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La croissance rapide du pétrole et du gaz non conventionnels aux États-Unis a rendu l'énergie plus disponible et abordable au niveau mondial, mais a soulevé des préoccupations environnementales, notamment liées à l'eau. Nous avons analysé la durabilité liée à l'eau de l'extraction d'énergie, en nous concentrant sur : (a) la satisfaction de la demande en eau en rapide augmentation pour la fracturation hydraulique (FH) et (b) la gestion des volumes d'eau co-produits avec le pétrole et le gaz (eau produite, EP). Nous avons analysé les volumes d'eau de FH et d'EP historiques (2009−2017) dans environ 73 000 puits et projeté les futurs volumes d'eau dans les principaux gisements de pétrole (régions semi-arides) et de gaz (régions humides) non conventionnels aux États-Unis. Les résultats montrent une augmentation marquée de l'utilisation de l'eau pour la FH et l'épuisement des eaux souterraines dans certaines régions semi-arides (par exemple, jusqu'à 18 m/an dans Eagle Ford). L'EP provenant des réservoirs de pétrole (par exemple, Permien) est environ 15 fois plus élevé que celui provenant des réservoirs de gaz (Marcellus). Les problèmes d'eau liés à la demande d'eau pour la FH et aux approvisionnements en EP peuvent être partiellement atténués en bouclant la boucle par la réutilisation de l'EP pour la FH de nouveaux puits. Cependant, les volumes projetés d'EP dépassent la demande en eau de la FH dans les gisements de pétrole semi-arides de Bakken (2,1×), Permien Midland (1,3×) et Delaware (3,7×), le gisement pétrolier de Delaware représentant environ 50 % de la production pétrolière projetée des États-Unis. Par conséquent, les problèmes d'eau pourraient limiter la production énergétique future, en particulier dans les gisements pétrolier semi-arides.
Scanlon et al. (Mon,) ont étudié cette question.