In una serie di articoli pubblicati da Houston Chronicle (parte 1, parte 2 e parte 3), Jordan Blum illustra l’impatto della fratturazione idraulica (o fracking) sull’industria chimica texana: l’abbondanza di etano a basso costo estratto dal gas da argille (o shale gas) ha messo in moto enormi investimenti in impianti e portato alcune contee a diventare esportatrici nette di merci, evento raro negli USA.

In questa serie di articoli, Blum segue il percorso dell’etano, dal luogo di estrazione all’impianto petrolchimico dove è trasformato in etilene, fino al porto di Houston, da dove parte per l’asia e per altri mercati emergenti, dove verrà lavorato.

Fracking begins with a bang — literally. Small explosive charges are lowered into the well, armed beginning at a depth of 200 feet, and detonated to create the initial fractures in the steel casing and shale rock. Next, the mixture of water, chemicals and sand are pumped into the well at a rate of 4,500 gallons a minute.

The sand, known in the industry as proppant, keeps the tiny fissures open; the chemicals help oil and gas to flow more easily from shale reservoirs. […]

From there, the stream of natural gas liquids was piped to Mont Belvieu, located about 35 miles east of Houston, where the ethane was separated from any other natural gas liquids. But it wasn’t the final destination for these hydrocarbon molecules.

It’s just the beginning of a transformation that is changing the flow of international commerce.

Lo shale gas è noto per contentere alte percentuali di frazioni liquide, ovvero natural gas liquids (NGL o NGPL), delle quali l’etano (C2H6) è la componente principale, come riporta l’eia:

The high liquids content of many shale plays means that growth in marketed natural gas production has led to increased production of NGPLs.

Il repentino aumento di disponibilità di etano ne ha inizialmente fatto crollare il prezzo, che fino all’esplosione del fracking era in linea con quello del petrolio. A lungo l’etano dello shale gas non è stato sfruttato separatamente, ma incorporato nel gas naturale:

With the exception of ethane, natural gas plant operators may leave only trace amounts of NGPLs in dry—pipeline-quality—natural gas. Natural gas specifications set by pipeline operators allow for significant amounts of ethane to be left in dry gas at the discretion of natural gas plant operators. If ethane prices are low relative to the price of natural gas on a heating-value equivalent basis, more ethane is likely to be left in the dry natural gas stream, provided that the mix can still meet specifications required by natural gas pipeline operators.

Solo nel 2017, grazie al completamento di nuovi impianti petrolchimici nella costa del Golfo e al potenziamento delle capacità di export, la domanda di etano ha iniziato ad aumentare e con questa il suo prezzo, che ha superato quello del gas naturale a parità di potere calorifico, assicurandone quindi il frazionamento.

L’etano è utilizzato come materia prima per la produzione dell’etilene, il monomero del polietilene (PE), la piu’ comune tra le materie plastiche. A livello industriale sono disponibili vari processi per la produzione dell’etilene, perlopiù basati sul cracking termico di diversi idrocarburi, tra cui gas naturale, etano, nafta o gasolio.