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Ciclos combinados

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Las centrales de ciclo combinado son la mejor alternativa a la generación térmica fósil tradicional, ya que ofrecen seguridad y fiabilidad al sistema eléctrico y tienen un limitado impacto medioambiental. Gas Natural Fenosa tiene una potencia instalada de centrales de ciclos combinados de gas natural de 9.287 MW, repartida entre España, México y Puerto Rico.

Vista de la central de ciclo combinado de San Roque (Cádiz)

Gas Natural Fenosa produjo en 2011 el 72% de su energía eléctrica a través de centrales de ciclo combinado. La potencia instalada de esta tecnología está localizada en España (6.998 MW), México (2.020 MW) y Puerto Rico (254 MW).

Los ciclos combinados, que utilizan gas natural, son más eficientes y limpios que las centrales convencionales de combustibles fósiles, ya que no lanzan a la atmósfera compuestos sulfurados ni partículas y las emisiones de CO2 son un 60% inferiores a las de la generación térmica convencional. Además, sólo consumen un tercio del agua que otras plantas necesitan para funcionar.

Debido a las características de esta energía, supone una de las mejores soluciones para alcanzar una economía baja en carbono.

Vista de la central de ciclo combinado de Escombreras, Cartagena (Murcia)

Los ciclos combinados desempeñan en España un papel decisivo en el desarrollo de las energías renovables no gestionables, como la eólica, debido a su papel de respaldo (back-up).

Los ciclos combinados son más eficientes que otras tecnologías térmicas tradicionales como el carbón o el fuel, ya que producen energía en dos fases. En la primera, generan electricidad a través de la combustión directa del gas natural. En una segunda etapa aprovechan los gases residuales, que aún están calientes, para generar vapor de agua que mueve una turbina que produce más energía.

La combinación de dos sistemas eleva la eficiencia del proceso hasta la horquilla del 55%-60%, frente al 30%-40% de otras tecnologías térmicas.

Anuncis

Declaración sobre el petróleo y el gas de esquisto, el metano procedente de yacimientos de carbón y la fractura hidráulica

La utilización  en cualquier parte del mundo, de técnicas de fractura hidráulica para la obtención de petróleo y gas de esquisto, así como del metano procedente de yacimientos de carbón, constituyen graves motivos de preocupación, debido en particular a sus repercusiones en las siguientes esferas:

  •  Clima: cada vez está más caro que es uso de gases no convencionales no reducirá de manera significativa las emisiones de gases de efecto invernadero con respecto a otros combustibles fósiles convencionales.
  •  Energía: la explotación del gases no convencionales socava las iniciativas a favor del ahorro energético, la transición hacia energías renovables y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.
  • Contaminación del agua: la fractura hidráulica conlleva el riesgo de contaminar las aguas superficiales y subterráneas con las sustancias químicas tóxicas utilizadas en los fluidos de fracturación, con metano y con materiales peligrosos y radioactivos que se encuentran de forma natural en el subsuelo.
  •  Consumo de agua: La fractura hidráulica utiliza grandes cantidades de agua dulce, gran parte de la cual resulta contaminada, irrecuperable, o ambas cosas; este proceso creará importantes presiones sociales y ambientales al menos a nivel local y regional, y en particular en las regiones que sufren escasez de agua.
  •  Contaminación atmosférica: la prospección de gas no convencional y las operaciones conexas producen contaminantes atmosféricos, incluidas partículas, precursores de ozono troposférico, y metano.
  •  Contaminación del suelo: la fractura hidráulica entraña el riesgo de fugas procedentes de depósitos de almacenamiento de residuos contaminados, de las aguas residuales y de los posibles incendios de los pozos.
  •  Uso de la tierra: la fractura hidráulica altera el paisaje y afecta a las zonas rurales y a los espacios protegidos.
  •  Ruido: la explotación del gas de esquisto genera contaminación acústica, la cual afecta a los residentes de la zona, al ganado y a la vida silvestre.
  •  Actividad sísmica: la fractura hidráulica aumenta los riesgos de movimientos sísmicos, lo que a su vez incrementa el riesgo de daños a los pozos y de fugas procedentes de los mismos.
  •  Repercusiones sanitarias y ambientales acumulativas y combinadas sobre las comunidades y los trabajadores de la industria del gas no convencional.
  •  Repercusiones socioeconómicas: la fractura hidráulica puede provocar ciclos de “expansión y recesión” en las economías locales en detrimento de otras economías más sostenibles.

Todos estos efectos repercuten directa e indirectamente en la salud individual y pública y muchos de ellos no se producen solo a nivel local, sino también regional e incluso mundial. Sin una evaluación científica exhaustiva de las repercusiones de la fractura hidráulica, el auge del gas no convencional constituiría un experimento de enorme alcance para el medio ambiente y la salud humana

La amenaza del ‘fracking’ llega a Cataluña

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11/10/2012   SOCIEDAD

BARCELONA // Montero Energy, empresa madrileña filial de la multinacional canadiense R2 Energy, ha presentado dos solicitudes en el Ministerio de Industria para realizar prospecciones en Cataluña en busca de yacimientos de gas y de petróleo. Los dos proyectos, conocidos con el nombre de Edison y de Darwin, afectan a un territorio de unas 160.000 hectáreas repartidas en más de sesenta municipios situados básicamente en las comarcas de la Cataluña Central y en el Empordà. Los trabajos se harían utilizando la técnica de la fracturación hidráulica, también conocida como “fracking”, que los ecologistas y muchos expertos cuestionan por el elevado riesgo que conlleva a varios niveles.

El fracking consiste en hacer explotar el gas acumulado en las fisuras de determinadas rocas sedimentarias estratificadas de grano muy fino, la poca permeabilidad de las cuales permite la migración del metano en grandes bolsas de hidrocarburos. Para ello es necesario hacer cientos de pozos ocupando una gran franja de terreno e inyectar millones de litros de agua cargados de todo tipo de productos químicos, algunos de los cuales, según denuncian los ecologistas, “son tóxicos”.

El agotamiento de los combustibles fósiles tradicionales hace que el sector esté buscando la manera de rascar el subsuelo hasta la última gota. El problema que la tecnología para hacerlo, según las fuentes consultadas, es totalmente peligrosa. Pablo Cotarelo, de Ecologistas en Acción, alerta de tres amenazas básicas: “la contaminación del agua y del subsuelo, los efectos que esto tendría en la salud de las personas y la persistencia en la generación de gases de efecto invernadero”. Raquel Montón, de Greenpeace, añade que, además, “esta es una técnica carísima y aún resultará más barato seguir comprándolo”. Denuncia que “todo esto se está haciendo sin ningún tipo de control” y recuerda que en Francia está prohibida.

Cataluña no es el primer lugar en el Estado español donde se anuncian proyectos de este estilo. En Cantabria, Aragón, País Vasco, Castilla y León, Comunidad Valenciana y Andalucía también hay y ya se han producido las primeras críticas. Hasta ahora la movilización más fuerte ha sido en Cantabria, donde más de 1.000 personas participaron el 6 de octubre pasado en una manifestación contra el fracking. También ha habido protestas en Vitoria y Burgos. Los ecologistas plantean una generalización de la movilización contra una técnica que, insiste Montón, “no tiene ningún sentido” y plantean una campaña de sensibilización en los territorios afectados por los proyectos.

http://www.eltriangle.eu

Energías No Renovables

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Fuentes de energía no renovables son aquellas que existen en una cantidad limitada y que una vez empleada en su totalidad no puede sustituirse, ya que no existe sistema de producción o la producción es demasiado pequeña para resultar útil a corto plazo.

Petróleo

  • Los yacimientos petrolíferos se deben a la descomposición de grandes acumulaciones de restos animales (peces principalmente) y vegetales (algas) reunidos en el fondo de mares antiguos; comprimidos por movimientos geológicos y sometidos a acciones bacterianas, presiones y temperaturas elevadas. El petróleo, tal y como mana del yacimiento, tiene pocas aplicaciones. Para obtener a la vez productos de características precisas y utilizar de la manera más rentable las diversas fracciones presentes en el petróleo, es necesario efectuar una serie de operaciones que reciben el nombre de refino de petróleo. Las dos operaciones básicas de este proceso son:

     

    La destilación: en ella, a partir del petróleo bruto obtenemos toda una gama de productos comerciales que van desde gases y gasolinas a los asfaltos y al coque.Este proceso comienza en unos hornos en los que se eleva la temperatura del petróleo hasta alcanzar los 400º C, a esta temperatura, la mayor parte del petróleo se transforma en vapor. Esta mezcla se hace pasar a través de una columna o torre de fraccionamiento. Los vapores de petróleo, introducidos por la parte baja de la torre, van ascendiendo por distintos pisos, al mismo tiempo que se van enfriando. Este enfriamiento da lugar a que cada uno de los pisos se vaya condensando distintos compuestos, cada uno de los cuales tiene una temperatura específica de licuefacción.

    Una muestra de los tipos de productos obtenidos sería:

     

    PRODUCTO PROCESO DESTILACIÓN UTILIDAD
    Gases Metano, etano, propano, butano Hasta 40 º C Combustibles
    Naftas (Gasolinas) Pentano, hexano, heptano, octano, nonano 40ºC a 180ºC Combustibles
    Disolventes
    Queroseno Decano- Hexadecano 200ºC a 300ºC Combustibles reactores
    Craqueo
    Gasóleo Hidrocarburos de 16 a 25 átomos de carbono 300ºC a 375ºC Combustible Craqueo
    Fuel Hidrocarburos de 20 a 40 átomos de carbono >= 350º C Combustibles Lubricación
    Residuos ligeros Vaselina Semisólida Lubricantes Pomadas
    Residuos pesados Parafinas, alquitranes Sólida Impermeabilización Asfaltos

     

  • La destilación no puede proporcionarnos más que los productos que estén presentes en el crudo de forma natural, lo cual puede no satisfacer la demanda de un producto concreto… Por esta razón se emplean otras técnicas, una de las usuales es el craqueo o pirólisis, que consiste en la ruptura de una molécula pesada (por ejemplo, fuel) en varias moléculas ligeras, no necesariamente idénticas entre ellas (gasolina y gasóleo). 

A principios del siglo XX, aumentó el consumo de petróleo de forma espectacular, convirtiéndose, el petróleo y sus derivados, en el principal combustible en el sector de transporte y uno de los combustibles más importantes en la generación eléctrica.

Las estimaciones de duración de las reservas actuales de petróleo, están en torno a 35 años.

La producción mundial de petróleo ha presentado muchas variaciones a lo largo de la historia, de la misma forma que su precio (dólar por barril), incidiendo de forma muy significativa en la economía mundial.

Carbón

El carbón es un término muy general que engloba a gran variedad de minerales ricos en carbono.

El carbón se compone principalmente de Carbono, aunque también contiene Hidrógeno, Oxígeno y una cantidad variable de Nitrógeno, Azufre y otros elementos.

 

Se forma en la naturaleza por descomposición de la materia vegetal residual acumulada en los pantanos o en desembocaduras de grandes ríos.

Existen distintos tipos de carbón que se pueden clasificar en dos grandes grupos:

  • Carbones duros: totalmente carbonizados, entre los que están la antracita y la hulla.
  • Carbones blandos: pertenecen a épocas posteriores al carbonífero y que no han sufrido proceso completo de carbonizados . Entre ellos están los lignitos, pardos y negros y la turba.

Atendiendo a su grado de metamorfismo (cambio de la forma y estructura debido a las acciones del calor, la presión y del agua) los carbones se podrían clasificar en:

  • Antracita: son los de mayor calidad, contienen del 85% al 98% en peso de carbono.
  • Hullas: dentro de esta clasificación aparece una amplia gama de carbones cuyo contenido en carbono abarca desde el 40% hasta el 85%.
  • Lignitos: son los de peor calidad, con contenidos en carbono inferior al 40%.
  • Turbas: No se consideran carbones según la ASTM (American Society for Testing and Materials), tienen un contenido en humedad muy alto (90%).

Históricamente el carbón fue la fuente que impulsó la primera fase de la industrialización. A partir del principio del siglo XX ha sido paulatinamente sustituida por el petróleo.

Las estimaciones de duración de las reservas actuales de carbón, están en torno a 300 años.

Actualmente se utiliza para la producción eléctrica, la industria siderúrgica y la calefacción.

El carbón presenta un factor de emisiones de CO2 muy elevado, así como de SO2, NOx y partículas en suspensión. La combinación de SO2 y NOx produce la lluvia ácida.

Gas natural

Aunque como gases naturales pueden clasificarse todos los que se encuentran de forma natural en la Tierra, desde los constituyentes del aire hasta las emanaciones gaseosas de los volcanes, el término gas natural se aplica hoy en sentido estricto a las mezclas de gases combustibles hidrocarburados o   no,   que  se   encuentran   en   el subsuelo donde en ocasiones aunque no siempre, se hallan asociados con petróleo líquido.

El principal constituyente del gas natural es siempre el metano, que representa generalmente entre el 75 y el 95% del volumen total de la mezcla. Los hidrocarburos gaseosos que suelen estar presentes, etano, butano y propano aparecen siempre en proporciones menores.

En un principio no era usado, al no ser fácil de transportar y almacenar como el petróleo. El gas natural que aparecía en casi todos los yacimientos petrolíferos, se quemaba a la salida del pozo, como un residuo más.

La necesidad de nuevas fuentes energéticas hizo descubrir nuevos yacimientos que poseían enormes reservas de gas natural. Pero seguía existiendo el problema de su transporte y almacenamiento. Este problema quedó resuelto mediante la creación de la cadena del gas natural licuado (GNL). De forma esquemática consta de los siguientes pasos:

  • Transporte del gas desde los yacimientos hasta la costa, por medio del gasoducto. Éste también puede unir los yacimientos con los puntos de consumo.
  • Licuación del gas, para ello se enfría hasta 147 K.
  • Transporte marítimo del GNL en buques metaneros.
  • Recepción del GNL en las instalaciones portuarias del país importador y regasificación inmediata, seguida de distribución comercial por tuberías.

Es el combustible natural más limpio en términos de contaminación:

  • Produce la menor cantidad de CO2 por unidad energética de todos los combustibles.
  • No contiene azufre, por tanto no aparece SO2 en la combustión.
  • No se producen partículas sólidas.
  • La tecnología desarrollada para la combustión del gas natural disminuye la formación de óxidos de nitrógeno.
  • En todas sus aplicaciones industriales el rendimiento es elevado con lo que disminuye el consumo de energía primaria.

Nuclear

El combustible utilizado en las centrales de fisión nuclear es el Uranio-235, que se encuentra en una cantidad del 0,7% de todo el Uranio disponible en la naturaleza, por lo que partiendo del Uranio-238, no fisible, este se enriquece para que el contenido de U-235 sea de un 2% a 3%.

 

En la reacción de fisión, un núcleo pesado (U-235) se divide en dos núcleos más ligeros al absorber un neutrón, liberándose varios neutrones, generando una radiación y una cantidad considerable de energía que se manifiesta en forma de calor. Estos neutrones son empleados para provocar otra reacción, consiguiendo reiterativamente de este modo una cadena sucesiva de reacciones de fisión.

El dispositivo encargado de regular las reacciones en un estado estacionario, que permita mantener un balance equilibrado de las mismas en la captura y escape de neutrones es llevado a cabo por el reactor nuclear.

Las centrales nucleares españolas son de tecnología americana, consumen uranio enriquecido y utilizan agua ordinaria como medio de refrigeración del reactor y moderador de los neutrones de fisión.

La comunidad Valenciana cuenta con la central nuclear de Cofrentes dentro de su infraestructura energética, entrando en operatividad comercial en marzo de 1985, tiene una potencia eléctrica neta de 990,4 MWe y en el 2001 su producción ha sido de 8.587 millones de kWh, con un factor de disponibilidad del 95,8% (fuente Unesa).

Ciclo de Combustible Nuclear

Energía Nuclear

La energía en el mundo

FUENTE

Buque de exploración sísmica

Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), el planeta se enfrenta a una incertidumbre energética sin precedentes, tras la crisis global de 2008-2009 que desestabilizó los mercados energéticos de todo el mundo.

AIE advierte que los combustibles fósiles –petróleo, carbón y gas natural– seguirán siendo las fuentes predominantes de energía en 2035, cualquiera que sea el escenario de nuevas políticas públicas sobre el uso del carbón, la energía nuclear y las fuentes renovables, excluida la hidráulica.

El petróleo se mantiene como el combustible dominante en el “mix” de energía primaria hasta 2035, aunque su participación decaiga del 33% al 28%, por su encarecimiento y los incentivos públicos al desarrollo de otras fuentes alternativas.

La producción se estabilizará entre 68 y 69 millones de barriles/día hacia 2020, mientras la demanda de petróleo seguirá creciendo sostenidamente y alcanzará en 2035, cerca de los 99 millones de barriles diarios (mb/d), 15 millones más que en 2009.

La producción del gas natural crecerá en ese escenario un 35% y la demanda sobre 2008 un 44%, con una tasa de crecimiento anual del 1,4%, hasta los 4,5 billones de metros cúbicos de gas natural licuado (GNL).

La Gran Emergencia

Sobreviviendo a las catástrofes convergentes del Siglo XXI


Extractado del libro “THE LONG EMERGENCY”
Autor: James Howard Kunstler
Primera edición: 2005

Resumen

El fin de la era del petróleo, el cambio climático, la escasez de agua potable, el resurgimiento de enfermedades epidémicas, el asalto final en cada rincón del planeta a los recursos naturales no renovables, y una creciente espiral de inestabilidad política y económica global, son las principales catástrofes a las que la humanidad deberá enfrentarse en el siglo XXI. James Howard Kunstler describe en el libro “La gran emergencia” un escenario complejo signado por el agotamiento de los combustibles fósiles.

 

“La gran emergencia” de James Howard Kunstler describe la difícil situación que se nos viene encima. “Tendremos que disminuir toda la actividad de nuestra vida diaria, desde la agricultura, al comercio, pasando por la educación. Habrá que despedirse de los automóviles y de la aviación comercial. En la vida que se describe en este libro, cada uno tendrá que quedarse donde está”. Según explica el autor, el mundo industrializado que Occidente ha conocido durante los últimos decenios se sustenta gracias a que hasta ahora estaba garantizado el suministro continuo de petróleo y sus derivados.

Numerosos estudios demuestran que el final de la era de los hidrocarburos está mucho más cerca de lo que se creía, y lo cierto es que no existe a día de hoy ninguna otra fuente de energía capaz de garantizar la supervivencia de la civilización tal como la conocemos. Ni el hidrógeno puede reemplazar a los hidrocarburos ni la energía eléctrica puede mover aviones. Kunstler afirma que “durante la gran emergencia la globalización desaparecerá. Las líneas de suministros de 20.000 kilómetros desde las factorías de Asia hasta los centros comerciales de América serán cosa del pasado. Las vías comerciales marítimas ya no serán sostenibles. El transporte aéreo se convertirá en una rareza al alcance de una élite reducida. Y finalmente el mercado internacional de crudo se volverá caótico e imposible de manejar”.


Sin alternativas

Para el autor, el milagro del siglo XX con toda su cornucopia tecnológica fue posible gracias a la excepcional disponibilidad de energía abundante del petróleo y el gas. Las energías renovables en las que hemos depositado tantas esperanzas, serán técnicamente incapaces de suministrar los niveles de consumo y confort que los derivados del petróleo hicieron posible. Entre otras cosas, porque al faltar el sustento del petróleo, su retroalimentación será cada vez más débil y dificultosa. Explica Kunstler: “No se pueden fabricar las aspas de las turbinas eólicas sólo con energía eólica. No puedes producir una batería para acumular energía solar haciendo uso exclusivo de los sistemas energéticos solares. Todo sigue dependiendo del petróleo. Tampoco el hidrógeno va a salvar a la sociedad del siglo XXI. Sería maravilloso, limpio y muy simple que todas las infraestructuras y elementos de nuestra sociedad que funcionan ahora con motores, modificaran su funcionamiento para adaptarse al hidrógeno como quien aprieta un botón, pero eso es algo que simple y llanamente, no va a ocurrir. Existen algunos pocos aparatos que pueden funcionar por medio de hidrógeno, pero desde luego no son las grandes flotas de automóviles, camiones, buses, aviones y barcos. A largo plazo, el hidrógeno jamás podrá sustituir nuestras reservas agotadas de petróleo y gas natural”.


Desequilibrios en la naturaleza

Lo más grave del asunto es que el agotamiento del petróleo va a producirse en combinación con otros fenómenos como el cambio climático, lo que puede provocar un gran desbalance biológico, la proliferación de nuevas enfermedades y la drástica reducción de las cosechas. El resultado final será que todas las irregularidades y desequilibrios potenciales propios de la época se verán amplificados, ramificados, reforzados y complicados por el calentamiento global. ¿En qué situación se halla entonces la humanidad? En opinión de Kunstler, a las puertas de una gran emergencia. Tenemos serios motivos para estar preocupados: cuando la producción petrolera comience a declinar, toda una serie encadenada de conflictos nos pueden transportar precipitadamente de nuevo al siglo XIX.


Descargar el Capítulo 1 – SONAMBULOS HACIA EL FUTURO (PDF – 456 KB)

 

Acerca del autor: James Howard Kunstler nació en Nueva York en 1948. Ha escrito nueve novelas y varios libros de no-ficción. El último de ellos La gran emergencia, ha sacudido a ciertos círculos de intelectuales y ambientalistas en cada país que ha sido publicado (EEUU, Italia, España, Rumania, Portugal, Francia, Japón, China, Taiwan), provocando un inquietante debate al anunciar que el planeta no está preparado para el final de la era del petróleo. Kunstler fue durante mucho tiempo editor de la revista Rolling Stone. Decenas de reportajes y artículos suyos han sido publicados en The New York Times y The Atlantic Monthly.

Su sitio web: http://www.kunstler.com

HIDRATOS DE METANO COMO FUENTE DE ENERGÍA: PROBLEMÁTICA Y PERSPECTIVAS DE FUTURO

FUENTE

Publicado por el 7 noviembre, 2006

[Jose María Escola]

Los hidratos de metano constituyen una potencial fuente de energía, que cobra cada vez mayor importancia dado el progresivo agotamiento de los recursos energéticos del planeta [1]. Los hidratos de carbono consisten en compuestos de inclusión cristalinos (clatratos) de agua y metano, similares al hielo, en donde las moléculas de agua forman una estructura tridimensional (anfitrión) que aloja en su interior la molécula de gas metano (huésped). Una composición tipo estaría formada por 5,75 moléculas de agua que rodean una molécula de metano. Su formación tiene lugar a bajas temperaturas (< 0ºC) y presiones moderadas o altas. Los yacimientos de hidratos de metano se encuentran en las plataformas continentales de los mares y océanos, y el manto de las zonas árticas [3]. Intervalos típicos de formación de hidratos de metano son profundidades entre 280 – 4000 m, temperaturas entre 273 (280 m) y 296 K (4000 m), y presiones entre 4,14 (280 m) y 41,4 MPa (4000 m) [2-4].

 

El interés de los hidratos de metano como recurso energético es evidente dada la presencia de metano en su composición. Asimismo, es el combustible fósil más limpio con el medio ambiente por su elevada relación H/C y con una aplicabilidad creciente no sólo como fuel sino también como materia prima química. Por otra parte, el volumen potencial disponible de hidratos de metano es enorme. Se estima que existen unas reservas aproximadas de metano en forma de hidratos de 13.000 Tm3 (T (tera) = 1012) mientras que la capacidad existente en los yacimientos de metano convencionales se estima en 180 Tm3 [5]. Asimismo, el volumen total de hidratos de metano indicado representa aproximadamente el doble del resto de combustibles fósiles en todo el mundo. Su distribución geográfica es igualmente interesante puesto que es un recurso menos concentrado que los yacimientos de petróleo y gas natural actuales. Los yacimientos registrados hasta la fecha se encuentran en el Ártico y en las plataformas marinas de la práctica totalidad de los continentes, con lo que un mayor número de países podrían tener acceso directo a este recurso energético [6].

La obtención de metano a partir de sus hidratos plantea una serie de problemas técnicos. Un primer problema está relacionado con la adecuada detección y cuantificación de los yacimientos. El método más utilizado consiste en la realización de perfiles de reflexión sísmico, concretamente en el procedimiento denominado BSR (Bottom simulating reflector, “reflexión simulada del fondo”), que distingue entre diferentes capas del sustrato geológico en función de su mayor o menor impedancia acústica. Una vez detectado el yacimiento, interesa igualmente determinar la naturaleza de los sedimentos minerales a los que se encuentra asociados, normalmente mediante prospección y extracción de muestras in situ. El yacimiento de hidrato de metano puede estar constituido por una gran bolsa separada o en cambio (y esta es la situación más frecuente), presentarse ocupando los espacios entre los diferentes estratos sedimentarios. La importancia del sedimento no debe infravalorarse puesto que resulta más sencilla la extracción del hidrato de metano si el grano del sedimento es grueso en lugar de fino. En este último caso se requiere más tiempo y el esfuerzo económico es sensiblemente superior. Asimismo, la naturaleza química del sedimento (e.g. hierro, aluminio, etc.) influye en el hábito cristalino del hidrato y en su facilidad de nucleación y cristalización, y por ende, en su potencial descomposición. Una línea de investigación actualmente en desarrollo y de gran interés trata de determinar en laboratorio los intervalos de estabilidad (presión, temperatura, composición, difusión) de los hidratos de metano en diferentes medios porosos y de composición química. De esta manera, se pueden determinar las cinéticas de formación/descomposición y el efecto catalítico de las potenciales impurezas. Estos datos poseen un extraordinario valor con vistas a evaluar el potencial de explotación real del yacimiento.

No obstante, el principal problema económico consiste en la extracción del metano de su hidrato para su separación y aprovechamiento posterior. Las dos opciones son la despresurización o el calentamiento directo. La primera alternativa se considera la más factible desde un punto de vista económico y parece ser la que ya se está aplicando en algún yacimiento en Siberia [7]. La segunda vía requiere calentar el yacimiento, lo cual puede hacerse introduciendo un agente de calefacción (e.g. vapor de agua). Sin embargo, las elevadas profundidades a las que es necesario perforar (> 300 m) hacen inviable la aportación de calor directamente desde la superficie al fondo del yacimiento debido a las pérdidas energéticas producidas durante el transporte. Una solución ingeniosa sobre este problema y que podría hacer viable la alternativa del calentamiento directo es la sugerida por la empresa americana Precision Combustion [1,8]. Esta empresa ha desarrollado una caldera que podría introducirse directamente en el yacimiento, generando el calor necesario para fundir el hidrato liberando el metano. La caldera incorpora una tecnología propia de combustión catalítica basada en un catalizador de platino, que permite realizar una combustión controlada a baja temperatura dentro del yacimiento (por la presencia del catalizador). De acuerdo con sus cálculos, la caldera sólo consumiría un 15% del metano liberado para generar calor, siendo el balance económico un 50% más favorable que la posibilidad de introducir calor directamente desde la superficie. Esta empresa también afirma que esta tecnología permitiría eliminar CO2 del medio ambiente y secuestrarlo dentro del yacimiento de hidrato de metano. Las razones que aportan es la mayor estabilidad del hidrato de CO2 con relación al de metano, existiendo incluso a temperaturas mayores. Asimismo, el calor de formación del hidrato de CO2 (exotérmico) es mayor que el calor de disociación del de metano (endotérmico), siendo factible la posibilidad de “secuestrar” o almacenar el CO2 generado en la combustión e incluso, introducirlo desde la superficie. No obstante, la empresa advierte que la técnica se ha desarrollado a nivel de laboratorio y se encuentra todavía en fase de explotación técnica real. Como se puede apreciar, el volumen existente de hidratos de metano y la previsible escasez de recursos energéticos a medio plazo ha convertido a la investigación sobre técnicas de explotación en un campo con un ya hoy brillante presente.

Referencias

  • [1] Tullo, A. H., C & EN, 83(34) (2005) 16.
  • [2] C. E. Taylor, Topics in Catalysis, 32(3-4) (2005) 179.
  • [3] E. D. Sloan, Clathrate hydrates of natural gas (Marcel Dekker) (1998).
  • [4] P. Servio, M. W. Eaton, D. Mahajan, W. J. Winters, Topics in Catalysis, 32(3-4) (2005) 101.
  • [5] A. Saniere, Panorama 2006, www.ifp.fr.
  • [6] K. V. Kovelvenden, T. Lorenson, U.S. geological survey website, http://www.warus.wr.usgs.gov/globalhydrate
  • [7] Y. F. Makogon, Hydrates of Natural Gas, Penwell Tusla, (Translated by W. J. Cieslewicz), 1981. [8] Precision combustion (PCI), http://www.precision-combustion.com/products.html