Carbón,Petroleo Y Gas Natural
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Carbón,Petroleo Y Gas Natural Carbón,Petroleo Y Gas Natural Document Transcript

  • Combustibles fósiles Autor: Jesús Domínguez 1ºB Indice: 1. EL CARBÓN (páginas 2-6) Formación del carbón. Tipos de carbón. Producción mundial del carbón. El carbón en España. Evolución del consumo. Ventajas e inconvenientes del uso del carbón. Impacto medio ambiental. 2. EL PETRÓLEO (páginas 7-12) Prospección, explotación y transporte. Aplicaciones del petróleo. Refinierias. Producción y consumo mundial del petróleo. El petróleo en España.Evolución del consumo. Ventajas e inconvenientes del uso del petróleo. Impacto medio ambiental. Impacto medio ambiental. 3. EL GAS NATURAL (páginas 13-15) Formación Explotación y transporte. Aplicaciones. Producción y consumo mundial del gas natural. El gas natural en España. Evolución del consumo.. Impacto medio ambiental 1
  • 1. EL CARBÓN Formación del carbón El carbón se origina por descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, y esporas, que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación: Proceso de carbonificacion: La carbonificación es el proceso geológico de formación de materiales con contenido creciente en carbono a partir de materiales orgánicos que se encuentran en la corteza terrestre por transformación gradual a temperaturas moderadas (alrededor de 250 ºC) y a alta presión. Es un proceso de deshidrogenación incompleta, con una cinética muchísimo más lenta que la de la carbonización (eliminación de los volátiles de la materia orgánica por calentamiento en ausencia de aire). La carbonificación no es una fosilización ya que en el caso de la fosilización la materia orgánica se sustituye gradualmente por materia mineral mientras que en el caso de la carbonización el carbón mineral resultante sigue siendo un compuesto orgánico. Tipos de carbón Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango: 2
  • • Carbones naturales Combustibles fósiles que proceden de la transformación de grandes masas vegetales. Estos vegetales quedaron enterrados y sufrieron un proceso de fermentación anaeróbica, debido a la acción conjunta de microorganismos, presión y temperatura adecuadas. El contenido en carbono sirve para clasificar los carbones naturales en cuatro tipos. 1- Turba: Es el carbón de más reciente formación. Incluso se está produciendo en la actualidad en regiones pantanosas o encharcadas con abundante vegetación, llamadas turberas. Su contenido en agua es muy alto y es necesario desecarlo. Se emplea casi exclusivamente en calefacciones. 2- Lignito: se encuentra en yacimientos poco profundos, hasta en punto de que incluso en ocasiones se extrae a cielo abierto. Como su contenido en agua es bastante alto, se ha de desecar antes de utilizarlo. 3- Hulla: Posee un contenido en carbono más elevado que la turba y el lignito. Una gran cantidad de hulla se emplea para obtener coque, alquitrán, gas ciudad. También se utiliza para la fundición de metales y la obtención de energía eléctrica. 4- Antracita: no es muy abundante y tiene una importancia relativa. • Carbones artificiales 1- Coque: Al calentar la hulla, en ausencia de aire, en unos hornos especiales se obtienen, además de coque, una serie de productos volátiles (gas ciudad, amoníaco, alquitrán). El coque arde sin llama y tiene un gran poder calorífico. Se usa como combustible en los hornos de fuego continuo, y especialmente como agente reductor en la producción de hierro en los altos hornos. 2- Carbón vegetal: Se obtiene por destilación seca de la madera. Su principal aplicación es como absorbente de gases, por ese motivo, se le emplea en mascarillas antigás y en bombas de alto vacío. 3
  • Producción mundial del carbón. De todos los combustibles fósiles, el carbón es por mucho el más abundante en el mundo. No solamente existen grandes reservas, sino que también están geográficamente esparcidas en más de 100 países en todos los continentes. La abundancia de las reservas constituye una disponibilidad de suministro durante mucho tiempo. A los niveles de producción de 1998, las reservas de carbón son suficientes para los próximos 250 años. La siguiente figura muestra la distribución mundial de las reservas de carbón duro. Nótese que aún cuando existen países con grandes reservas, éstas se encuentras dispersas en toda la geografía. Distribución mundial de las reservas de carbón duro, en 1x1012 ton. Los más grandes productores de carbón en el mundo son la República Popular China y los Estados Unidos de América .No obstante, el más grande productor no es necesariamente el más grande exportador. Australia es el líder mundial en la exportación de carbón. Por otra parte, los mayores productores (República Popular China, Estados Unidos de América e India) también importan carbón, por razones de calidad y de logística. La demanda de energía está estrechamente relacionada con el crecimiento económico y los estándares de vida. Actualmente la demanda mundial de energía está incrementándose a una tasa promedio de 2%. Se anticipa que este incremento ha de continuar, y por tanto, el consumo de energía será el doble de 1995 en el 2030 y el triple en el 2050. La participación del carbón se proyecta cercana al 40% para el año 2100, donde el petróleo prácticamente habrá desaparecido como fuente energética. El carbón como fuente energética satisface mercados muy diversos: generación eléctrica, fabricación de acero, fabricación de cemento, y variados procesos industriales de calentamiento. En los países en desarrollo, su uso doméstico para calefacción y cocción es también significativo. No obstante, el principal uso del carbón lo constituye la generación de energía eléctrica. 4
  • Actualmente, más de la mitad de la producción mundial de carbón suministra el 37% de la electricidad mundial. Casi el 40% de la electricidad y cerca del 70% del acero del mundo dependen del carbón. La diversidad y abundancia de las reservas de carbón a nivel mundial, significan que el carbón puede afrontar el desafío estratégico de contar con energía segura. Se pronostica que una vez que las reservas económicas de petróleo y gas se hayan agotado, habrá todavía muchas reservas de carbón ampliamente disponibles para satisfacer las necesidades de energía del mundo. El carbón puede también atender el desafío económico de producir energía para las industrias y hogares a un costo razonable y con la debida atención al medio ambiente. El carbón en España. Evolución del consumo. A raíz de la crisis de los precios del petróleo, en la década de los años 70, España inicia un plan de construcción de grupos térmicos utilizando carbón propio de cuencas mineras cuya extracción se incrementa, tanto la minería de interior como la de cielo abierto. En España los principales yacimientos de hulla y antracita están en León, Asturias, Palencia, Córdoba y Ciudad Real. En los años 90 con la llegada del gas natural, no se ve la necesidad de pensar en nuevas centrales de carbón. Su consumo va disminuyendo progresivamente. Actualmente el carbón supone en torno al 10% del consumo energético español, cubriendo con la producción propia algo más de un tercio de ese total. Se estima para el año 2016 un consumo en torno al 8,7%. La utilización fundamental del carbón es la generación eléctrica en centrales térmicas, que están abocadas a ser sustituidas por otras menos contaminantes, si bien también se emplea en la industria siderúrgica, industria del cemento e industrias varias, que precisan generar vapor de agua para sus proceso de fabricación. El carbón con que cuenta nuestro país es de baja calidad y de difícil extracción, necesitamos importar debido al elevado coste de extracción y la baja potencia calorífica de alguno de ellos, si bien el Gobierno español prima el consumo de carbón de producción nacional como medida para disminuir la dependencia del exterior. Las centrales térmicas de carbón aparecen condicionadas en su futuro por cuestiones ambientales, tanto las emisiones de dioxido de carbono como por las emisiones ácidas, oxidos de azufre y óxidos de nitrógeno. En España existe la necesidad de profundizar en la reestructuración de la minería del carbón. Ventajas e inconvenientes del uso del carbón. Ventajas • En su combustión se desprende energía de una forma muy regular. • Obtención de energía de una forma relativamente sencilla y cómoda. • Las zonas de utilización del carbón suelen estar cerca de los yacimientos, lo que abarata los gastos de transporte. Inconvenientes • La extracción de carbón en el interior de las minas resulta muy peligrosa. • Es una energía no renovable. • Graves alteraciones medioambientales. 5
  • Impacto medio ambiental. • Influencia sobre el suelo: produce un considerable impacto visual. La capa superficial del suelo también se ve seriamente afectada por la llamada lluvia ácida. • Influencia sobre el agua: los circuitos de refrigeración que recoge agua de un río o del mar y que suele devolver al mismo a elevada temperatura, lo que altera el ecosistema. Este problema se evita disponiendo un sistema cerrado, con torres de refrigeración, lo que permite que el calor desprendido se puede aprovechar en pequeñas instalaciones, en especial de tipo agrícola. El agua empleada en el lavado del carbón en el exterior de las minas arrastra partículas a los ríos y al mar, con la consiguiente contaminación del ecosistema. • Influencia sobre la atmósfera: En la combustión del carbón se originan una serie de productos y residuos no volátiles que pasan a la atmósfera. Efecto invernadero: el CO2 es diatérmico ( transparente al calor) para la radiación solar que llega a la superficie de nuestro planeta y, en cambio, absorbe la radiación infrarroja que reemite la Tierra hacia el espacio. De esta forma se conserva más eficazmente el calor de Sol y la temperatura de la atmósfera se eleva proporcionalmente al aumento del CO2, lo que produce alteraciones climáticas importantes. Lluvia ácida: Los óxidos de N y S reaccionan con el agua de la lluvia formando ácidos nítrico y sulfúrico, que constituyen la llamada lluvia ácida, de efectos sumamente perniciosos para la vegetación. • Contaminación de los ríos y lagos. 6
  • 2. EL PETRÓLEO El petróleo es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo. Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos. En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,75 g/ml y 0,95 g/ml), capacidad calorífica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla. Debido a su pequeña densidad y gran movilidad, el petróleo puede desplazarse horizontal y verticalmente hasta llegar a un emplazamiento donde queda estabilizado. Está asociado a agua salada y a gases. Prospección, explotación y transporte del petróleo Para descubrir los lugares donde existen yacimientos de petróleo no existe un método científico exacto, sino que es preciso realizar multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los métodos empleados, dependiendo del tipo de terreno, serán geológicos o geofísicos. Tras estudios "sobre el terreno" que determinan si hay rocas petrolíferas alcanzables mediante prospección, la profundidad a la que habría que perforar, etc., se puede llegar ya a la conclusión de si merece la pena o no realizar un pozo-testigo o pozo de exploración. De hecho, únicamente en uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petróleo y sólo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotación de forma rentable. La presencia de petróleo no está demostrada hasta que no se procede a la perforación de un pozo. Explotación Desde mediados del siglo XX se extrae el petróleo por el método de rotación. Consiste en un sistema de tubos acoplados unos a continuación de otros que, impulsados por un motor, van girando y perforando hacia abajo. En el extremo se halla una broca o trépano con dientes que rompen la roca, cuchillas que la separan y diamantes que la perforan, dependiendo del tipo de terreno. Los cálculos realizados históricamente permiten afirmar que habitualmente una bolsa de petróleo sólo suele ser aprovechada entre un 25% y un 50% de su capacidad total. El petróleo suele estar acompañado en las bolsas por gas. Ambos, por la profundidad a la que se hallan, están sometidos a altas presiones–el gas, por esa circunstancia, se mantiene en estado líquido–. Al llegar la broca de perforación, la rotura de la roca impermeable provoca que la presión baje, por lo que, por un lado, el gas deja de estar disuelto y se expande y el petróleo deja de tener el obstáculo de la roca impermeable y suele ser empujado por el agua salada que impregna 7
  • generalmente la roca porosa que se encuentra por debajo de la bolsa de petróleo. Estas dos circunstancias hacen que el petróleo suba a la superficie. Sin embargo, llega un momento en que la presión interna de la bolsa disminuye hasta un punto en que el petróleo deja de ascender solo -y, por otro lado, el gas, cada vez menor, deja de presionar sobre el crudo–, por lo que hay que forzarlo mediante bombas para que suba. Esas técnicas incluyen la extracción mediante bombas, la inyección de agua o la inyección de gas, entre otras. Este bombeo se realiza hasta el momento en que el coste del sistema de extracción es mayor que la rentabilidad que se obtiene del petróleo, por lo que el pozo es abandonado. Transporte del petróleo Normalmente, los pozos petrolíferos se encuentran en zonas muy alejadas de los lugares de consumo, por lo que el transporte del crudo se convierte en un aspecto fundamental de la industria petrolera, que exige una gran inversión, tanto si el transporte se realiza mediante oleoductos, como si se realiza mediante buques especiales denominados "petroleros". Al principio de la industria petrolífera, el petróleo generalmente se refinaba cerca del lugar de producción. A medida que la demanda fue en aumento, se consideró más conveniente transportar el crudo a las refinerías situadas en los países consumidores. Por este motivo, el papel del transporte en la industria petrolífera es muy importante. Hay que tener en cuenta que Europa occidental importa el 97% de sus necesidades –principalmente de Africa y de Oriente Medio y Japón, el 100%. Los países que se autoabastecen también necesitan disponer de redes de transporte eficaces, puesto que sus yacimientos más importantes se encuentran a millares de kilómetros de los centros de tratamiento y consumo, como ocurre en Estados Unidos, Rusia, Canadá o América del Sur. En Europa, el aprovisionamiento de zonas industriales alejadas del mar exige el equipamiento de puertos capaces de recibir los superpetroleros de 300.000 y 500.000 Tm de carga, almacenamientos para la descarga y tuberías de conducción de gran capacidad. Medios de transporte Aunque todos los medios de transporte son buenos para conducir este producto (el mar, la carretera, el ferrocarril o la tubería), el petróleo crudo utiliza sobretodo dos medios de transporte masivo: los oleoductos de caudal continuo y los petroleros de gran capacidad. Los otros medios de transporte (barcos de cabotaje, gabarras, vagones cisterna o camiones cisterna, entre otros) se utilizan, salvo casos excepcionales, como vehículos de distribución de productos terminados derivados del petróleo. Aplicaciones de petróleo. Refinerias El petróleo, tal como se extrae del yacimiento, no tiene aplicación práctica alguna. Por ello, se hace necesario separarlo en diferentes fracciones que sí son de utilidad. Este proceso se realiza en las refinerías. Una refinería es una instalación industrial en la que se transforma el petróleo crudo en productos 8
  • útiles para las personas. El conjunto de operaciones que se realizan en las refinerías para conseguir estos productos son denominados "procesos de refino". La industria del refino tiene como finalidad obtener del petróleo la mayor cantidad posible de productos de calidad bien determinada, que van desde los gases ligeros, como el propano y el butano, hasta las fracciones más pesadas, fuelóleo y asfaltos, pasando por otros productos intermedios como las gasolinas, el gasoil y los aceites lubricantes. Los procesos de refino dentro de una refinería se pueden clasificar, por orden de realización y de forma general, en destilación, conversión y tratamiento. La destilación es la operación fundamental para el refino del petróleo. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo. El petróleo pasa primero por un calentador que alcanza una temperatura de 370ºC y posteriormente es introducido en una torre, donde comienza a circular y a evaporarse. De esta forma se separan los productos ligeros y los residuos. Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a temperaturas más bajas y a medida que aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas más grandes. Las fracciones más ligeras del crudo, como son los gases y la nafta, ascienden hasta la parte superior de la torre. A medida que descendemos, nos encontramos con los productos más pesados: el queroseno, gasoil ligero, gasoil pesado. En último lugar, se encuentra el residuo de fuelóleo atmosférico. Para hacer más rentable el proceso de refino y adecuar la producción a la demanda, es necesario transformar los productos, utilizando técnicas de conversión. En general, los productos obtenidos en los procesos anteriores no se pueden considerar productos finales. Antes de su comercialización deben ser sometidos a diferentes tratamientos para eliminar o transformar los compuestos no deseados que llevan consigo. La fabricación de estos productos ha dado origen a una gigantesca industria petroquímica que produce alcoholes, detergentes, caucho sintético, glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes, materias primas para fabricar medicinas, nailon, plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes y materiales aislantes, así como otros componentes para la producción de abonos 9
  • Principales productos derivados del petróleo • Gases del petróleo (butano, propano) • Gasolinas para automóviles (sin plomo, de 98 octanos) • Combustibles para aviones (alto octanaje, querosenos) • Gasóleos (para automóviles, para calefacción) • Fuelóleos (combustible para buques, para la industria) Otros derivados • Aceites (lubricantes, grasas) • Asfaltos (para carreteras, pistas deportivas) • Aditivos (para mejorar combustibles líquidos y lubricantes) Produccion y consumo mundial del petroleo El 77% de las reservas de petróleo se encuentran en los 11 países pertenecientes a la Organización de Países Productores de Petróleo (OPEP) –Arabia Saudí, Argelia, Emiratos Árabes Unidos, Indonesia, Irak, Irán, Kuwait, Libia, Nigeria, Qatar y Venezuela–. El 7,5% del total mundial se encuentra en países pertenecientes a la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico), formada por 30 países entre los que se encuentran los económicamente más potentes del mundo. El resto, un 15,6%, está repartido en los demás países del mundo (entre éstos destacan, por sus reservas, Rusia y China). Esto quiere decir que el 86,3% de las reservas actualmente existentes de petróleo en el mundo se encuentran en esos 12 países. Reservas por Zonas Oriente Medio 63,3% Europa y Eurasia 9,2% 4.2% Sur y Centro América 8,9% África 8,9% América de Norte 5,5% Asia Pacífico 4,2% Aunque con algunas excepciones de importancia (Estados Unidos, Canadá...) los principales mercados de consumo del mundo se sitúan en zonas geográficas alejadas de los más importantes centros de reservas y producción de petróleo. Como se ha señalado anteriormente, Europa occidental importa el 97% de sus necesidades, principalmente de África y de Oriente Medio. Japón tiene que importar el 100% de lo que consume. 10
  • La distribución de la producción de crudo y de su consumo por áreas geográficas, es la siguiente: La producción de petróleo en el mundo a medida que van pasando los años será menor. La demanda será mayor que la oferta. El mundo para el 2030 no subsistirá mas de petróleo, según estudios hechos se cree que el petróleo durara hasta ese año. El petróleo en España Menos del 1% del petróleo que se consume en España es de producción nacional. Aunque en España existen yacimientos de petróleo(se explotan en la actualidad dos yacimientos: en Ayoluengo (Burgos) y en Amposta ), su producción en 2008 fue sólo de 127 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 2008 suministraron más del 10% del total son Rusia, México, Irán, Arabia Saudita y Libia. El petróleo y sus derivados constituyen la mayor parte de la energía consumida en España (en 2008, un 48% de la energía primaria provino del petróleo). El consumo en 2008 disminuyó un 3,9% respecto al año anterior. Ventajas e inconvenientes del uso del petróleo Ventajas • Produce energía de una forma muy regular y con buen rendimiento. • De él se obtienen una gran cantidad de productos de considerable interés. Inconvenientes • Su carácter de energía no renovable. • La contaminación derivada de los gases que se desprenden en su combustión. • Riesgo de accidentes y peligros medioambientales en todas las fases de su manipulación. 11
  • Impacto ambiental La extracción y el transporte del petróleo, los distintos procesos de su transformación en productos derivados y su consumo masivo en forma de combustible requieren unas medidas de respeto y conservación del medio ambiente. Gracias a la estricta normativa que se aplica en todo el mundo, a las nuevas tecnologías y a la actuación cada vez más responsable de las empresas que operan en este sector, se han conseguido grandes avances en los controles de impacto medioambiental. Una de las mayores causas de la contaminación oceánica son los derrames de petróleo. Los derrames ocasionan gran mortandad de aves acuáticas, peces y otros seres vivos de los océanos. Esto altera el equilibrio del ecosistema y modifica la cadena trófica. En las zonas afectadas, se vuelven imposibles la pesca, la navegación y el aprovechamiento de las playas con fines recreativos • Medidas para evitar posibles accidentes en el transporte por mar Para evitar posibles accidentes que dañen el medio ambiente en su fase de transporte por mar, desde los lugares de extracción hasta los centros de procesamiento y consumo, la industria petrolera se encuentra sometida a normas y procedimientos muy estrictos en materia de protección ambiental. Todas las compañías petroleras se rigen por las mismas normas. Uso de petroleros de Doble Casco Control de los buques en los puertos • Controles en las refinerias que eviten emisiones de contaminantes a la atmósfera, vertidos de productos nocivos, ruidos y olores. Control de efluentes líquidos (Con plantas de tratamiento de aguas residuales) Control de emisiones gaseosas Control de los residuos sólidos ( En plantas de inertización) La combustión de productos derivados de los combustibles fósiles, para la generación de energía y para usos más comunes (calefacción, automóvil, etc.) es una de las causas de contaminación atmosférica. El uso responsable de todos estos productos, el tratamiento adecuado de los mismos y los controles de sus efectos, son responsabilidad no sólo de las empresas productoras o comercializadoras, sino también de las autoridades públicas y del conjunto de la sociedad, es decir, de los ciudadanos. Las compañías petroleras se ven obligadas a las exigencias del mercado, que piden cada vez mayor calidad en los productos con el máximo respeto a las condiciones ambientales. En este sentido, existe un avanzado desarrollo de tecnologías para la reducción de emisiones de CO2 a fin de disminuir el efecto invernadero, que produce un calentamiento de la atmósfera. Por otra parte, se han comenzado a implantar en las estaciones de servicio, surtidores cuyo objetivo es recuperar los vapores que libera el combustible (gasolina o gasóleo) cuando se reposta, con lo que se minimiza la emisión de los gases a la atmósfera. 12
  • 3. EL GAS NATURAL Formación 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, se hallan asociados con petróleo líquido. El principal constituyente del gas natural es siempre el metano, que representa habitualmente entre el 75% y el 95% del volumen total de la mezcla, razón por la cual se suele llamar metano al gas natural. Los otros hidrocarburos gaseosos que suelen estar presentes, etano, butano y propano, aparecen siempre en proporciones menores. El gas natural puede ser "húmedo" (si contiene hidrocarburos líquidos en suspensión) o "seco" ( si no los contiene). Explotación y transporte. El desarrollo del empleo del gas natural se ha realizado con posterioridad al uso del petróleo. El gas natural, que aparecía en casi todos los yacimientos petrolíferos, se quemaba a la salida del pozo como un residuo más. Únicamente en EE. UU , y siempre en lugares muy próximos a zonas petrolíferas, se utilizaba como combustible doméstico por su gran poder calorífico (9.000-12.000 kcal/m3). La necesidad de nuevas fuentes hizo descubrir nuevos yacimientos que poseían enormes reservas de gas natural acompañadas de pequeñas cantidades de petróleo. Pero seguía existiendo el problema de su almacenamiento y transporte. La solución a ambos problemas llegó al poner a punto unas técnicas destinadas a la licuefacción de los gases y procedimientos para producir y soldar tuberías capaces de resistir altas presiones. En la licuefacción, el gas natural se somete a unas temperaturas muy bajas, próximas a 160ºC bajo cero, a las cuales el gas se comprime hasta transformarse en líquido. En este estado se introduce en grandes depósitos de forma esférica capaces de soportar la alta presión que se origina cuando el gas vuelve a su temperatura ambiente. El problema del transporte queda resuelto mediante la creación de la cadena del gas natural licuado (GNL). De forma esquemática, la cadena del GNL consta de las siguientes fases: 1. Transporte del gas desde los yacimientos hasta la costa, por medio del gasoducto. 2. Licuación del gas natural. 3. 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 tubería. Aplicaciones. El gas natural se utiliza como combustible y como materia prima en la industria petroquímica. Como combustible se emplea por su gran poder calorífico, por ser su combustión fácilmente regulable y por ser limpia y producir escasa contaminación. Como materia prima es la más adecuada para la fabricación de amoníaco (producto base de toda la industria de abonos nitrogenados) y también del metanol (producto que se utiliza en la 13
  • fabricación de plásticos y proteínas sintéticas). A partir del gas natural se obtienen materias primas de base en la industria petroquímica (etileno, butadieno y propileno). Producción y consumo mundial del gas natural. Es una de las energías primarias de utilización más reciente, puesto que hasta la segunda década del siglo XX no comenzó su comercialización en los Estados Unidos –país pionero en su producción y consumo–, no extendiéndose su empleo a Europa Occidental hasta después de la Segunda Guerra Mundial. La demora en la utilización comercial del gas natural respecto al petróleo se explica básicamente por la existencia de importantes problemas técnicos en su transporte y distribución, que frenaron su empleo hasta bien entrado el siglo actual. Europa, por el contrario, permaneció totalmente al margen del empleo del gas natural hasta la segunda mitad de siglo. Varias causas explican este retraso, en primer lugar, la carencia de producción propia, que se mantiene hasta la segunda posguerra; en segundo lugar, la imposibilidad del transporte intercontinental del gas por medios marítimos; en tercer lugar, porque el papel del gas natural en el consumo doméstico y en otros usos comerciales lo desempeñaría durante casi cien años, el gas manufacturado obtenido de la destilación de carbones, en general abundantes en casi todos los países europeos. La importancia que adquiere el petróleo a partir de la Segunda Guerra Mundial propiciará una gran oleada de prospecciones en suelo europeo, con resultados mucho más brillantes en lo que se refiere al descubrimiento de bolsas de gas que en lo relativo a crudos de petróleo. El gas natural en España. Evolución del consumo.. La producción de gas nacional representa el 3% de los aprovisionamientos y se concentra en tres pequeños yacimientos situados en el suroeste de la península. Los más antiguos, del año 1990, son los de Marismas y Palancares que se ubican en el Valle del Guadalquivir. El tercero es el denominado Poseidón que es un yacimiento situado en el Golfo de Cádiz. Este yacimiento inició su producción en 1997. El gas obtenido en los yacimientos españoles no es suficiente para abastecer a todo el mercado español, por lo que es necesario importarlo desde fuera. Los yacimientos de gas españoles actualmente en explotación son el del Serrablo en Jaca y los de Ciervo, Palancares y Marismas en Andalucía. El gas importado de otros países llega principalmente desde Argelia, Libia y Nigeria. Es transportado en barco hasta las plantas de regasificación de Barcelona, Cartagena, Huelva y Vigo, desde donde por medio de gasoductos se distribuye al resto de España. Para un futuro está en proyecto la construcción de un gasoducto que una directamente el Magreb con España y que además conecte con todo Europa, de forma que haya una red de gasificación para todo Europa. Además es inminente la conexión a la Red Europea de Gasoductos, por la que se importará el gas procedente de otros países europeos. El gas natural es una fuente de energía en auge. En 2008 se han consumido en España 450.726 GWh de gas natural, lo que supone un crecimiento del 10,1% respecto al año anterior. El gas natural constituyó en 2008 el 24% de la energía primaria 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 14
  • energía y su importancia, no sólo desde el punto de vista medioambiental, sino también como factor de competitividad de las empresas españolas Impacto medio ambiental La composición química del gas natural es la razón de su amplia aceptación como el más limpio de los combustibles fósiles. En efecto, la mayor relación hidrógeno/carbono en la composición del gas natural, en comparación con la de otros combustibles fósiles, hace que en su combustión se emita menos CO2 por unidad de energía producida. Por tratarse de un gas, su mezcla con aire y posterior combustión es más fácil que con otros combustibles fósiles y la ausencia de partículas y compuestos corrosivos de azufre, facilitan la recuperación del calor residual y, por tanto, las eficacias de su utilización. Además, las reservas de gas natural son abundantes, y su transporte y distribución mediante tuberías enterradas hacen que su impacto sobre el paisaje sea mínimo. Como energía no renovable que es, el impacto medioambiental que produce es hasta 30 veces superior. Algunos de los efectos negativos más relevantes son: • Efecto invernadero • Vertidos contaminantes • Lluvia ácida 15