uma de suas coautoras, Barbara Kutchko, disseram que a descoberta foi apenas um passo inicial para a compreensão de como ajudar o país a atender às suas necessidades de lítio, e os custos e benefícios, bem como as considerações econômicas e tecnológicas da extração de lítio da água produzida. ainda precisam ser estudados com maior profundidade.

Quigley foi cauteloso ao especular sobre o que esta descoberta poderia significar para o futuro da Pensilvânia. “Já vi demasiadas debandadas que acabaram por causar danos ambientais e de saúde pública, bem como perdas económicas”, disse ele. “As pessoas precisam respirar fundo. É uma descoberta intrigante. Precisa de muito mais trabalho antes de se tornar real.” Quigley disse que outras tecnologias de energia limpa que não dependem de lítio estão sendo desenvolvidas e, embora as baterias de íon de lítio sejam vistas como “estado da arte” agora, esse pode não ser o caso para sempre.

À medida que a Pensilvânia olha para o futuro, ele teme que as lições do passado não tenham sido aprendidas. A história da extracção de energia na Pensilvânia é marcada por consequências não intencionais a longo prazo, desencadeadas pela rápida adopção de novas tecnologias, desde os efeitos persistentes da extracção de carvão nos séculos XIX e XX até aos danos mais recentes causados ​​pelo fracking no século XXI.

“Uma corrida em direção ao lítio a todo custo não é uma jogada inteligente para o país”, disse ele. “E certamente não para a Pensilvânia.”

Santiago Ferreira é o diretor do portal Naturlink e um ardente defensor do ambiente e da conservação da natureza. Com formação académica na área das Ciências Ambientais, Santiago tem dedicado a maior parte da sua carreira profissional à pesquisa e educação ambiental. O seu profundo conhecimento e paixão pelo ambiente levaram-no a assumir a liderança do Naturlink, onde tem sido fundamental na direção da equipa de especialistas, na seleção do conteúdo apresentado e na construção de pontes entre a comunidade online e o mundo natural.

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