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El gas se solidifica
Casi el 95 por ciento de los campos de gas conocidos en el mundo son demasiado pequeños para justificar los costos necesarios para transportar el gas a una planta, convertirlo en líquido y luego transportarlo en camiones cisterna especialmente equipados.
Pero un puñado de investigadores tiene una idea que podría hacer que valga la pena explotar estos campos: en lugar de encontrar formas más baratas de transportar esta fuente de energía de combustión más limpia desde el punto A al punto B como líquido, ¿por qué no convertir el gas natural en una sustancia sólida que es más fácil y económico de transportar?
Los investigadores japoneses Hajime Kanda de Mitsui Engineering and Shipbuilding en Tokio y Yasuhara Nakajima del Instituto Nacional de Investigación Marítima de Japón creen que han encontrado una solución con la ayuda de hidratos, cristales sólidos en los que el gas natural, compuesto principalmente de metano, está encerrado dentro del agua. moléculas.
Durante décadas, los investigadores han estado buscando formas de recolectar estos cristales de sus depósitos en las profundidades del océano y cosechar lo que esperaban podría ser una cosecha de gas natural. Kanda y Nakajima están adoptando un enfoque opuesto. En lugar de extraer metano desde hidratos, quieren convertir el metano en hidratos, esencialmente, transformando el gas incoloro e inodoro en pequeños gránulos que se pueden almacenar, transportar y eventualmente volver a convertir en gas natural fácilmente. Hace unos meses, Mitsui, en asociación con la Universidad de Osaka, abrió una planta de demostración cerca de Tokio para promover el concepto y demostrar que funciona. Si el proceso de Mitsui resulta viable y económico, muchos depósitos de gas natural sin explotar podrían convertirse en fuentes de energía vitales.
El cambio de gas natural en forma de hidrato para un transporte más barato llamó la atención a principios de la década de 1990. Los ingenieros petroleros noruegos propusieron la idea por primera vez después de comparar la economía del transporte del gas natural licuado con los hidratos de gas natural, sabiendo que los hidratos podrían almacenar grandes cantidades de gas natural en un espacio pequeño. Se pueden almacenar más de 180 pies cúbicos estándar de gas en un pie cúbico de hidrato, dice Rudy Rogers, profesor de ingeniería química en la Universidad Estatal de Mississippi y una autoridad en el uso industrial de hidratos de gas.
Otra gran ventaja: el transporte de gas natural en forma de hidratos se puede realizar a mayor temperatura y menor presión que el gas natural licuado, y el riesgo de ignición en el transporte es mucho menor, explica Hugh Guthrie, quien estudia gas natural en el Departamento de Energía Nacional del Departamento de Energía de EE. UU. Laboratorio de tecnología en Morgantown, WV. Gran parte del alto costo del gas natural licuado proviene de las demandas de temperatura y presión en las instalaciones de tuberías, transporte y almacenamiento.
La producción de hidratos requiere mezclar gas natural con agua en un reactor de tanque agitado continuamente. Cuando el gas se canaliza al agua desde el fondo, se forman hidratos en la superficie de las burbujas de gas. La eliminación del agua residual deja un residuo de polvo hidratado. Kanda y Nakajima imaginan una planta de producción de pellets de hidratos cerca de los campos de gas en el sudeste asiático. Desde allí, un transportador de pellets transportaría la carga de hidratos a las plantas donde los pellets se convertirían de nuevo en gas y se enviarían al mercado.
La planta de demostración de la compañía produce hasta 600 kilogramos de hidratos por día, moviendo el metano a través de todas las fases necesarias: formación de hidratos, almacenamiento, peletización y disociación controlada o separación del gas y el agua. Mientras que una instalación de gas natural licuado requiere temperaturas de -162 C, la planta de Mitsui opera a -10 C, lo que significa grandes ahorros en los costos de enfriamiento. Kanda dice que el proyecto, que está copatrocinado por la Organización de Desarrollo de Tecnología Industrial y Nuevas Energías del gobierno, demuestra que los hidratos pueden ser un vector exitoso para el transporte de gas.
La única competencia significativa de Mitsui en tecnología de hidratos de gas proviene de otra empresa japonesa, Mitsubishi. Mitsubishi persigue su propia tecnología de conversión de gas a sólido basada en una lechada de hidrato de aceite, un proceso cuyo principal inconveniente es que produce miles de toneladas de agua en exceso que deben eliminarse.
Debido a que los hidratos todavía son una sustancia misteriosa, existen muchos obstáculos científicos y de ingeniería que podrían hacer que el costo del proceso sea prohibitivo. Pero Kanda y sus colegas son optimistas. Japón, el segundo consumidor de energía del mundo, está invirtiendo fuertemente en la investigación de hidratos, especialmente porque la opinión pública se vuelve cada vez más en contra de la energía nuclear como alternativa al petróleo crudo. Los investigadores de Mitsui esperan que sus diminutas bolitas blancas sean justo lo que su país necesita.