Er zal de komende decennia genoeg water uit de grond komen als bijproduct van de olieproductie uit onconventionele reservoirs om in theorie de noodzaak tegen te gaan om zoet water te gebruiken voor hydrofracturering in veel van de grote olieproducerende gebieden van het land. Maar terwijl andere industrieën, zoals landbouw, misschien wat van dat water willen hergebruiken voor hun eigen behoeften, problemen met de waterkwaliteit en de mogelijke kosten die ermee gemoeid zijn, betekenen dat het het beste zou kunnen zijn om het water in het olieveld te houden.

Dat blijkt uit twee nieuwe onderzoeken onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin.

"We moeten eerst het hergebruik van geproduceerd water voor hydrofracturering maximaliseren, " zei Bridget Scanlon, hoofdauteur van beide studies en een senior onderzoeker bij het UT Bureau of Economic Geology. "Dat is echt de boodschap hier."

De eerste studie werd gepubliceerd in Milieuwetenschap en -technologie op 16 februari. Het kwantificeert voor het eerst hoeveel water er wordt geproduceerd met olie- en aardgasoperaties in vergelijking met hoeveel water nodig is voor hydrofracturering. De auteurs voorspelden ook de vraag naar water voor hydraulisch breken en produceerden water gedurende de levensduur van de olie- en gasspelen, die decennia overspannen. Een toneelstuk is een groep olie- of aardgasvelden die door dezelfde geologie worden bestuurd.

De tweede studie werd gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving op 3 februari. Het beoordeelt het potentieel voor het gebruik van het met olie en aardgas geproduceerde water in andere sectoren, zoals landbouw. Het omvatte onderzoekers van de New Mexico State University, De Universiteit van Texas in El Paso en Penn State University. Het laat zien dat de huidige hoeveelheden geproduceerd water relatief klein zijn in vergelijking met de vraag naar irrigatiewater en geen oplossing bieden voor problemen met waterschaarste.

Omgaan met waterproblemen is een steeds grotere uitdaging geworden met de ontwikkeling van olie en aardgas in onconventionele schaliereservoirs. Exploitanten hebben aanzienlijke hoeveelheden water nodig om schalie hydraulisch te breken om olie en aardgas te produceren, wat een probleem kan zijn in gebieden waar water schaars is. En als bijproduct van de productie worden grote hoeveelheden water uit de reservoirs gehaald, een geheel nieuwe reeks problemen opwerpen voor het beheer van het geproduceerde water, vooral omdat de wetenschap heeft aangetoond dat het terugpompen in de diepe ondergrond in sommige regio's verband houdt met seismische activiteit.

De studies kunnen helpen bij het informeren van belangrijke openbare beleidsdebatten over waterbeheer in verband met de olie- en aardgasproductie in Texas, Oklahoma, New Mexico en andere delen van het land, zei Scanlon.

"De waterhoeveelheden die worden geciteerd lopen sterk uiteen. Daarom hebben we deze studie gedaan, " zei ze. "Dit biedt echt een kwantitatieve analyse van de vraag naar hydrofracturering van water en geproduceerde watervolumes."

Het onderzoek keek naar acht grote toneelstukken in de VS, inclusief het Perm (Midland en Delaware), Bakken, Barnett, Adelaar Ford, Fayetteville, Haynesville, Marcellus en Niobrara spelen.

De wetenschappers gebruikten historische gegevens van 2009 tot 2017 voor alle toneelstukken, en prognoses werden ontwikkeld voor de levensduur van de oliespelen op basis van de technisch winbare olie met behulp van de huidige technologie. Oliespelen produceerden veel meer water dan aardgasspelen, met het Perm-bekken dat in 2017 ongeveer 50 keer zoveel water produceerde als de Marcellus. Wat het recyclingpotentieel voor hydrofracturering betreft, uit het onderzoek blijkt dat er in veel gevallen voldoende water is dat goed kan worden gebruikt. Bijvoorbeeld, in het Delaware-bekken, dat deel uitmaakt van het grotere Perm-bekken in Texas, wetenschappers ontdekten dat de geprojecteerde geproduceerde watervolumes bijna vier keer zo groot zullen zijn als de hoeveelheid water die nodig is voor hydrofracturering.

Het beheer van dit geproduceerde water zal een grote uitdaging vormen in de Delaware, die goed is voor ongeveer 50% van de verwachte olieproductie van het land. Hoewel het water in theorie door andere sectoren kan worden gebruikt, zoals landbouw in het droge West-Texas, wetenschappers zeiden dat problemen met de waterkwaliteit en de kosten om het zilte water te behandelen obstakels zouden kunnen zijn. In aanvulling, als het water sterk wordt behandeld om alle vaste stoffen te verwijderen, grote hoeveelheden zout zouden ontstaan. Alleen al in 2017 kon het zout van het geproduceerde water in het Delaware Basin tot 3, 000 Olympische zwembaden.

"Het vermogen om geproduceerd water op een nuttige manier te hergebruiken in aride en semi-aride gebieden, die waterstress kan hebben, is niet het wondermiddel waarop we hoopten, " zei co-auteur Mark Engle, een professor aan de Universiteit van Texas in El Paso. "Er is zeker potentieel om iets goeds te doen, maar het vereist een voorzichtige en slimme aanpak en beleid."