reporteenergia.com.- (María Gabriela Requiz*) Según la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA, por sus siglas en inglés), cada año se reportan de 1.800 a 2.400 derrames de petróleo, generados por diversas fuentes, entre las cuales encontramos fugas en tanques de almacenamiento, derrames ocurridos en el proceso de producción y accidentes durante el  transporte del material, entre otros. Esto equivale a millones de galones de contaminantes que inundan el ambiente cada año.

La frecuencia de los derrames ha aumentado de forma alarmante durante las últimas décadas, pasando de 2.900 barriles de petróleo y otros productos químicos tóxicos derramados en 1980 a más de 4.400 barriles en 1990. Sólo en Estados Unidos, durante los primeros cinco meses de 2013, se documentaron tres grandes derrames.

A medida que crece la demanda de energía, se prevé que la producción de petróleo aumente en todo el mundo. Con ricos depósitos en toda la región, América Latina tiene el 20% de las reservas mundiales de petróleo. Se espera que la región, que ya es líder en la producción de petróleo, sume alrededor de 7.5 billones  de barriles al día, duplicando los resultados actuales de aquí al 2025.

Derrame de petróleo en una refinería de Venezuela (2011)

A pesar de un riguroso control y avanzados métodos de extracción, se presentan fallas en los equipos, los pozos tienen fugas, las tuberías se fracturan y los derrames ocurren. Sólo en Venezuela para el 2011, fueron documentados  4.052 derrames de petróleo y otras descargas de sustancias químicas en aguas superficiales, aguas subterráneas y suelo, un aumento de más del 69 % respecto al año anterior.

En respuesta, el personal del área ambiental de Vepica, en base a su experiencia de primera mano y la experiencia de nuestros ingenieros, desarrolló un plan de seis pasos para usarse como una guía para alcanzar una limpieza ambiental exitosa.

Paso 1: Evaluación Preliminar

Este es el punto de partida. Se recopila información del sitio y se analiza. Se identifican lagunas o falta de información. Se trata de un estudio teórico; un procedimiento de revisión de todos los documentos disponibles relacionados con el sitio. Esto incluye la revisión de la historia y antecedentes del sitio, la geología e hidrogeología del sitio, así como fotografías aéreas. También se debe revisar la legislación nacional e internacional aplicable. El resultado de este primer paso es el plan de remediación preliminar, que se puede ajustar a medida que avance el plan.

 

Paso 2: Caracterización del sitio

Este segundo paso, denominado Evaluación Ambiental del Sitio (ESA, por sus siglas en inglés) Fase I, consiste en entrevistar a los propietarios, a los entes involucrados, vecinos y representantes del alcaldías. La caracterización del sitio complementa, y en algunos casos verifica, la información obtenida a través de la evaluación preliminar. Al terminar la Fase I, inicia una Fase II de la ESA. En la mayoría de los casos se trata de un estudio de muestra de gases del suelo, que es un método de inspección para la detección de compuestos orgánicos volátiles (COV) – el grupo más abundante de compuestos contaminantes de las aguas subterráneas.

Si la conclusión de esta evaluación indica una elevada posibilidad de encontrar contaminantes en el suelo y en las aguas subterráneas, el siguiente paso es la instalación de pozos de monitoreo. Durante este proceso son captadas muestras de suelo y aguas subterráneas para determinar la concentración de contaminantes. Los resultados obtenidos a partir de la instalación de los pozos de monitoreo permiten identificar el tipo y concentración de los contaminantes presentes, la extensión del área afectada y la dirección del flujo subterráneo del agua. Esta información es la clave para el desarrollo de la estrategia de remediación que se menciona a continuación, lo cual permite estimar el tiempo y el costo de la limpieza.

Paso 3: Desarrollo de la estrategia de remediación

En este punto, el equipo de remediación evalúa las posibles tecnologías de limpieza a utilizar, teniendo en cuenta todas las variables. Estas variables incluyen el tipo y concentración de contaminantes, el tamaño del área afectada, la accesibilidad al sitio y uso de la tierra. El uso de la tierra es la variable más importante, ya que indica los valores de limpieza que se deben alcanzar.

Las tecnologías y metodologías que se aplican con mayor frecuencia en las estrategias de remediación consisten en sistemas de bombeo y tratamiento, la remoción de tanque de almacenamiento subterráneo, equipos de extracción de vapores del suelo (SVE, por sus siglas en inglés), inyección de aire,  bioremediación, entre otros.

Paso 4: Implementación de la tecnología de remediación

Un sistema de bombeo y tratamiento es el sistema de recuperación de producto libre (contaminante) mayormente utilizado. El cual  es instalado en un pozo de recuperación, que consta de una tubería ranurada, que se extiende desde el límite superior del producto flotante hasta por debajo del nivel acuífero. En este se coloca una bomba de succión de tal manera que pueda bombear el agua y a la vez el producto. Estos sistemas son relativamente económicos y fáciles de operar, sin embargo pueden introducir compuestos orgánicos solubles al agua durante el proceso de extracción, por eso es ocasiones es necesario un sistema de tratamiento de agua.

El suelo contaminado con compuestos orgánicos volátiles (COV) puede ser remediado utilizando un SVE. Este proceso es análogo al sistema de bombeo y tratamiento para las aguas subterráneas y funciona mediante el movimiento de aire a través del área de contaminación en la zona denominada no saturada, que es el área entre el nivel acuífero y la superficie. El contaminante se moviliza con el aire y se retira,  de manera similar al agua en movimiento a través de un acuífero, el aire fluirá naturalmente a través de los materiales más permeables y pasará por alto las zonas de baja permeabilidad. Es importante tener en cuenta los vapores de hidrocarburos que migran a través del suelo y se acumulan en los sótanos, donde podrían incendiarse o explotar.

En algunos casos, se instala un sistema de SVE junto con un sistema de inyección de aire para acelerar el proceso de remediación. En el sistema de inyección de aire, el aire se inyecta en el acuífero a través de un tubo de perforación que se encuentra debajo de la zona de contaminación del agua subterránea. La idea es que las burbujas de aire aceleren el proceso de remoción de los compuestos orgánicos volátiles que se encuentran solubilizados en el  agua subterránea y en los espacios intersticiales del suelo, para luego ser recuperados por el sistema SVE.

Un ejemplo de cómo se utilizan estas tecnologías sucedió durante los estudios preliminares para la construcción de una segunda línea del sistema metro en Caracas, Venezuela. Durante los estudios realizados por los técnicos especializados, se encontraron con que varias estaciones de servicio presentaban derrames de gasolina en el suelo, a lo largo de la ruta sobre la cual se iba a construir la línea subterránea del metro. Expertos en remediación instalaron sistemas SVE para reducir la concentración de COV y evitar explosiones potenciales, especialmente cuando la máquina perforadora pasara a través de esa área. Finalmente, la remediación fue exitosa y el túnel se terminó a tiempo, sin incidentes.

Paso 5: Remediación y mitigación

Por lo general, la etapa más larga y más costosa, este paso implica la operación y mantenimiento del sistema de remediación instalado. También incluye actividades de monitoreo a largo del tiempo. La remediación y la mitigación incluyen la operación del equipo junto con la detección de las variaciones de las concentraciones de contaminantes, que por lo general se monitorea mediante el análisis de muestras de aguas subterráneas y/o del suelo.

Los cambios en la concentración de contaminantes en el sitio podrían indicar el agotamiento de la fuente, rebote o efectos estacionales creados por períodos lluviosos y secos. Todos estos factores se deben evaluar con el fin de identificar posibles problemas durante el proceso de remediación y para poder hacer modificaciones y optimizar las actividades de saneamiento. La supervisión de estos cambios también garantiza que el equipo está operando de acuerdo con las especificaciones y ayuda a determinar si se necesitan aportes económicos adicionales.

 Paso 6: Reurbanización / Reutilización del Sitio

Con la limpieza completa, el dueño del sitio y/o los entes involucrados pueden analizar todos los datos obtenidos durante los primeros cinco pasos para empezar a planear la remodelación o reutilización del área remediada. Sin embargo, es importante mencionar que no se puede hacer modificación alguna al sitio hasta que se obtenga la liberación o declaración de limpieza absoluta del sitio. En algunos casos esta autorización legal la otorga el Ministerio del Medio Ambiente, y/o en algunos casos, el ayuntamiento local.

Como ejemplo de una limpieza exitosa, en un pequeño pueblo al sur de Caracas, Venezuela, En una estación de servicio, uno de los  tanques de almacenamiento subterráneo presentó fugas, se derramaron alrededor de 3.300 galones (12.500 litros) de combustible en el subsuelo. Debido a la topografía local, la gasolina comenzó a infiltrarse en dos terrenos del pueblo situados a menos de 500 metros gradiente abajo de la estación.

En una de las propiedades, el producto químico apareció sobrenadante en  el suelo cuando este estaba siendo preparando para la siembra de cultivos. En la otra casa, ubicada al frente de la primera, los olores de la gasolina comenzaron a impregnar el cuarto de baño. Unos días más tarde, la gasolina flotaba visiblemente sobre el agua del inodoro.

La estrategia de remediación inicio con la ejecución de una Fase I, mediante un estudio de gases en suelo, fueron perforados más de 30 puntos. Con base en los resultados obtenidos, se instalaron 65 pozos de monitoreo en toda la ciudad.

Fue instalado un sistema SVE en la primera casa junto con un sistema de bombeo para recuperar el producto libre. La segunda casa fue demolida y los propietarios fueron trasladados a otra casa local. Dentro de las áreas contaminadas, el producto libre se recuperó mediante pozos de recuperación de forma manual. El proceso de remediación tuvo una duración de cinco años, en el cual fueron realizados muestreos de aguas subterránea semestral, como parte del plan de monitoreo.

El sistema SVE funcionó de forma continua durante 12 meses. Después del primer año, la operación se redujo a cada dos semanas, hasta que la concentración de COV fue inferior a 100 ppm. Se recuperaron aproximadamente 2.200 galones (8.330 litros) de gasolina. El área donde alguna vez estuvo la casa demolida se usó para construir una cancha de baloncesto. En cambio en la primera casa, el propietario esperó un año más, a que la atenuación natural para completar el proceso de remediación.

En resumen

Este plan de seis pasos ha demostrado ser muy exitoso en la rehabilitación de sitios que han sido contaminados para que puedan ser reutilizados o para modificar su uso. Aún así, la mejor estrategia de remediación siempre se basa en la prevención. ¿Es posible lograrlo con el alto índice de actividad de producción en todo el mundo en los próximos años? Creemos que sí. Se requiere conciencia ambiental, la cual debe ser incluida durante la fase de diseño y planificación de la construcción de cualquier sitio donde se va a procesar o manipular sustancias químicas, incluyendo estaciones de gasolina, refinerías, sitios de almacenamiento de productos químicos y otras instalaciones.

Al tener en cuenta los criterios ambientales en las primeras etapas de la ingeniería para cualquier sitio y mediante la inclusión de medidas de contingencia para contención del derrames de  contaminantes, los propietarios y administradores de proyectos pueden minimizar las probabilidades de derrames, fugas, fracturas de tuberías u otros accidentes. ▲

* La autora es consultora ambiental en Vepica, líder mundial en ingeniería ambiental y consultoría para la industria energética.