La fratturazione idraulica è un metodo utilizzato per rompere formazioni rocciose contenenti petrolio e gas, creando passaggi per il flusso del carburante dalla roccia a un pozzo di produzione. Ciò si ottiene utilizzando la pressione idraulica per iniettare un fluido contenente sabbia o altro materiale abrasivo nella roccia con una forza sufficiente a causare crepe. La tecnologia viene utilizzata per stimolare il flusso di petrolio o gas in nuovi pozzi e per rilanciare la produzione in pozzi che erano stati considerati esauriti.
Il processo di fratturazione idraulica è stato sviluppato nel 1903, ma ci sono voluti più di quarant’anni prima che la tecnologia venisse utilizzata per la prima volta commercialmente nel 1948. La maggior parte dei pozzi di produzione negli Stati Uniti e in tutto il mondo impiega la fratturazione idraulica, compresi i pozzi in paesi come il Messico, Brasile, Francia, Regno Unito, Colombia, Argentina, Romania, Venezuela, Indonesia e Russia. La frattura è considerata un meccanismo prezioso per aumentare la produzione di energia domestica rendendo accessibili riserve precedentemente irraggiungibili.
La fratturazione idraulica è anche una chiave per rendere finanziariamente fattibile lo sviluppo dello shale oil. I produttori di gas affermano che la maggior parte delle riserve di scisto negli Stati Uniti si trova in rocce alle quali non è possibile accedere senza fratturarsi. Lo scisto è una roccia sedimentaria composta da argilla compressa, limo e materiale vegetale organico. Questa roccia non è permeabile, il che significa che non consente il passaggio di liquidi, quindi l’estrazione di gas dallo scisto richiede la frattura.
La fratturazione idraulica comporta il pompaggio di un liquido attraverso un pozzo in una formazione rocciosa sotterranea utilizzando una pressione sufficiente a causare crepe nella roccia. L’agente liquido più comune è l’acqua, sebbene in alcuni casi possano essere impiegati gasolio, petrolio greggio, acido cloridrico diluito o cherosene. L’acqua è mescolata con alcune sostanze chimiche e guar, una sostanza naturale a base di fagioli, che conferisce all’acqua una consistenza gelatinosa. La miscela di acqua è principalmente un sistema di erogazione per un agente di sostegno, solitamente una sostanza granulare come sabbia o pellet di alluminio, che mantiene aperta la fessura dopo che l’acqua è stata aspirata.
La pressione idraulica viene utilizzata per pompare la miscela di acqua attraverso un tubo di perforazione o un tubo e nella roccia. Dopo che l’acqua ha creato diverse crepe all’interno della formazione rocciosa, la pressione viene rilasciata e l’acqua si ritrae nel pozzo. Le crepe iniziano a chiudersi, ma vengono “puntellate” aperte dalla sabbia o da altri agenti di sostegno, consentendo al gas o all’olio di scorrere verso il pozzo. Gli involucri e il cemento del pozzo sono installati come parte del processo per impedire la fuoriuscita di fluidi dal pozzo nella falda freatica.
Piccole tracce della miscela liquida rimangono nella roccia e la presenza di sostanze chimiche tossiche nella miscela è stata motivo di preoccupazione per l’ambiente. Vengono continuamente fatti progressi tecnologici per prevenire qualsiasi infiltrazione di contenitori nella falda freatica. Negli Stati Uniti, l’Environmental Protection Agency (EPA), il Ground Water Protection Council (GUPC) e l’Interstate Oil and Gas Compact Commission (IOGCC) hanno condotto test per determinare l’impatto ambientale della fratturazione idraulica. I test condotti dall’EPA hanno incluso pozzi poco profondi che hanno maggiori probabilità di costituire una minaccia per le acque sotterranee. In ogni caso, i test non sono stati in grado di rilevare alcun impatto ambientale negativo.