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De la molécula de gas al kilovatio: Gas to Power

Por Luis Vielma Lobo, ejecutivo con más de 40 años de experiencia en la industria, director de varias empresas y presidente de la Asociación Mexicana de Empresas de Servicio (AMESPAC).

La necesaria reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y la importancia de aumentar la seguridad energética han potenciado el uso del gas natural para la generación de electricidad, no solo porque es más limpia en comparación con otros combustibles fósiles, sino que es más confiable y eficiente que las energías renovables, como la eólica y la solar.

El gas natural representa alrededor del 25 % del consumo mundial de energía del cual aproximadamente el 10% se suministra como gas líquido (LNG). Si consideramos los pronósticos de la Agencia Internacional de Energía (AIE), y de las grandes empresas privadas internacionales, se espera que la demanda mundial se duplique para el año 2040, impulsado por países con un crecimiento acelerado de población y de su economía como China e India, y también por regiones de Latinoamérica con alta migración de población de las áreas rurales hacia las ciudades.

El método más común para generar energía eléctrica a partir del gas natural utiliza turbinas, ya sea en configuraciones de ciclo simple o de ciclo combinado. Estas opciones han demostrado ser la alternativa de menor costo para la generación de energía eléctrica a gran escala a partir del gas natural. Las plantas de ciclo simple son sencillas en su diseño y no recuperan el calor generado en el proceso termodinámico que se realiza. Las plantas de ciclo combinado, por el contrario, recuperan el calor generado en el proceso y utilizan generadores para producir vapor como una energía adicional que alimenta las turbinas.

No obstante, el continuo crecimiento de la demanda de energía eléctrica ha impulsado a muchos países a la incorporación de tecnologías que permiten la captura de gas en su sitio de extracción y su conversión inmediata a electricidad, evitando la contaminación ambiental. En muchos casos también se aprovecha convertir un desecho (la quema de gas), en un producto comercial que genera valor y puede ser un mecanismo de apoyo social, especialmente en lugares alejados de instalaciones eléctricas, como suele suceder en áreas aisladas donde se perforan pozos exploratorios, los cuales son la base de desarrollo de los campos, y que, en muchos casos, se encuentran ubicados cerca de poblaciones rurales.

La generación de electricidad (kilovatios) a partir del gas (moléculas) puede ocurrir cerca de un pozo, batería o plataforma de producción, la cual recolecta el volumen de gas producido por un grupo de pozos. Posteriormente, esta electricidad se transporta a la ubicación designada utilizando para ello líneas eléctricas; también puede transportarse como gas (moléculas) para llevarla lo más cerca posible del usuario final y allí convertirla en electricidad. El objetivo final es aprovechar el gas desde sus sitios de extracción para incrementar su utilización, evitando su venteo a la atmósfera.

Los acuerdos internacionales relacionados con el control del incremento de las temperaturas para reducir los colapsos y catástrofes que el mundo está viviendo, han recomendado el uso de ese tipo de tecnologías que permiten la captura del gas en los sitios donde se produce. El continuo crecimiento en la demanda de energía apuntala la tecnología Gas to Power (GtP) la cual puede jugar un rol cada vez más importante en los esfuerzos por impulsar la transición energética. El término GtP describe el proceso de convertir los componentes más livianos del gas natural, como etano y metano, en energía.

El cambio del comercio de LNG a pequeña o menor escala proviene del descubrimiento de reservas de gas relativamente pequeñas en ubicaciones remotas, también tienen que ver, el aumento de la demanda de energía y combustibles, las nuevas regulaciones y la modernización de las cadenas de suministro existentes; todo lo cual ha logrado reducir los riesgos financieros de los proyectos permitiendo una mayor velocidad de respuesta según la demanda, brindándoles a los proyectos pequeños de LNG un gran potencial a futuro.

Del mismo modo el mosaico energético mundial se beneficia de este tipo de proyectos, pues los mismos sirven como un medio de transición eficaz y confiable en el camino hacia un futuro sostenible, dado que muchas fuentes de energía renovable, como la energía solar y la eólica, se consideran intermitentes ya que dependen de las condiciones climáticas, mientras que las plantas de respaldo a gas pueden proporcionar flexibilidad del sistema, en caso de escasez de energía. La mayoría de las plantas de energía a gas son flexibles y efectivas en términos de disponibilidad y pueden pasar de un estado inactivo a estar completamente operativas en minutos, a diferencia de muchas plantas de carbón y petróleo que requieren mucho más tiempo para generar producción.

Otra forma por la cual el gas natural ha demostrado su eficacia es a través de su poder calorífico, que para el metano y el etano se encuentran entre los más altos de todos los combustibles, solo superados por el hidrógeno. Además de ello se consiguen beneficios ambientales significativos que no deben pasarse por alto con el uso del gas, tal como lo demostró un estudio realizado recientemente en Estados Unidos por la Agencia Internacional de Energía, en el cual se compararon las emisiones emitidas por las plantas de energía de carbón existentes con las emisiones emitidas por plantas de ciclo combinado con gas como combustible, comprobándose que las plantas que utilizaban carbón generaron 2.5 veces más emisiones en un ciclo de vida que aquellas que utilizaban gas.

En México debe tomarse este tema con la debida prioridad, considerando las cantidades de gas que se ventean, y que, en su más reciente informe, la Comisión Nacional de Hidrocarburos (CNH) lo estimó sobre los 600 MMPCGD, con base en los principales desarrollos actuales que tiene PEMEX Exploración y Producción en los campos Ixachi, Quesqui y Tupilco. Buscar la opción de uso de esta tecnología de Gas to Power sería una respuesta rápida para ir reduciendo el exceso de venteo de gas, así como para iniciar una etapa que le permita a la estatal petrolera producir y transportar electrones o kilovatios, además de moléculas de hidrocarburos, y así dar los primeros pasos para convertirse en una empresa integral de energía, una visión que actualmente ya están desarrollando, de manera exitosa, unas cuantas compañías internacionales.

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