La disponibilidad comercial de Fischer-Tropsch- Diesel de alto número de cetano y de baja contaminación ambiental encuentra hoy en día un perfecto ambiente de mercado. Eso va a asegurar una buena posición para el gas natural en los mercados. En los países desarrollados permite aumentar los futuros suministros de hidrocarbono líquido en vista del eventual aumento de costo del petróleo crudo. De este modo se dispondrá de una alternativa ante el dominio de los futuros suministros de energía de la OPEC.

El proceso consiste en hacer interactuar el gas natural en una reacción química de la que se obtiene un gas derivado de CO y H2. A partir de ahí, empleando el proceso Fischer-Tropsch se añade agua a la reacción anterior de tal forma que se forma cadenas de moléculas de parafina y olefina mediante un proceso de crecimiento en cadena. Esto es importante por el hecho de que la Gasolina se forma con moléculas de parfinica con una decena de átomos de carbono y el Diesel con moléculas de parfinica con una veintena de átomos de carbono.

Para convertir el gas natural en líquido, se enfría el gas tratado hasta aproximadamente -161 °C, que es la temperatura a la cual el metano —su componente principal— se convierte a forma líquida. El proceso de licuefacción es similar al de refrigeración común: se reduce la presión de los gases refrigerantes produciendo líquidos fríos, tales como propano, etano / etileno, metano, nitrógeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con la corriente de gas natural.

De este modo, el gas natural se enfría hasta el punto en que se convierte en líquido. Una vez que el gas ha sido licuado se somete a un proceso de Joule Thompson o expansión con extracción de trabajo para poderlo almacenar a presión atmosférica. El GNL producido se almacena en tanques especiales para ser luego transferido a buques tanques especiales de transporte.

Económicamente se manifiesta debido a que el gas natural se transporta generalmente utilizando gasoductos pero, para grandes distancias es más rentable usar buques. Para transportarlo así es necesario licuarlo, dado que a la temperatura ambiente y a la presión atmosférica ocupa un volumen considerable.

El proceso de licuefacción reduce el volumen del gas natural 600 veces con respecto a su volumen original. Aproximadamente la mitad de las reservas de hidrocarburos conocidas hoy son yacimientos de gas natural. Con frecuencia se encuentran ubicadas en regiones con poca demanda de gas. Sin embargo, al licuarlo puede transportarse con total seguridad hasta su mercado de destino de manera similar al petróleo crudo.

Vía | Nueva Fuente de Combustibles Limpios
Más Información | Gas Natural Licuado
Más Información | Conversión de Gas Natural a Licuado
Genciencia | El Gas Natural a Escena
Genciencia | Ciclo de Hidrocarburos

El gas natural extraído de los yacimientos es un producto incoloro e inodoro, no tóxico y más ligero que el aire. Procede de la descomposición de los sedimentos de materia orgánica atrapada entre estratos rocosos y es una mezcla de hidrocarburos ligeros en la que el metano (CH4) se encuentra en grandes proporciones, acompañado de otros hidrocarburos y gases cuya concentración depende de la localización del yacimiento.

El Gas Natural es el combustible más limpio de origen fósil, contribuye en la lucha contra la contaminación atmosférica, y es una alternativa energética que destacará en las próximas décadas por su creciente participación en los mercados mundiales de la energía.

La explotación a gran escala de esta fuente energética natural cobró especial relevancia tras los importantes hallazgos registrados en distintos lugares del mundo a partir de los años cincuenta. Gracias a los avances tecnológicos desarrollados, sus procesos de producción, transporte, distribución y utilización no presentan riesgos ni causan impacto ambiental considerable con respecto a otros hidrocarburos.

En el medio plazo, la atención se centrará en el ámbito de vehículos y motores específicamente diseñados para usar Gas Natural. Esto permitirá el uso de motores de alta compresión, aprovechando el mayor índice de octano de este combustible que supera en un 30% a la nafta de mayor calidad, con lo que se logrará mayor potencia que el correspondiente vehículo naftero. Estos motores serán prácticamente inofensivos para nuestro medio ambiente, reduciendo las emisiones de los gases responsables del llamado “efecto invernadero”, hasta en un 40%.

Los combustibles causan contaminación tanto al usarlos como al producirlos y transportarlos. Uno de los problemas más estudiados en la actualidad es el que surge de la inmensa cantidad de CO2 que estamos emitiendo a la atmósfera al quemar los combustibles fósiles. Los gases derivados de los hidrocarburos aporta un gran porcentaje del efecto invernadero y ello conlleva un calentamiento global de todo el planeta con cambios en el clima que podrían ser catastróficos.

Otro impacto negativo asociado a la quema de petróleo y gas natural es la lluvia ácida, en este caso no tanto por la producción de óxidos de azufre, como en el caso del carbón, sino sobre todo por la producción de óxidos de nitrógeno. Los daños derivados de la producción y el transporte se producen sobre todo por los vertidos de petróleo, accidentales o no, y por el trabajo en las refinerías.

Más Información | Gas Natural
Más Información | Gobierno Venezolano
Genciencia | Ciclo de Hidrocarburos

El aprovechamiento del petróleo y del gas natural, recursos minerales procedentes de la generación y acumulación natural de hidrocarburos, requiere previamente una fase exploratoria para la localización de posibles yacimientos de hidrocarburos (sustancias minerales compuestas por combinaciones de carbono e hidrógeno junto a pequeños porcentajes de otros minerales).

La existencia en la naturaleza de estos yacimientos de hidrocarburos, depende de la coincidencia en el tiempo geológico de los siguientes elementos:

1. Una roca madre en la que se han generado los hidrocarburos a partir de acumulaciones masivas de sedimentos orgánicos.
2. Una roca almacén compuesta de areniscas o calizas, porosas y permeables, a la que han migrado, dada su movilidad como fluidos, el petróleo y gas natural generados en la roca madre.
3. Una trampa efectiva para la acumulación de hidrocarburos.

Uno de los principales problemas de los hidrocarburos es su transporte. Para hacernos una idea nos centraremos en el transporte marítimo. En el agua, los hidrocarburos se esparcen rápidamente, debido a la existencia de una importante diferencia de densidades entre ambos líquidos, llegando a ocupar extensas áreas, y dificultando por lo tanto sus posibilidades de limpieza. Esto imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la atmósfera, obstruyendo así el ciclo natural de vida. Si las sustancias contaminantes alcanzan la costa, debido a la alta permeabilidad de la arena, los hidrocarburos pueden penetrar hacia el subsuelo contaminando las napas y dejando rastros irreparables en los reservorios de agua dulce. Anualmente se vierten al mar entre 3 y 4 millones de toneladas de petróleo. Las actividades de exploración y explotación de los fondos marinos, constituyen una muy importante fuente de contaminación. Otra importante causa de contaminación, la constituyen los vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer altas concentraciones de los derivados más peligrosos de los hidrocarburos.

Si nos trasladamos al medio atmosférico notamos que en la mayoría de las ocasiones se culpabiliza al CO2, pero los hidrocarburos emanan muchos otros gases contaminantes:

Los hidrocarburos: El principal gas de estas características que poluciona la atmósfera es el metano. En un estudio realizado en la ciudad de Los Angeles entre 1970 y 1972 indico que en la contaminación por hidrocarburos el metano representaba el 85% del total, los alcanos el 9%, los alquenos el 2.7%, los alquinos el 1% y los aromáticos el 2.3 %.

Los hidrocarburos presentan en general, una baja toxicidad, el problema principal que tiene, es la reactividad fotoquímica en presencia de la luz solar para dar compuestos oxidados.

Los hidrocarburos oxigenados: En este grupo se incluyen los alcoholes, aldehídos, cetonas, éteres, fenoles, esteres, peróxidos y ácidos orgánicos. La principal causa de su presencia en el aire esta asociada a los automóviles, aunque también pueden formarse por reacciones fotoquímicas en la propia atmósfera.

El monóxido de carbono: Esta considerado como un peligroso gas asfixiante porque se combina fuertemente con la hemoglobina de la sangre reduciendo la oxigenación de los tejidos celulares.

Se produce en la combustión incompleta del carbón y de sus compuestos, y una de sus principales fuentes de emisión son los automóviles, aunque también se produce en la naturaleza, fundamentalmente por la actividad de algas.

El dióxido de carbono: La mayor parte del CO2 se produce en la respiración de las biocenosis y, sobre todo, en las combustiones de productos fósiles ( petróleo y carbón ), el CO2 es un componente del aire es utilizado por los vegetales en la fotosíntesis.

El nivel de CO2 en la atmósfera esta aumentando de modo alarmante durante los últimos decenios, debido el desarrollo industrial. Por otra parte se sabe que al aumentar la concentración de CO2 en la atmósfera aumenta la energía que queda en la tierra procedente del sol, y ello lo hace en forma de calor, este efecto se conoce como el efecto invernadero, es causado por la transparencia del CO2 , que por una parte permite pasar mejor la radiación solar y por otra provoca una mayor retención de la radiación IR emitida desde la tierra.

Más Información | Ministerio de Industria
Más Información | ProDiversitas
Genciencia | El Futuro del Petróleo
Genciencia | Petróleo y Gas, una realidad del siglo XXI
Genciencia | Nuevo método para la captura de CO2

El gas natural es una fuente de energía cada vez más demandada y a la que no se han puesto objeciones desde el punto de vista ecológico. La exportación de gas de Noruega a los países de Europa casi se triplicará de aquí al año 2009, si bien concurrirá con la exportación de gas de Rusia y Argelia. La posición de Noruega en el contexto europeo como nación productora de gas y petróleo es mucho más prominente, dado que es suya la mitad de todos los recursos europeos en hidrocarburos.

Los hidrocarburos son compuestos bioquímicos formados únicamente por carbono e hidrógeno. Consisten en un armazón de carbono al que se unen átomos de hidrógeno. Forman el esqueleto de la materia orgánica.

Los hidrocarburos extraídos directamente de formaciones geológicas en estado líquido se conocen comúnmente con el nombre de petróleo, mientras que a los que se encuentran en estado gaseoso se les conoce como gas natural. Los hidrocarburos constituyen una actividad económica de primera importancia, pues forman parte de los principales combustibles fósiles (petróleo y gas natural), así como de todo tipo de plásticos, ceras y lubricantes.

El gas natural consiste en una mezcla de gases, en proporciones variables, pero donde el metano (CH4) constituye más del 70%. Otros gases que pueden estar presentes en proporciones apreciables son el nitrógeno (hasta el 20%), dióxido de carbono (hasta el 20%) y etano (C2H8, hasta el 10%).

Proviene de la degradación de materia orgánica. En muchos casos va asociado a yacimientos de petróleo, aunque en otras ocasiones se descubre aislado. El componente fundamental del gas natural, el metano, también puede producirse artificialmente mediante la fermentación bacteriana de materia orgánica (por ejemplo en una depuradora de aguas residuales).

El gas natural en España

En 2003 se han consumido en España 274.490 GWh de gas natural, lo que supone un crecimiento del 13,3% respecto a las cifras de 2002. El gas natural constituye en 2003 el 15,6% de toda la energía consumida en España. En 1985 esta cifra era únicamente de un 2%, lo que da una idea del crecimiento que ha tenido en España esta fuente de energía y su importancia, no sólo desde el punto de vista medioambiental, sino también como factor de competitividad de las empresas españolas.

El petróleo en España

El petróleo y sus derivados constituyen la mayor parte de la energía consumida en España (en 2003, un 51% de la energía primaria provino del petróleo). El consumo en 2003 aumentó un 1,7% respecto a 2002 para situarse en 71,7 millones de toneladas.

Aunque en España existen yacimientos de petróleo, su producción en 2003 fue sólo de 321 miles de toneladas, lo que hace que la práctica totalidad del crudo que se trata en las diez refinerías españolas tenga que ser importado.

Los países que en 2003 suministraron más del 10% del total son Rusia, México, Arabia Saudita, Libia y Nigeria.

Fuente de Información | Ministerio de Industria del Gobierno de España