Revista GLOBAL

El gas como combustible

by Jorge Mallén
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El aumento del precio del petróleo en los mercados internacionales y la demanda de hidrocarburos en la República Dominicana, sumados a la tendencia mundial de hacer compatible el crecimiento económico con la protección ambiental, han provocado la búsqueda y utilización de combustibles alternativos ecológicos, económicos y seguros. Entre estos combustibles se encuentran el gas natural (lng, por su nombre en ingles: Liquid Natural Gas) y el gas licuado de petróleo (glp); su aplicación surge como una alternativa viable que utiliza el gas natural para la industria y generación de electricidad y que dota a los vehículos que circulan en nuestras ciudades con un combustible limpio y seguro como el gas propano. El gas natural es una mezcla gaseosa de hidrocarburos compuesta mayormente por metano, aunque también se pueden encontrar otros elementos en mucha menor escala: etano, propano, butano, nitrógeno. No tiene olor ni color. 

Es más ligero que el aire y no es tóxico, tampoco contiene humedad. En estado líquido su densidad es menor que la mitad de la densidad del agua. Para ser líquido debe pasar por un proceso de licuefacción en donde se enfría a una temperatura de 162 grados centígrados bajo cero a presión atmosférica. El gas natural es un combustible mucho más limpio y de menor impacto sobre el medio ambiente que los demás que se utilizan en la generación de energía, como el carbón, la madera, el petróleo, etc. El gas natural se utiliza en calderas, generación eléctrica, generación de calor, automóviles, industria de papel, de vidrio, de cervezas, de alimentos, de cemento, metalúrgica, y es también materia prima para la producción de otros combustibles. El gas natural se puede transportar en forma líquida o gaseosa, pero para ser consumido debe estar en estado gaseoso. En forma gaseosa el gas se transporta por tuberías, ya que ahorra en los costos de transporte, pues no es necesario utilizar camiones o carreteras para llevarlo de un lugar a otro. El gas natural es una solución idónea frente al cambio climático que padece nuestro planeta.

Es una energía que puede hacer compatible el progreso económico e industrial con la conservación del medio ambiente. Por su parte el gas licuado de petróleo es un combustible de alto poder calorífico que arde con una flama excepcionalmente limpia, el cual si se maneja en forma adecuada se quema sin dejar residuos o cenizas ni producir humo u hollín, y está compuesto principalmente por una mezcla de propano y butano. Se le conoce comercial y universalmente como glp (lpg en inglés) porque en el interior de los recipientes en que se almacena, transporta, distribuye y aprovecha se encuentra en estado líquido, ya que es el único gas combustible que tiene la particularidad de que cuando es sometido a presiones mayores a la atmosférica y a la temperatura ambiente promedio ordinaria se condensa convirtiéndose al estado líquido. El glp automotriz es el carburante alternativo más utilizado en el mundo, porque es el único al día de hoy con posibilidad real de implantación efectiva e inmediata entre el gran público consumidor. El mercado del glp automotriz en el mundo se desarrolla desde los años setenta por razones fundamentalmente económicas, de diversificación energética y medioambientales. En Europa existen más de 3 millones de vehículos alimentados con glp que pueden recargar en las más de 14,000 estaciones de servicio con glp. Además, el glp es el carburante de más de 1,500 autobuses urbanos utilizados en 25 ciudades europeas.

Poder calorífico La unidad para medir el calor en el sistema métrico decimal se llama caloría y se define como la cantidad de calor necesaria para elevar un grado la temperatura del agua, de 15 a 16 grados centígrados. Se elige este intervalo porque es donde se obtiene el valor medio de las cantidades de calor necesarias para elevar grado a grado la temperatura de un gramo de agua de cero a 100 grados. 

En el sistema británico, la unidad correspondiente es la unidad térmica británica que se representa por las iniciales btu provenientes de su nombre en inglés (british thermal unit). E 52 Para los cuerpos sólidos o líquidos, el poder calorífico se toma teniendo en cuenta las calorías producidas en la combustión de un kilogramo de combustible; para los gases se toma la unidad de volumen, o sea, el metro cúbico. Los valores de los poderes caloríficos de los cuerpos sirven para determinar el consumo de combustible, ya que dividiendo la cantidad total de calorías necesarias para una operación entre el poder calorífico del combustible, obtendremos su consumo. Un galón de gas propano tiene 91,691.2 Btu y de gas butano 104,042 Btu. La mezcla 70/30 que compone el glp que, según normas, se expende en nuestro país posee un poder calórico de 95,500 Btu. Un galón de gasolina tiene alrededor de 130,000 Btu. A presión atmosférica, un galón de gas natural tiene 133.6 Btu, esto es, sólo el 0.1% de la gasolina. Se requieren unos 936 galones de metano para igualar la capacidad energética de un galón de gasolina. Para tener un millón de Btu (MMBtu) se requieren, a presión atmosférica, 36 m3 ó 1,000 pies cúbicos ó 7,463 galones de metano. 

Los gases se pueden comprimir poniendo más masa en un mismo volumen, o se pueden licuar. Ambos procesos requieren mucha energía. El metano para licuarse requiere ser enfriado hasta -162 ºC. Entonces su volumen se reduce 600 veces. En el caso de compresión, la práctica es comprimirlo entre 175 y 200 veces, lo que da una presión de unas 3,000 psi (libras por pulgada cuadrada). En un galón de metano licuado hay 80,400 Btu (133.6 x 600) y en uno de metano comprimido 26,720 Btu (133.6 x 200), tres veces menos. Para transportar y almacenar gas natural licuado se requieren tanques termo de baja presión. En los barcos este aislamiento es de cinco pies de grueso. Comprimirlo requiere un tanque muy grueso, pesado y caro. La cadena del petróleo cuenta con mecanismos de mercado incorporados debido a que el petróleo se negocia con facilidad. El productor de petróleo tiene muchas opciones, si bien la interrogante se sitúa sobre el precio; existe riesgo en la reserva y en el precio, pero no en la comercialización. El abastecimiento es seguro a todo lo largo de la cadena, tanto para pedidos grandes como para pequeños. En cuanto a la cadena del gas natural, implica procesos de comercialización fundamentalmente diferentes a los del petróleo, debido a las razones siguientes: 

• El gas natural ocupa un volumen 1,000 veces mayor que el petróleo para el mismo contenido energético. 
• El costo del transporte a grandes distancias es mayor que para el petróleo crudo (un factor de 5 a 10). 
• El gas natural no tiene mercado cautivo y no existen mecanismos de mercado incorporados, debido a la existencia de capacidades fijas, lo que obliga a establecer lazos fijos desde el pozo hasta la boquilla del quemador. 
• Al no tener la liquidez física del petróleo crudo, el gas natural está condenado a la rigidez de una infraestructura que limita el comercio sobre las grandes distancias.

Existen varios mercados regionales de gas natural. Los tres principales mercados (con lazos marginales) son el de Norteamérica (Estados Unidos, Canadá), el de Europa (Argelia, Rusia, Noruega) y el de Asia (Australia, Indonesia, Medio Oriente, Japón). 

Con esta estructura del mercado mundial, el gas natural compite con referencias energéticas regionales como el petróleo West Texas Intermediate (wti), el Brent del Mar del Norte, el Oman, el Light Louisiana Sweet (lls), el Alaskan North Slope (ans), etcétera–. No existen ajustes mutuos de precios y, por consiguiente, no existe un marcador internacional para el precio del gas natural. Los fundamentos para establecer el precio en un mercado de gas dado están relacionados con la especificidad de dicho mercado: si es regulado o no, monopólico o competitivo, por el tipo de usuarios finales, bien sean industriales, residenciales o para la generación eléctrica, y también influye el número de compradores, vendedores y comercializadores. Con respecto al precio internacional del gas, las cuestiones básicas en todas las decisiones importantes en el negocio son: 

• El transporte de gas está caracterizado por grandes economías de escala. 
• Existe una gran participación de los costos de transporte y distribución en toda la cadena del gas natural. 
• Los costos de almacenamiento del gas natural son demasiado altos, y son económicos únicamente para grandes volúmenes. 
• Existen ventajas ambientales y de eficiencia en el uso del gas natural, pero esta fuente energética puede ser sustituida por otros combustibles a un precio que podría parecer alto pero que no es prohibitivo.

Aparte de algunas áreas maduras donde el mercado está liberalizado, las características de la cadena del gas natural requieren un acceso estable a los suministros y una valorización de mercado asegurada. El comercio internacional del gas natural se basa por lo tanto en contratos a largo plazo. El precio es sólo una de las condiciones comerciales que asegura un balance a largo plazo entre los intereses de las partes en juego. Sin un marcador internacional, se usan fórmulas de indexación para establecer los precios internacionales del gas. La indexación es un instrumento usado para reflejar la especificidad de la demanda en la zona y, por lo tanto, asegurar la comercialidad del gas natural. El gas natural se ha posicionado en una gran parte del mundo como un combustible cada vez más demandado, por ser una fuente de energía limpia y por su mayor eficiencia con las nuevas tecnologías de centrales de generación de ciclo combinado. Existe, por esa misma razón, una creciente interrelación entre electricidad y gas natural. Las nuevas centrales de generación de ciclo combinado presentan grandes ventajas sobre las centrales térmicas convencionales:

• Menor capacidad para alcanzar economía de escala (~500 MW vs. ~1,000 MW). 54 
• Menor inversión (US$600/ kw vs. US$1,200/kw). 
• Menor tiempo de ejecución del proyecto (2 años vs. 4 años). • Mayor eficiencia térmica (55% vs 35%).

GLP y transporte La importancia creciente en nuestros días de los aspectos energéticos y medioambientales asociados con cualquier actividad ha provocado el interés por la diversificación y el ahorro energético y por la búsqueda y promoción de energías alternativas limpias. Ambos conceptos –energía y medio ambiente– tienen especial relevancia en el sector del transporte, al ser un sector intensivo en consumo de energía y fuente generadora de buena parte de los principales contaminantes. Por tanto, la mejora de los costos energéticos y la disminución de la contaminación de las ciudades pasan por potenciar el transporte público, ofreciendo una mayor calidad, mayor accesibilidad al ciudadano y en especial un mayor respeto por el medio ambiente. En este marco se hace necesaria una concepción ecológica del transporte público urbano en donde la utilización del glp como carburante automotriz ofrece en nuestro país las siguientes ventajas: 

• Más de 750 envasadoras de glp en todo el territorio nacional. • Calidad controlada del combustible. 
• Grandes ventajas medioambientales gracias a la menor emisión de contaminantes frente a otras alternativas clásicas. 
• Fiabilidad técnica y excelentes prestaciones de los vehículos. 
• Sencilla infraestructura del suministro del combustible (estación de almacenamiento y envasado) y tiempo de recarga mínimo. 
• Combustible alternativo a las gasolinas y diesel más desarrollado, tanto tecnológica como comercialmente, y más implantado en el mundo. 
• Aspectos de seguridad resueltos y justificados por experiencias existentes. 
• Diversificación energética: la procedencia mixta del glp (40% de la destilación del petróleo y 60% de yacimientos de gas natural húmedo) asegura la disponibilidad del producto a largo plazo.

Por ello la utilización del glp es la solución más sencilla a los problemas medioambientales provocados por los medios de transporte urbanos, pues ofrece las ventajas medioambientales y técnicas de otros combustibles alternativos con la facilidad de utilización y operación de los vehículos a gasolina o diesel, sin que suponga un gran incremento en los costos de explotación.

Matriz energética 

La matriz energética de un país comprende las distintas fuentes y recursos renovables y no renovables que se utilizan para generar la energía necesaria para mover la industria, el transporte, la economía en general y dar bienestar a la sociedad. Ejemplos de fuentes de energía primaria: petróleo, gas, carbón, energía eólica, energía solar, energía hidráulica y energía nuclear.

El interés existente en cambiar la matriz energética se basa en el alto costo del barril de petróleo en los mercados internacionales; los países que no cuentan con recursos petroleros se ven en la necesidad de diversificar la producción de energía para minimizar los efectos de factores adversos, utilizando combustibles amigables con el medio ambiente y de menor costo.

El impacto positivo que se busca en la economía consiste en optimizar el balance energético del país e incentivar las inversiones para diversificar y expandir la provisión de energía como elemento de desarrollo del país, lo que conllevaría además a mejorar las recaudaciones fiscales.

Referencias 

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