I pozzi di iniezione sono utilizzati per molti scopi.
Smaltimento dei rifiutimodifica
Le acque reflue trattate possono essere immesse nel terreno tra strati di rocce impermeabili per evitare di inquinare le acque superficiali. I pozzi dell’iniezione sono costruiti solitamente del tubo murato solido ad un’elevazione profonda per impedire injectate la mescolanza con l’ambiente circostante. I pozzi di iniezione utilizzano la terra come filtro per trattare le acque reflue prima che raggiungano la falda acquifera. Questo metodo di smaltimento delle acque reflue serve anche a diffondere l’iniettato su un’ampia area, diminuendo ulteriormente l’impatto ambientale.
Negli Stati Uniti, ci sono circa 800 pozzi di smaltimento dei rifiuti a iniezione profonda utilizzati da industrie come produttori chimici, raffinerie di petrolio, produttori alimentari e impianti di acque reflue municipali. La maggior parte dell’acqua prodotta generata dai pozzi di estrazione di petrolio e gas negli Stati Uniti viene anche smaltita in pozzi di iniezione profondi.
I critici dei pozzi di iniezione delle acque reflue citano preoccupazioni sulla potenziale contaminazione delle acque sotterranee. Si sostiene che l’impatto di alcuni rifiuti iniettati nelle acque sotterranee non è completamente compreso, e che la scienza e le agenzie di regolamentazione non hanno tenuto il passo con la rapida espansione delle pratiche di smaltimento negli Stati Uniti, dove ci sono oltre 680.000 pozzi a partire dal 2012.
Le alternative ai pozzi di iniezione includono lo scarico diretto delle acque reflue trattate nelle acque riceventi, il condizionamento delle trivellazioni petrolifere e l’acqua prodotta dal fracking per il riutilizzo, l’utilizzo di acqua trattata per l’irrigazione o l’irrigazione del bestiame o il trattamento dell’acqua negli impianti di trattamento delle acque reflue industriali.
Le alternative ai pozzi di iniezione includono lo scarico diretto delle acque reflue trattate nelle acque riceventi, il condizionamento delle trivellazioni petrolifere e l’acqua prodotta dal fracking per il riutilizzo, l’utilizzo di acqua trattata per l’irrigazione o l’irrigazione del bestiame o il trattamento dell’acqua negli impianti di trattamento delle acque reflue industriali. Lo scarico diretto non disperde l’acqua su una vasta area; l’impatto ambientale è focalizzato su un particolare segmento di un fiume e le sue portate a valle o su un corpo idrico costiero. L’irrigazione estensiva non è tipica nelle aree in cui l’acqua prodotta tende ad essere salata, e questa pratica è spesso proibitiva e richiede una manutenzione continua e un grande utilizzo di elettricità.
Sin dai primi anni 1990, la contea di Maui, Hawaii, è stata impegnata in una lotta per i 3-5 milioni di galloni al giorno di acque reflue che inietta sotto l’impianto di bonifica delle acque reflue di Lahaina, per l’affermazione che l’acqua stava emergendo in infiltrazioni che stavano causando fioriture di alghe e altri danni ambientali. Dopo circa venti anni, è stato citato in giudizio da gruppi ambientalisti dopo diversi studi hanno dimostrato che più della metà del iniettare stava comparendo nelle acque costiere vicine. Il giudice nella causa ha respinto gli argomenti della Contea, potenzialmente sottoponendolo a milioni di dollari in multe federali. Un decreto di consenso del 2001 richiedeva alla contea di ottenere una certificazione di qualità dell’acqua dal Dipartimento della Salute delle Hawaii, cosa che non è riuscita a fare fino al 2010, dopo che la causa è stata presentata. Il caso procedette attraverso la Corte d’Appello degli Stati Uniti per il Nono Circuito e successivamente alla Corte Suprema degli Stati Uniti. In 2020 la Corte ha stabilito nella contea di Maui v. Hawaii Wildlife Fund che i pozzi di iniezione possono essere l ‘”equivalente funzionale di uno scarico diretto” ai sensi del Clean Water Act e ha incaricato l’EPA di lavorare con i tribunali per stabilire regolamenti quando questi tipi di pozzi dovrebbero richiedere permessi.
Produzione di petrolio e gasmodifica
Un altro uso di pozzi di iniezione è nella produzione di gas naturale e petrolio. Vapore, anidride carbonica, acqua, e altre sostanze possono essere iniettati in un’unità di produzione di petrolio al fine di mantenere la pressione del serbatoio, riscaldare l’olio o abbassare la sua viscosità, permettendogli di fluire in un pozzo di produzione nelle vicinanze.
Bonifica dei siti di rifiuti
Ancora un altro uso per i pozzi di iniezione è nella bonifica ambientale, per la pulizia della contaminazione del suolo o delle acque sotterranee. Pozzi di iniezione possono inserire acqua pulita in una falda acquifera, cambiando così la direzione e la velocità del flusso delle acque sotterranee, forse verso pozzi di estrazione downgradient, che potrebbe quindi più rapidamente ed efficacemente rimuovere le acque sotterranee contaminate. I pozzi di iniezione possono anche essere utilizzati nella pulizia della contaminazione del suolo, ad esempio mediante l’uso di un sistema di ozonizzazione. Idrocarburi complessi e altri contaminanti intrappolati nel suolo e altrimenti inaccessibili possono essere scomposti dall’ozono, un gas altamente reattivo, spesso con un rapporto costo-efficacia maggiore di quello che si potrebbe avere scavando l’area interessata. Tali sistemi sono particolarmente utili in ambienti urbani edificati in cui lo scavo può essere impraticabile a causa di edifici sovrastanti.
Ricarica falda acquariamodifica
Recentemente la possibilità di riempire falde acquifere naturali con iniezione o percolazione è diventata più importante, in particolare nella regione più arida del mondo, la regione MENA (Medio Oriente e Nord Africa).
Il deflusso superficiale può anche essere ricaricato in pozzi asciutti, o semplicemente pozzi sterili che sono stati modificati per funzionare come cisterne. Questi sistemi ibridi di gestione delle acque piovane, chiamati pozzi di ricarica, hanno il vantaggio di ricarica della falda acquifera e fornitura istantanea di acqua potabile allo stesso tempo. Possono utilizzare l’infrastruttura esistente e richiedono pochissimo sforzo per la modifica e il funzionamento. L’attivazione può essere semplice come l’inserimento di una copertura polimerica (lamina) nell’albero del pozzo. I tubi verticali per la conduzione del trabocco verso il basso possono migliorare le prestazioni. L’area intorno al pozzo funge da imbuto. Se questa zona è mantenuta bene l’acqua richiederà poca purificazione prima che entri nella cisterna.
Energia geotermicamodifica
I pozzi di iniezione sono utilizzati per sfruttare l’energia geotermica in formazioni rocciose calde e porose sotto la superficie iniettando fluidi nel terreno, che viene riscaldato nel terreno, quindi estratto da pozzi adiacenti come fluido, vapore o una combinazione di entrambi. Il vapore e il fluido riscaldati possono quindi essere utilizzati per generare elettricità o direttamente per il riscaldamento geotermico.