p Pesquisadores do Texas A&M Energy Institute e do Artie McFerrin Department of Chemical Engineering estão liderando uma importante iniciativa para reduzir a quantidade de água necessária no processo de extração de gás natural, e tratar as águas residuais para que sejam seguras para reutilização. Desde o início dos anos 2000, o fraturamento hidráulico tem sido o principal processo de extração de gás natural nos Estados Unidos. A eficácia do processo e o acesso às principais reservas levaram a um crescimento econômico substancial por meio do uso de gás de xisto na geração de eletricidade e na produção de uma ampla variedade de produtos químicos de valor agregado. Embora o fraturamento hidráulico seja extremamente eficaz, o processo requer grandes quantidades de água, que normalmente varia de dois a sete milhões de galões por poço. Depois que essa água é usada no processo de extração, ele retorna à superfície como águas residuais, contendo contaminantes de ocorrência natural, como rádio, sais, metais e vários produtos químicos usados ​​no processo. Essa água residual é geralmente enviada para fora do local para tratamento ou injetada em um poço profundo para descarte. p O impacto potencial na indústria e na vida cotidiana é enorme. “O projeto vai melhorar a qualidade de vida das comunidades vizinhas à produção de gás de xisto, fornecerá um roteiro estratégico para a gestão econômica de águas residuais de gás de xisto, e ajudará os produtores de gás a operar de maneira mais sustentável, "disse o Dr. Mahmoud El-Halwagi.

p El-Halwagi é professor, titular da cadeira Bryan de Pesquisa e Engenharia em Engenharia Química e diretor administrativo do Centro de Pesquisa de Gás e Combustíveis da Estação Experimental de Engenharia A&M do Texas (GFRC) é o investigador principal (PI) de um projeto de pesquisa do Departamento de Energia (DOE) intitulado, "Implantação intensificada, Automatizado, Móvel, Projetos Operáveis ​​e Novos (DIAMOND) para o Tratamento de Águas Residuais de Gás de Xisto, "focada no desenvolvimento de projetos integrados e abordagens operacionais para sistemas modulares que podem ser implantados no tratamento de efluentes de fraturamento hidráulico.

p A equipe de pesquisadores do Texas A&M está colaborando neste projeto de US $ 5,3 milhões com parceiros da Universidade de Pittsburgh, A Universidade do Texas em Austin, e U.S. Clean Water Technology. “O projeto visa desenvolver novas tecnologias e sistemas integrados que levarão a uma mudança de paradigma na gestão de águas residuais de gás de xisto, reduzindo custos, conservando os recursos naturais, e aumentar o impacto ambiental, "disse El-Halwagi.

p Embora o tratamento de águas residuais seja usado atualmente, muitas vezes é proibitivamente caro e raramente usado. Além disso, as características das águas residuais variam enormemente de um poço de gás natural para outro. Contudo, de acordo com o Dr. Joseph Sang-II Kwon, professor assistente no departamento de engenharia química e co-PI no projeto, a natureza variável de cada poço apresenta uma oportunidade única de utilizar sistemas modulares. "A natureza modular dos sistemas propostos cuidará da variabilidade de poço a poço, como as condições geológicas, regulamentos regionais, proximidade e capacidade das instalações de tratamento, etc, "Kwon disse.

p Primeiro, a equipe examinará e modelará as características dinâmicas das águas residuais, e desenvolver ferramentas auxiliadas por computador para agilizar o processo de modelagem. Uma vez que a água residual é caracterizada, a equipe avaliará todas as opções convencionais de tratamento de águas residuais - pré-tratamento da água, Osmose Inversa, flutuação, entre outros - e realizar testes experimentais e prototipagem com novas tecnologias modulares - destilação por membrana, sistemas de RO contrafluxo, novos líquidos iônicos com um contator de membrana polimérica, e campos eletromagnéticos. Esta experimentação e teste irão determinar a abordagem mais eficaz para tratar as diferentes características das águas residuais de poço em poço. O impacto ambiental de diferentes abordagens será considerado.

p De acordo com a Dra. Debalina Sengupta, diretor associado do GFRC, o ciclo de vida das opções é crítico para a sustentabilidade das opções escolhidas. “Quando as tecnologias são consideradas, raramente conseguimos levar em conta todos os aspectos da sustentabilidade que a tornam verdadeiramente viável. O projeto DIAMOND irá considerar a verdadeira sustentabilidade das opções de tecnologia, e fornecerá a plataforma para prever e testar opções futuras. "