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Por Alma Rosa López Martínez
El gas natural
licuado (GNL) es gas natural que se ha enfriado a temperaturas extremas para transformarse en líquido, de esta manera
es más fácil almacenarlo y transportarlo en buques a través de largas
distancias.
El GNL, permite
solventar situaciones de necesidades energéticas mediante combinaciones de
sistemas tradicionales y no tradicionales de suministro.
Para cortas
distancias se utiliza el gasoducto y para grandes distancias se utilizan buques. Para transportarlo es indispensable licuarlo,
así el gas disminuye su volumen hasta 600 veces. Hoy en día la mitad de las
reservas de hidrocarburos ya son yacimientos de gas natural.
De todos los
combustibles el GNL es el menos contaminante, debido a su alto contenido de
Hidrógeno. Si ocurre un derrame, el GNL
se desvanece en el aire y no contamina ni el suelo ni el agua.
El gas natural
ha dado buenos resultados en países desarrollados, es por eso que países
subdesarrollados están optando por alimentar a las nuevas plantas de generación
de energía eléctrica con este tipo de combustible.
Historia
En el siglo XIX
el químico y físico Michael Faraday comenzó las investigaciones con el licuado
de diferentes tipos de gases incluyendo el gas natural
En 1920 las
primeras técnicas del GNL se utilizaron para recuperar helio del gas natural.
Cuando era extraído el helio, el GNL se vaporizaba y se vendía como
combustible.
En 1941 se
inauguró la primera planta de licuefacción en Ohio, EUA. Las primeras plantas
de GNL se utilizaron para satisfacer las demandas pico de gas natural, cuando
las plantas convencionales no eran capaces de hacerlo.
Estas plantas se
tomaron como base para construir las plantas satélites, que funcionan a partir
de los mismos principios pero son de menor tamaño. Consisten en procesos de
licuación y eran alimentadas con GNL ya sea vía terrestre o por ferrocarril.
El auge de las
plantas peak-shaving y satélites en Estados Unidos comenzó a finales de los años
sesenta, y durante el periodo de 1970 y 1975 se llegaron a tener
aproximadamente 30 plantas.
Para 1997 existían plantas de peak shaving en Estados Unidos (55), Reino
Unido (5), Canadá (3), Alemania (2), y con una, Argentina, Australia, Bélgica y
Holanda, el número de plantas satélite activas era de: Estados Unidos (39), Japón
(33), España (31), Alemania (11), Reino Unido (4), Suiza (1) y Australia (1).
A nivel mundial en el año 2003 ya
había 17 plantas de licuación, 40 plantas de regasificación y 136
buques metaneros, todos juntos manejando aproximadamente 120 millones de
toneladas métricas de GNL por año.
La demanda del GNL va en aumento año tras año.
En España la
primera planta satélite fue inaugurada en 1970. Para 1971 ya había 4 plantas
satélites.
A continuación
un cuadro del desarrollo de las plantas satélites en España.
El proceso del
gas licuado se compone de tres fases:
- Licuación de Gas.
- Transporte de buques metaneros.
- La regasificación.
Esquema
de la cadena integrada del GNL
Esquema
de la cadena integrada del GNL
1. Licuación del Gas.
El proceso de licuación consiste en el enfriamiento del gas
purificado a través de refrigerantes. El
gas es licuado a una temperatura de -160°C. Esto provoca que el gas reduzca su
volumen hasta 600 veces su tamaño original. El GNL se almacena en tanques de
paredes dobles a presión atmosférica.
La licuación del gas se divide en tres etapas:
Etapa de extracción de CO2:
se realiza a través de una corriente inversa de solución de
mono-etanol-anima que permite la absorción del dióxido de carbono y
agua. Con el fin de evitar la formación de sólidos con la reducción de
temperatura.
Etapa de deshidratación y filtrado:
se extra toda la humeda al gas hasta llegar a un valor menor de 1ppm.
Después se filtran las tazas de mercurio y partículas solidas, tambien
se separan los hidrocarburos por condensación.
Etapa de licuación y almacenamiento:
Se necesita enfriar el gas para la licuación. El GNL se envia al tanque
de almacenamiento a través de una presión de 20 a 70 mbar. El gas se
alamacena en tanques de paredes dobles a presión atmosférica.
2. Transporte.
Para distancias grandes es mejor utilizar transporte marítimo y para
distancias pequeñas es mejor por gasoducto.
Aunque se deben de tener en cuenta variables como la saturación o no
de la capacidad del medio de transporte y la viabilidad de construir el
gasoducto.
Buques metaneros
Hay diferentes tipos de buques metaneros, los más utilizados son las
turbinas de vapor. Que consisten en una caldera que genera el vapor y puede
alimentarse con fuel-oil o boil-off.
También hay buques que funcionan a través de motores diesel de dos
tiempos, que se utiliza como combustible.
Los buques metaneros pueden transportar la carga aproximadamente a
0,47 kg/m3. Manejan una velocidad alta; 20 nudos frente a 14 nudos para buques
petroleros. Utilizan el fuel-oil como combustible y el boil-off como
combustible alterno.
3. Regasificación.
Las plantas de regasificación se componen básicamente de los tanques
de almacenamiento de GNL y el muelle de atraque para los buques metaneros.
También se componen de:
Sistemas de captación y descarga de agua de mar, regasificadores,
relicuadores, tuberías, servicios auxiliares, edificios, etcétera.
La función de una planta regasificadora es la recepción del gas
natural licuado, que llega en los buques metaneros, y después de ser
almacenado, transformarlo a gas para inyectarlo a presión en las redes de
transporte.
El Gas después de ser almacenado, se puede enviar mediante camiones
cisterna a plantas satélite.
Las bombas criogénicas se encuentran dentro de los tanques de
almacenamiento del barco, ahí es descargado el GNL. El vapor desplazado en la
operación de llenado se manda al buque nuevamente para generar otra vez presión
en el tanque ya que se modifica al descargar el tanque.
Cuando el tanque se descarga la presión suele mantenerse a 150 mbar
y normalmente se encuentra a 180 mbar. Para controlar la presión del tanque es
necesario extraer el gas evaporado con los compresores de boil-off.
Las bombas primarias están en el interior de los tanques de
almacenamiento. Se encargan de extraer de los tanques en tierra el GNL y de
dirigirlo hasta el equipo regasificador, previo paso por el relicuador.
En el relicuador el GNL se pone en contacto con el gas comprimido de
boil-off y se condensa. Después el GNL que se obtiene posee una presión
inferior necesaria para la red de gas natural. Las bombas secundarias aspiran
este GNL y le dan una mayor presión para poder cruzar las tuberías de
regasificación.
Esquema de una planta regasificadora.
Las rentabilidades de una planta regasificadora justifican la inversión
en un proyecto de esta magnitud. Además
del bajo impacto ambiental, el GNL es un tipo de energía no contaminante en
constante crecimiento.
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