El fueloil pesado es el principal combustible que se emplea en el transporte marítimo. La combustión del fueloil pesado produce importantes emisiones contaminantes de óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de carbono (CO2), etc. Por tanto, para evitar esta contaminación, es recomendable la adopción intensiva del gas natural licuado en embarcaciones grandes, medianas y pequeñas. En este artículo hablaremos de este combustible marítimo sostenible, el cual tiene una gran importancia para la protección medioambiental.
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¿Qué es el gas natural licuado?
El gas natural licuado, también conocido como GNL, es un hidrocarburo gaseoso de origen fósil, el cual está licuado a una temperatura de -160 °C. Este combustible está compuesto aproximadamente por 95 % de metano (CH4), 2 % de etano (C2H4), 1 % de propano (C3H8) y 0,5 % de butano (C4H10). Además, también contiene pequeñas cantidades de pentano (C5H12), hexano (C6H14), nitrógeno y gas carbónico (CO2).
La densidad del gas natural a presión atmosférica es menor a la del aire (0,737 kg/m3). Sin embargo, al licuarse a una temperatura de -160 °C, el gas natural adquiere una densidad de 431 kg/m3. Por otra parte, el poder calorífico del gas natural es de 11,98 kWh/Nm3.
¿Cómo se obtiene el gas natural licuado?
El gas natural se extrae principalmente de yacimientos subterráneos de origen fósil. Normalmente, el gas natural está mezclado con el petróleo en dichos yacimientos, aunque también es posible que el yacimiento sea solo de gas natural. El procedimiento básico para la extracción consiste en taladrar el suelo e ir metiendo tuberías hasta el yacimiento.
La mezcla de metano y otros hidrocarburos que sale de los yacimientos está en estado gaseoso. Luego, esta mezcla es purificada para obtener una composición como la que se mencionó en el apartado anterior. De esta manera, el gas natural queda listo para la etapa final de licuefacción.
La licuefacción del gas natural, para producir GNL, se realiza empleando un sistema de refrigeración. Este sistema está compuesto básicamente de compresores, gases refrigerantes, condensadores y evaporadores. Los gases refrigerantes más empleados en las plantas de licuefacción de gas natural son mezclas de propano, butano, etileno, metano o nitrógeno.
El gas natural se enfría cuando se hace pasar por el evaporador, el cual es un intercambiador de calor que está a muy baja temperatura. Finalmente, cuando la temperatura del gas natural llega a -150 °C, a presión mayor a la atmosférica, se somete el mismo a una expansión rápida. Con esta expansión, la temperatura del gas natural baja a -164 °C, pasando de estado gaseoso a líquido, a la presión atmosférica.
Beneficios del gas natural
El consumo energético mundial se incrementa año a año en todo el mundo. Esto se debe no solo al aumento de la población, sino también al desarrollo económico e industrial de los países emergentes. Por tal razón, el gas natural producido por la explotación petrolera, que hace 50 años se desechaba, ha cobrado hoy día una gran relevancia. Según Statista, el gas natural aporta actualmente el 23 % de toda la energía que se obtiene de fuentes primarias.
Por otra parte, el gas natural no solo es una fuente de energía eficiente, sino que contamina mucho menos que el carbón y el fueloil. Por ejemplo, el gas natural emite la mitad de las emisiones de CO2 del carbón, y 30 % menos de las emisiones del fueloil. Con relación a los óxidos de nitrógeno, el gas natural emite menos de la mitad de lo que generan el carbón y el fueloil. Además, las emisiones de dióxido de azufre del gas natural son menores a la centésima parte de las producidas por el carbón y el fueloil.
La combustión del gas natural es más limpia que la del carbón y el fueloil. Por tanto, los motores de combustión, turbinas de gas y calderas requieren un menor mantenimiento, ya que el gas natural deja muy pocos residuos.
¿Cómo se transporta el gas natural?
Cuando la distancia entre los centros de consumo energético y los yacimientos es de centenares de kilómetros, el transporte de gas se realiza mediante gasoductos. Sin embargo, a distancias mayores, lo más factible es transportar esta energía eficiente en forma de gas natural licuado, empleando barcos acondicionados para tal fin.
Los tanques de almacenamiento de gas natural licuado de los barcos están diseñados para mantener las bajas temperaturas del gas. Para este fin, se construyen los tanques con una capa interior de acero, luego una capa intermedia de aislante térmico y una capa de acero en el exterior. Esta estructura aporta también una gran seguridad.
Importancia del GNL como combustible marítimo sostenible
Según la Organización Marítima Internacional (OMI), los 50 000 buques que surcan los océanos del mundo consumen casi seis millones de barriles diarios de petróleo. Este petróleo se consume en forma de fueloil pesado, el cual es un combustible muy contaminante. Por esta razón, se llegó a pensar que el gasoil con bajo contenido de azufre podría ser el combustible sustituto, para reducir la contaminación. Sin embargo, este gasoil es más costoso que el fueloil pesado, lo cual incrementaría mucho los gastos del transporte marítimo.
Por lo expuesto anteriormente, el gas natural licuado ha pasado a constituir la principal fuente de energía eficiente y limpia para sustituir el fueloil pesado. En relación al volumen que ocupa este combustible marítimo sostenible, los tanques de almacenamiento deben tener el doble del volumen de los de fueloil. Sin embargo, esta desventaja con el volumen de los tanques no es un obstáculo insalvable. Con respecto a la densidad de energía, el GNL y el fueloil pesado tienen ambos aproximadamente 40 MJ/kg, lo cual hace más factible la sustitución de uno por el otro.
Una tonelada de fueloil pesado cuesta aproximadamente 700 $ la tonelada. Sin embargo, el gas natural licuado promedia un precio de 550 $ la tonelada, lo cual representa una ventaja importante a favor de este combustible. Es decir, el GNL es una alternativa económicamente rentable.
Hogar Sostenible y el consumo energético de energías limpias
En Hogar Sostenible promovemos las actividades económicas respetuosas con el medioambiente, así como la implantación de normativas ambientales más estrictas. En este sentido, el consumo energético del gas natural licuado, en el transporte marítimo, disminuirá significativamente las emisiones contaminantes de esta importante actividad económica. Actualmente, muchas empresas especializadas en la fabricación de motores para barcos ofrecen máquinas diseñadas y optimizadas al cien por ciento para trabajar con GNL. Por otra parte, la conciencia ambiental de las grandes navieras del mundo ha ido en aumento, dando así mayor prioridad a la protección del ambiente.
