Pozo de inyección

Las aguas residuales tratadas pueden inyectarse en el subsuelo entre capas de roca impermeables para evitar la contaminación de las aguas superficiales. Los pozos de inyección suelen construirse con tuberías de paredes sólidas a gran profundidad para evitar que el material inyectado se mezcle con el entorno. ^{[ 1 ]} Estos pozos utilizan la tierra como filtro para tratar las aguas residuales antes de que lleguen al acuífero. Este método de eliminación de aguas residuales también permite distribuir el material inyectado sobre una amplia zona, reduciendo aún más el impacto ambiental.

En Estados Unidos, existen aproximadamente 800 pozos de inyección profunda para la eliminación de residuos, utilizados por industrias como fabricantes de productos químicos, refinerías de petróleo, productores de alimentos y plantas de tratamiento de aguas residuales municipales. ^{[ 2 ]} La mayor parte del agua producida por los pozos de extracción de petróleo y gas en Estados Unidos también se elimina en pozos de inyección profunda. ^{[ 3 ]}

Los críticos de los pozos de inyección de aguas residuales citan preocupaciones sobre la posible contaminación de las aguas subterráneas. Se argumenta que los impactos de algunos desechos inyectados en las aguas subterráneas no se comprenden completamente, y que la ciencia y los organismos reguladores no se han mantenido al día con la rápida expansión de las prácticas de eliminación de desechos en EE. UU., donde había más de 680 000 pozos en 2012. ^{[ 4 ]}

Las alternativas a los pozos de inyección incluyen la descarga directa de aguas residuales tratadas a las aguas receptoras, el acondicionamiento del agua producida por la perforación petrolera y la fracturación hidráulica para su reutilización, la utilización del agua tratada para riego o abrevadero de ganado, o el procesamiento del agua en plantas de tratamiento de aguas residuales industriales . ^{[ 5 ]} La descarga directa no dispersa el agua en una amplia zona; el impacto ambiental se concentra en un segmento particular de un río y sus tramos aguas abajo o en un cuerpo de agua costero. El riego extensivo no es típico en zonas donde el agua producida tiende a ser salina, ^{[ 5 ]} y esta práctica suele ser prohibitivamente cara y requiere mantenimiento continuo y un gran consumo de electricidad. ^{[ 6 ]}

Desde principios de la década de 1990, el condado de Maui , Hawái, ha estado enfrascado en una disputa por los 3 a 5 millones de galones diarios de aguas residuales que inyecta debajo de la Planta de Recuperación de Aguas Residuales de Lahaina , alegando que el agua emergía en filtraciones que causaban floraciones de algas y otros daños ambientales. Después de unos veinte años, fue demandado por grupos ambientalistas luego de que múltiples estudios demostraran que más de la mitad del inyectado aparecía en aguas costeras cercanas. El juez en el caso rechazó los argumentos del condado, lo que podría exponerlo a millones de dólares en multas federales. Un decreto de consentimiento de 2001 requirió que el condado obtuviera una certificación de calidad del agua del Departamento de Salud de Hawái , lo cual no hizo hasta 2010, después de que se presentó la demanda. ^{[ 7 ]} El caso prosiguió a través del Tribunal de Apelaciones del Noveno Circuito de los Estados Unidos y posteriormente a la Corte Suprema de los Estados Unidos . En 2020, el Tribunal dictaminó en el caso County of Maui v. Hawaii Wildlife Fund que los pozos de inyección pueden ser el "equivalente funcional de una descarga directa" según la Ley de Agua Limpia, e instruyó a la EPA a trabajar con los tribunales para establecer regulaciones sobre cuándo este tipo de pozos deberían requerir permisos. ^{[ 8 ]}

Otro uso de los pozos de inyección es en la producción de gas natural y petróleo . Se puede inyectar vapor, dióxido de carbono , agua y otras sustancias en una unidad productora de petróleo para mantener la presión del yacimiento , calentar el petróleo o reducir su viscosidad, permitiendo que fluya hacia un pozo productor cercano. ^{[ 9 ]}

Otro uso de los pozos de inyección es la remediación ambiental , para la limpieza de la contaminación del suelo o del agua subterránea . Los pozos de inyección pueden introducir agua limpia en un acuífero , cambiando así la dirección y la velocidad del flujo de agua subterránea, posiblemente hacia pozos de extracción aguas abajo, que podrían eliminar el agua subterránea contaminada de forma más rápida y eficiente. Los pozos de inyección también se pueden utilizar para la limpieza de la contaminación del suelo, por ejemplo, mediante un sistema de ozonización. Los hidrocarburos complejos y otros contaminantes atrapados en el suelo y de otro modo inaccesibles pueden descomponerse con ozono , un gas altamente reactivo, a menudo con una mayor rentabilidad que la que se obtendría excavando la zona afectada. Estos sistemas son particularmente útiles en entornos urbanos densamente poblados donde la excavación puede ser impracticable debido a la presencia de edificios. ^{[ 10 ]}

Recientemente, la opción de rellenar acuíferos naturales mediante inyección o percolación ha cobrado mayor importancia, especialmente en la región más seca del mundo, la región MENA (Oriente Medio y Norte de África). ^{[ 11 ]}

La escorrentía superficial también puede recargarse en pozos secos , o simplemente pozos estériles que se han modificado para funcionar como cisternas. ^{[ 12 ]} Estos sistemas híbridos de gestión de aguas pluviales , denominados pozos de recarga , tienen la ventaja de recargar el acuífero y suministrar agua potable de forma instantánea al mismo tiempo. Pueden utilizar la infraestructura existente y requieren muy poco esfuerzo para su modificación y funcionamiento. La activación puede ser tan sencilla como insertar una cubierta de polímero (lámina) en el pozo. Las tuberías verticales para la conducción del desbordamiento al fondo pueden mejorar el rendimiento. El área alrededor del pozo actúa como un embudo. Si esta área se mantiene en buen estado, el agua requerirá poca purificación antes de entrar en la cisterna. ^{[ 13 ]}

Los pozos de inyección se utilizan para aprovechar la energía geotérmica en formaciones rocosas calientes y porosas bajo la superficie mediante la inyección de fluidos en el subsuelo, que se calientan allí y luego se extraen de pozos adyacentes en forma de fluido, vapor o una combinación de ambos. El vapor y el fluido calentados pueden utilizarse para generar electricidad o directamente para calefacción geotérmica . ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}