Combustibles Fósiles: Energía que proviene de la materia orgánica

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Figura 1. Extracción de combustibles: PETRÓLEO

Autores:

  • Arce Chinchay, Airton Alan Manuel
  • Baca Chahuayo, Stiven Carlos
  • Chapoñan Martin, Dayana Nadir
  • Hurtado Otazu, Victor Alonso

Introducción:

Los combustibles fósiles se formaron hace millones de años, a partir de animales muertos y restos de plantas. Se pueden dividir en tres tipos: petróleo, gas natural y carbón.

A nivel Internacional, los 3 países que cuentan con mayor cantidad de reservas petroleras son: Venezuela, Arabia Saudita y Canadá, según “Revisión Estadística World Energy 2020”, siendo Perú el puesto 38. Perú cuenta con 18 cuencas sedimentarias que producen un total de 39671 barriles diarios de petróleo; a la vez Perú es el segundo país con mayor cantidad de gas natural en Sudamérica y Centroamérica con un total de 12.8 TPC, como último punto, se ha producido 47782 toneladas de carbón por un periodo de 7 meses (enero-Julio). Sin embargo, las extracciones de estos combustibles ocasionan varias consecuencias a futuro: la alteración del efecto invernadero, las emisiones atmosféricas, lluvia ácida, etc. Mediante un estudio Hoekstra declaró que el extraer un barril de petróleo equivale a 63 kg de dióxido de carbono.

Las soluciones de estos problemas son muy escasas, pero mediante nuevas técnicas y tecnologías se puede ayudar a una menor contaminación, ya sea una de estas, la tecnología de “Octopus Completions”, lo cual hace un menor impacto ambiental, ya que, esta técnica evita la contaminación de millones de ríos artificiales o naturales, permite la finalización de pozos entre 80 a 60 días antes que otras técnicas, dando una mayor efectividad y aumento en la producción.

Por lo anterior, muchos profesionales y especialistas están a cargo de la planificación y descubrimiento de nuevos combustibles para que no perjudiquen al medio ambiente y ayuden a nuevas contribuciones científicas dadas por las Universidades.

  1. Gas natural

1.1 Origen:

 El gas procede de restos de plantas y animales de origen marino. Su origen inicia con la acumulación de sedimentos en áreas oceánicas que poseen mayor cantidad de restos vegetales y animales.

Estas acumulaciones deben aparecer en zonas donde la actividad biológica es elevada. Sin embargo, la mayoría de los entornos marinos son abundantes en oxígeno, lo que lleva a la descomposición de los restos orgánicos antes de que puedan ser enterrados por capas de tierra y rocas llamadas sedimentos.

Al aumentar el enterramiento a lo largo de millones de años, las reacciones químicas transforman la materia orgánica original en el hidrocarburo gaseoso que denominamos gas natural. Al ser un fluido móvil, pero más denso que el agua, el gas migra hacia arriba alcanzando la superficie, momento en el cual los componentes volátiles se evaporan.

Figura 2. Información de campo de origen y formación del petróleo. Recuperado de
http://avibert.blogspot.com/2013/12/informacion-de-campo-origen-y-formacion.html

1.2 Características:

Está compuesto de hidrocarburos (compuestos de hidrógeno y carbono mezclados entre sí), su principal componente es el metano (CH4), este combustible está asociado con las rocas sedimentarias. Es fuente importante de hierro, aluminio, manganeso y fertilizantes, además de numerosos materiales esenciales para la industria de la construcción. De igual forma puede contener pequeñas cantidades de otros elementos como azufre, nitrógeno y oxígeno.

Figura 3. Componentes del gas natural. Recuperado de
https://www.calidda.com.pe/media/sxwfxodu/g2.png

1.3 Extracción:

Inicialmente un grupo de geólogos estudia el terreno realizando tomografías hasta localizar un yacimiento de gas bajo tierra (onshore) o bajo el mar (offshore), se alista el terreno para proceder a su perforación hasta la grieta localizada, mediante estructuras metálicas se accede al hidrocarburo, de esta forma se logra reconocer sus características químicas, su volumen y profundidad, para definir si es explotable comercialmente. La extracción del gas natural se obtiene generalmente utilizando una técnica de perforación por rotación directa. Durante este procedimiento, la materia perforada se traslada a la superficie a través del interior de un brazo perforador. El siguiente paso es la extracción, que puede ser por barco (GNL) o a través de gasoductos.

1.4 Usos y aplicaciones:

El gas natural es una energía muy usada en todos los procesos de fabricación que requieren calor, como por ejemplo en el sector de la industria metalúrgica; sus características lo hacen apto para todos los procesos de calentamiento de metales, tanto en la fusión como en el recalentamiento y tratamientos térmicos; ofrece a la industria de cerámica ventajas, su utilización se traduce en un importante aumento de la producción, la mejora en la calidad de los productos y la optimización en la economía de la empresa; en la industria textil el uso del gas natural como combustible en las calderas de vapor y así desde su utilización en los sopletes de los talleres de joyería, hasta las grandes siderúrgicas químicas y centrales térmicas de electricidad.

En el ámbito doméstico el gas es usado para la cocina, la calefacción y producción de agua caliente en establecimientos públicos, oficinas, talleres e incluso grandes edificios, así como hoteles, restaurantes, escuelas, etc. Además, en los medios de transporte el gas natural, tanto en su forma licuada como comprimida, es una alternativa real y económica al diésel tradicional.

Figura 4. Usos del gas natural. Recuperado de
https://geologiaweb.com/geologia-economica/usos-gas-natural/

1.5 Impacto ambiental:

El impacto ambiental del gas natural es menor al de los combustibles en estados sólidos y líquidos. Por un lado, como cualquier otro combustible gaseoso, no genera partículas sólidas en los gases de la combustión, produce menos impurezas como el azufre, el cual disminuye la lluvia ácida y menos CO2, reduciendo de esta forma el efecto invernadero. Sin embargo, se ha comprobado que durante la fase de extracción de este combustible fósil existe una mayor emisión de contaminantes, debido a que existe la técnica del fracturamiento hidráulico conocido como fracking, es una técnica que permite extraer el petróleo y gas de lugares que antes no se dejaban. Esta técnica consiste en fisurar la roca para que parte del gas pueda salir al exterior y luego se pueda extraer de una mejor manera a través de un pozo, este proceso se logra mediante agua y arena a presión para lograr romper la roca, sin embargo, estos componentes se mezclan con químicos para lubricar la tubería debido a la fricción que existe en ella. De esta forma se genera la contaminación del medio ambiente y pérdidas de agua potable, del mismo modo se produce la contaminación sonora, contaminación de la atmósfera y se puede generar temblores durante su proceso. Debido a los riesgos que presenta el fracking se han implementado nuevas técnicas de extracción y una de ellas es la tecnología “octopus”. Esta consiste en perforar simultáneamente cientos de microlaterales sin agua, la cual deja libre el acceso al pozo principal para su utilización en un futuro. Esta técnica reduce el impacto ambiental, aumenta la productividad y evita la contaminación de millones de litros de agua limpia. Además, disminuye el riesgo de sismos generados por la inyección de agua contaminada en el subsuelo.

Figura 5. ¿Qué es el fracking? Recuperado de
https://www.barrameda.com.ar/articulos/que-es-el-fracking/

1.6 Poder calorífico:

El gas natural tiene un gran poder calorífico, por cada metro cúbico de gas natural se genera 11,98 kWh. Esto es inferior al gas propano, pero también hay que tener en cuenta que el propano tiene una densidad mayor. En un m3 de propano se concentran 2,038 kg mientras que en un m3 de gas natural solo 0,828 kg.

En la siguiente tabla observamos el poder calorífico del gas natural y el propano.

Figura 6. Recuperado de https://preciogas.com/instalaciones/gas-natural/composicion

  1. Carbón

¿Por qué se considera al Carbón como un combustible fósil?

Porque, a partir de Tarbuck y Lutgens (1999) en “Un examen de cerca del carbón con lupa revela a menudo estructuras vegetales, como hojas, cortezas y madera, que han experimentado alteración química” (p. 529). Podemos definir que al quemar el carbón quemamos un “fósil”. Puesto que, está compuesta por plantas de hace millones de años que acumularon la energía solar.

2.1 Origen:

Ahora que se tiene claro que el carbón es la combinación de múltiples estructuras vegetales. Se entiende que tuvo que pasar por múltiples fases para lograr su formación. En base a lo propuesto por Rojas y Paredes (2015) el carbón se origina en el periodo carbonífero, de 362.5 a 290 millones de años, cuando gran parte de la tierra estaba cubierta de una inmensa vegetación, las cuales se descomponen por efecto de la humedad ocasionando la creación de una turbera debido a la pérdida gradual de átomos de oxígeno e hidrógeno. Esta turbera era un medio pantanoso donde se acumulaba abundante materia orgánica ya que su producción era más veloz que su descomposición. A esta acumulación se le denomina Turba. Más adelante el lodo y la arena se acumularon encima de las turberas por lo que la presión de capas superiores, los movimientos de la corteza terrestre, y los depósitos vegetales se comprimieron y endurecieron gracias al calor volcánico. De esta forma, el agua y el oxígeno eran expulsados por el calor dando origen al carbón.

Figura 7. Etapas sucesivas en la formación del carbón. Recuperado de “Ciencias de la tierra: una introducción a la geología física (1999, p. 213)”

2.2 Características:

Si bien el carbón sufre constantes cambios muy similar a las rocas metamórficas. En realidad, según la Subsecretaria de Minería de México (2017) “el carbón es una roca sedimentaria orgánica, compuesta de carbono amorfo acompañado de hidrocarburos, compuestos orgánicos de naturaleza compleja (glúcidos como la celulosa y lignina), proteínas vegetales y materia inorgánica, de coloración que va de café a negro”

El carbón está compuesto por Macérales (Orgánica) y las cenizas (Inorgánica)

Los Macérales. – son restos vegetales macerados divididos en tres tipos:

Figura 8. Vista al microscopio de una muestra de carbón con los grupos macerales indicados. Recuperado de https://naukas.com/2013/11/26/marie-stopes/

Las cenizas. – Son materias inorgánicas no combustibles minerales dividida en dos formas:

Interna o intrínseca: procedente de tejidos vegetales

Externa o extrínseca: En el caso de que no se formó en las turberas mencionadas anteriormente en el origen por lo que existen dos tipos:

– Primaria: Se origina de detritos o minerales autigénicos.

– Secundaria: A partir de la transformación de minerales primarios.

Además, el carbón se clasifica en 4 según su contenido de carbono:

Turba: Contiene entre 45% y 60% de carbono. El color es similar al verde parduzco. Es el carbón que da paso a la carbonización natural. Su estructura es porosa lo cual le permite conservar gran cantidad de agua. Como se indicó que estas turbas eran pantanos y humedales que fueron sepultadas y pasaron por un proceso al estar en las capas inferiores la ausencia del aire ocasiona que los organismos mueran. De esta manera queda un carbón de baja calidad con una mínima potencia calorífica. (Subsecretaría de minería de México, 2017, p. 5)

Lignito: Contiene entre un 60% y 75% de carbono. El color se asemeja al negro pardo. Es un carbón fósil también húmedo y es considerada materia volátil ya que tiende a convertirse en vapor. Por lo que su poder calorífico es mayor al de la Turba. (Subsecretaría de minería de México, 2017, p. 6)

Hulla: Contiene entre un 80% y 90% de carbono. El color es similar a un negro pardo graso. Asimismo, este carbón natural está compuesto entre 3 a 20% de oxígeno y entre 1 a 5% de hidrógeno. Por lo que lo hace útil como combustible y como gas. De modo que se puede extraer por destilación seca alquitranes, amoniaco y productos volátiles como gases de alumbrado. Así que, su poder calorífico es mayor al del lignito. (Subsecretaría de minería de México, 2017, p. 6)

Antracita: Contiene un 95% de carbono. El color es negro brillante. Es un carbón natural que presenta una fractura concoidea. Es decir, que tiene forma de una rotura en forma de concha. Se caracteriza por contener sustancias menos volátiles lo cual lo hace más duradero y un poder calorífico alto mayor que los mencionados anteriormente. (Subsecretaría de minería de México, 2017, p. 6)

Figura 9. Proceso de formación del carbón. Recuperado de https://www.areaciencias.com/geologia/carbon/

2.3 Extracción:

Ahora que ya se tiene definido en qué capas de tierra podríamos encontrar carbón. Su extracción se da mediante dos formas:

Minería subterránea: Se aplica dos métodos

– Pilares:

Ya identificado las vetas de carbón, se extrae cortando una red de “salas” dejando así pilares de carbón que sostendrán a la mina. Estos pilares son el 40% del carbón. Los cuales pueden ser obtenidos al final del proceso minero aplicando el “trabajo explotado en retirada” el cual consiste en extraer los pilares de manera regresiva y de esta forma el techo cae y se abandona la mina (World Coal Institute, 2011, p. 7)

Figura 10. Extracción mediante pilares. Recuperado de https://carbon-unilibre.webnode.com.co/extraccion-del-carbon-/extraccion-subterranea/extraccion-mediante-pilares/

– Tajos Largos:

Este método permite una extracción completa directa de una cara de la veta de carbón a partir de rafadoras-cargadoras mecánicas, para realizar este método se requiere una planificación geológica que permitirá determinar el extenso y largo camino de la veta de carbón. Este método permite extraer hasta el 75% de carbón. (World Coal Institute, 2011, p. 7).

Figura 11. En la extracción mediante tajos largos, la veta de carbón se va cortando con maquinaria hasta 10 veces más costosa que en la extracción mediante pilares. Recuperado de http://elbibliote.com/resources/Temas/html/1741.php

Minería a cielo abierto:

Mediante este método se puede extraer un 90% a más de carbón, debido a que la veta de carbón se encuentra cerca de la superficie. Esta labor abarca una gran cantidad de kilómetros cuadrados. Por lo que se utilizan maquinarias muy grandes como dragas, excavadoras, y para fracturar el suelo se utilizan explosivos. Finalmente, para el transporte se utilizan camiones de gran tonelaje o cintas transportadoras directas a la planta de tratación (World Coal Institute, 2011, p. 8-9).

Figura 12. Minería de Superficie. Recuperado de https://educalingo.com/es/dic-en/strip-mining

2.4 Usos y aplicaciones:

El carbón se usa principalmente para la electricidad, transporte y como combustible fósil para las industrias. Ya que es un combustible barato y muy eficiente.

– Uso en la producción de energía eléctrica:

En el caso de las centrales hidroeléctricas el uso del carbón para el funcionamiento de las turbinas generadoras de energía eléctrica como combustible. Ya que este combustible es muy económico.

– Usos del carbón en la Industria.

Este combustible es el más usado por las industrias, como en las industrias de: Fabricación de cemento, del papel, el aluminio, el acero y el de la producción de productos químicos farmacéuticos.

– Usos domésticos del Carbón.

Para zonas subdesarrolladas se utiliza para cocinar alimentos y en zonas muy frías donde el carbón puede generar calor a pesar de las condiciones climáticas. Para zonas desarrolladas se utiliza como energía eléctrica.

– Uso del carbón para el transporte.

El carbón al volatilizar se convierte en un gas sintético compuesto por monóxido de carbono e hidrógeno, los cuales en sus derivados líquidos son utilizados para el combustible de automóviles.

– Uso del carbón para fertilizantes

Figura 13. Usos del Carbón. Recuperado de https://es.slideshare.net/LUISLOPEZ450/ppt-carbon-55448101

2.5 Impacto Ambiental:

El carbón tiene un alto contenido de CO2, que al quemarse genera gases productores del efecto invernadero que a su vez ocasiona el calentamiento global.

En el caso de las minas a cielo abierto y subterráneas el impacto ambiental, perjudica al suelo, agua y aire. Por el uso de explosivos, los relaves mineros y el deterioro de las tierras. Estos factores son ocasionadores de enfermedades respiratorias. Además de las industrias que están en funcionamiento a nivel mundial que dejan una huella de carbono alto. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la contaminación generada por el uso de combustibles sólidos como el carbón en los hogares, provoca el 5% de las muertes y enfermedades en 21 países del mundo, la mayor parte de ellos de África.

Figura 14. Las centrales eléctricas de carbón, la industria más contaminante de Europa. Recuperado de https://www.residuosprofesional.com/electricas-carbon-industria-contaminante/

1.6 Poder Calorífico:

De acuerdo con la clasificación, se hace en base al carbón fijo y al valor del poder calorífico superior calculado libre de humedad.

Figura 15. Clasificación de los carbones (Fuente: UMPE,2012) https://bibliotecadigital.univalle.edu.co/xmlui/bitstream/handle/10893/16798/0519939.pdf?sequence=1&isAllowed=y

  1. Petróleo:

3.1 Origen:

Proveniente de la descomposición de materia orgánica durante millones de años en hidrocarburos. Generalmente enterrado en forma de depósito, sin embargo, también sube a la superficie, razón por la cual es conocido desde la antigüedad. La materia orgánica de la que se suele obtener el petróleo se basa principalmente en plancton marino, algas, restos de vegetales y otros organismos. Siendo el plancton marino, responsable de formar la mayor cantidad de reservorios de petróleo; las algas, quiénes brindan una mayor calidad en el petróleo que se obtiene a partir de ellas y restos animales, quiénes no tienen un potencial de formación de hidrocarburos.

Figura 16. Ubicación del petróleo. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=GsnryOFTNP8&ab_channel=GeoHistoria

Figura 17. Formación del petróleo. Recuperado de https://www.portaldelpetroleo.com/2020/05/materia-organica.html

3.2 Características:

Siendo el petróleo una mezcla homogénea de hidrocarburos, las cuales son largas cadenas de carbono ramificado con otros elementos como el hidrógeno y en ocasiones azufre u oxígeno.  El petróleo junto al carbón son los combustibles fósiles más comunes. Siendo utilizado como materia prima para la fabricación de productos útiles para el ser humano. Aunque el petróleo se sintetiza de manera natural, no es un recurso renovable. Dependiendo del lugar de extracción, se encuentran petróleos con diferentes concentraciones en sus componentes, es decir, no existen pozos petrolíferos en los que la concentración de los hidrocarburos sea la misma. Aun así, contamos con márgenes que nos permiten definir distintos tipos de petróleo: liviano, mediano, pesado y extrapesado. De tal forma que un petróleo formado por cadenas largas de hidrocarburos será considerado extrapesado, y uno formado por cadenas pequeñas de hidrocarburos como liviano.

Figura 18. Petróleo liviano y extrapesado. Recuperado de https://sites.google.com/site/proyectobiocombustibles/crudo-liviano-o-ligero

3.2.1 Propiedades Físicas del Petróleo:

Densidad: Es más liviano que el agua (0.75 – 0.95 Kg/Lt)

Olor: Los hidrocarburos no saturados poseen un olor desagradable por el ácido sulfúrico y otros compuestos del azufre, mientras que los petróleos crudos tienen un olor aromático.

Color: Varía del amarillo al rojo pardo y negro.

Viscosidad: La viscosidad de los petróleos convencionales oscila entre 1 cP (centipoise) y 10cP. Por otro lado, la de los petróleos pesados y extrapesados puede fluctuar hasta en 20 cP.

Tensión superficial y fuerza capilar: Cumplen un papel importante en la migración de hidrocarburos a través de las rocas de la corteza terrestre. La tensión superficial del petróleo que contenga gas es en extremo muy baja. Puesto que el agua tiene mayor fuerza capilar que el petróleo, el agua se aloja en los poros más pequeños, mientras que el petróleo en los más grandes.

3.2.2 Composición química:

Principalmente está compuesta por carbono (83-87%) e hidrógeno (11-14%). Sin embargo, contiene altos niveles de impurezas de compuestos orgánicos en los que están el oxígeno, azufre, nitrógeno, sulfatos (Ca, Mg y Fe), H2S, SO2, alcoholes mezclados, mercaptanos, entre otros.

De acuerdo con la serie de hidrocarburos predominantes con las que se constituye el petróleo, se le puede clasificar de la siguiente manera: Parafinas, nafténicos, aromáticos y asfálticos.

Figura 19. Clasificación del petróleo. Recuperado de https://www.sgm.gob.mx/Web/MuseoVirtual/Aplicaciones_geologicas/Caracteristicas-del-petroleo.html

3.3 Extracción:

Existen 3 métodos de extracción:

Método convencional, no convencional y offshore. Aplicados según donde se encuentre alojado.

3.3.1 Método convencional

En inicio se construye una estructura metálica en forma de torre, cuyo principal objetivo es bajar y subir el equipo de perforación.  Para perforar la roca se utiliza una broca o trépano y a medida que se adentra en la perforación se inyecta lodo mediante tuberías, con el propósito de dar consistencia a las paredes del pozo además de lubricar y enfriar al trépano. Los fragmentos de roca son arrastrados hacia la superficie por el espacio anular. A medida que el trépano avanza se van añadiendo barras de sondeo y tuberías de revestimiento, de esta manera se evita que las paredes se derrumben y para aislar las napas de agua. Se bombea cemento a través del tubo, la presión provoca que suba por el espacio anular y se fije en las paredes. Luego por la presión empuja al hidrocarburo hacia la superficie, y cuando la presión del reservorio empieza a ceder y ya no fluye por la tubería hacia la superficie, se coloca una bomba de extracción. Finalmente, el petróleo y el gas son separados y almacenados en contenedores especiales para su posterior transporte.

Figura 20. Extracción del petróleo, método convencional. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

Figura 21. Extracción del petróleo, método convencional. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

Figura 22. Extracción del petróleo, método convencional. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

3.3.2 Método no convencional:

Se utiliza cuando la formación geológica presenta volúmenes de hidrocarburos aislados o muy poco comunicados entre sí. Siendo el proceso de perforación igual al del convencional, desde la superficie una torre perfora con un trépano hasta llegar a la roca generadora, las paredes del pozo se protegen con tuberías de acero (casing) completamente.  Una vez que se alcanza la formación geológica o roca generadora, mediante un punzón eléctrico se abren espacios a través de la tubería de acero y el cemento en el fondo del pozo, para luego bombear un fluido que estará compuesto por agua, arena y aditivos a una presión alta; de esta manera se generan vías en la roca de micrones de espesor, funcionando como canales hidráulicos. El hidrocarburo fluye a través de estos canales hidráulicos que han quedado abiertos y la presión natural lo empuja hacia la superficie.

Figura 23. Extracción del petróleo, método no convencional. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

Figura 24. Extracción del petróleo, método no convencional. Formación de canales hidráulicos. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

3.3.3 Método offshore:

Cuando el hidrocarburo se aloja en cuencas marinas, su extracción se da mediante plataformas o buques de perforación, dependiendo de la profundidad del agua o la lejanía de la costa. Hay diferentes tipos de plataformas o buques especializados para su extracción. Debido a las bajas temperaturas y altas presiones en el fondo del mar; la construcción, fondeo y mantenimiento son tareas realizadas por robots.

Figura 25. Plataformas fijas. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

Figura 26. Plataformas tipo SPAR. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

3.4 Usos y aplicaciones:

En el imperio ruso y América del norte se llevan a cabo las primeras perforaciones. Siendo Estados Unidos el mayor productor del mundo alrededor de 1870. En un principio el petróleo destilado reemplaza al aceite de ballena en la iluminación debido a su mejor poder calorífico. Su consumo se dispara desde el inicio del siglo 20, concentrándose en el transporte (desarrollo de automóviles, barcos y el auge de la aviación en la Primera Guerra Mundial).

Principalmente el uso del petróleo como dijimos se da en el transporte, poder industrial, calefacción, iluminación, lubricantes, en la agricultura, plástico, llantas, en productos farmacéuticos, colorantes, detergentes, etc.

Es evidente que el petróleo es una materia prima esencial para las diversas actividades del ser humano.

Figura 27. Usos y aplicaciones del petróleo. Recuperado de https://steemit.com/spanish/@luis2496/que-se-obtiene-de-un-barril-de-petroleo

3.5 Impacto Ambiental:

AQUAE Fundación menciona que, “en la lista de catástrofes medioambientales producto de la actividad humana, los derrames de petróleo se encuentran entre las más graves y también las más frecuentes”. Si bien la extracción del petróleo como materia prima se ha convertido en una actividad vital, es innegable su poder contaminante cuando se dan accidentes o malas prácticas. En los últimos 50 años han ocurrido al menos 130 derrames graves de crudo, ya sea desde plataformas de extracción o barcos petroleros. Lo alarmante es que estos derrames producen alteraciones en la fauna y flora marítima (envenenamiento de los peces, obstrucción de la luz evitando la fotosíntesis de las algas, aves y mamíferos marinos se impregnan de petróleo y acaban muriendo) consecuencias que suelen durar décadas. Es por ello que ante estos accidentes se recomienda acciones rápidas y direccionadas con la finalidad de evitar el mayor daño posible al ecosistema.

Figura 28. Víctimas silenciosas. Recuperado de https://www.chvnoticias.cl/especiales/desastre-ecologico-gran-derrame-de-petroleo-en-israel-amenaza-la-vida-marina_20210222/

Figura 29. Derrame de petróleo en el Golfo de México. Recogido de https://elblogverde.com/derrame-de-petroleo-en-golfo-de-mexico/comment-page-23/

La emisión de gases de efecto invernadero durante la combustión del petróleo es tema también controversial. Las emisiones de CO2, CH4, compuestos volátiles distintos al metano que al oxidarse forman CO2, además también se produce N2O; considerados GEI. Por otra parte, se da la liberación de CO, gas indirecto del efecto invernadero.

Figura 30. Gases de efecto invernadero. Recogido de https://www.sostenibilidad.com/cambio-climatico/gases-efecto-invernadero-influyen-calentamiento-global/?_adin=02021864894

También evidenciamos una contaminación hacia los suelos de los lugares en los que se da la extracción, ya sea por los equipos pesados que son usados en estas operaciones, malas prácticas como arrojar residuos a las fuentes de agua naturales, etc.

Figura 31. Contaminación del suelo y fuentes hídricas. Recogido de https://www.ambienteysociedad.org.co/explotacion-de-petroleo-afecta-suelos-y-fuentes-hidricas-del-meta/

3.6 Poder Calorífico

El petróleo crudo está conformado por dos valores:

Poder calorífico inferior (PCI): 40895 kJ/kg

Poder calorífico superior (PCS): 47970 kJ/kg

ESCENARIO

El Perú es un país que cuenta con una diversidad de recursos naturales y por ello, se convierte en un lugar muy atractivo para la inversión empresarial.

La industria de los combustibles fósiles es una de las más importantes y de mayor impacto social, económico y ambiental. Nuestro país cuenta con importantes reservas petroleras en el zócalo continental, en la costa y en la selva amazónica, donde existen 18 cuencas sedimentarias que se extienden sobre 84 millones de hectáreas. Por otro lado, en la cuenca petrolera de la zona norte, departamentos de Piura y Tumbes, se tienen yacimientos de gas natural aún no explotados. Además, se ha comprobado la existencia de más de 20 minas de carbón en la serranía de los departamentos de La Libertad, Ancash y Amazonas, las cuales solo se explotan de manera artesanal.

Esta problemática ha sido utilizada por los candidatos a Presidente Regional de esta zona. Las propuestas que hacen los tres candidatos más importantes son:

  • Pedro Huarcaya: promete apoyar y promover la formalización de las minas de carbón y atraer inversionistas para modernizar los procedimientos.
  • Julio Colchado: promete financiar la instalación de plantas para la extracción de gas natural y difundir su uso.
  • Humberto Montupa: promete impulsar programas de captación de inversión para la industria petrolera, ya que considera esta tiene mayor potencial de beneficiar económicamente a los pobladores de la región.

La ONG “ENERGICAMP”, con apoyo de grupos internacionales, está planificando organizar una campaña informativa dirigida a la población, para que puedan tomar una decisión debidamente fundamentada.

POSTURA DEL GRUPO 5: GAS NATURAL

– Impacto ambiental (Ambiental) menor impacto ambiental

El impacto ambiental en el Perú es muy crítico, que ha llegado a la contaminación de ríos y zonas tropicales, el mayor porcentaje que ocasiona esto, son las extracciones del combustible fósil ( petróleo), por ejemplo, la industria automotriz son las que optan por este medio; Sin embargo, el gas natural al funcionar como un combustible fósil, beneficiaria al país dando un declive en la contaminación de la industria automotriz, por ello los estudios observaron que el metano(mayor porcentaje del gas natural) no perjudica al medio ambiente; en conclusión, el gas natural generaría mayor efectividad en varios sectores y una menor contaminación ambiental

– Prospección económica (Economía) facilidad de extracción, distribución y almacenamiento

Según la Ley del Canon, la Consorcio Camisea ha dado un total de 4000 millones de dólares a la región del Cuzco (50% de las regalías totales que recibe el Estado Peruano)

En el proceso de extracción es aprovechar los mayores recursos que nos brinda el gas seco, para así cumplir con la demanda requerida, dado así que pasa por dos plantas de separación, haciendo una separación entre los líquidos condensados y el gas natural. Posterior así, la efectividad de la distribución, que traslada al gas hacia una red de transmisión de alta presión, siendo estas las más variables de costo involucrado en aquel proceso. Concluyendo el almacenamiento con su finalidad de emplear mayores demandas a las industrias, que están a cargo del comercio del gas natural a las empresas y consumidores residenciales

– Mayor utilidad. – porque reemplaza al carbón y al petróleo

En América del Sur se estima que el gas natural, sea la fuente principal de energía, con un crecimiento del 3.9% anual, lo cual los países conectan aquellas redes de distribución para así formar una red sudamericana de gas natural, lo que generaría mayor empleabilidad, incremento del PBI y una mayor rentabilidad en la canasta familiar.

Presenta mayor efectividad, tiene una fuente de energía superior al del petróleo y el carbón, por estar compuesto con varios gases que se pueden combinar con el oxígeno mediante su combustión, no obstante, ayuda a las nuevas tecnologías de las universidades en sus investigaciones

El uso adecuado del gas natural, puede ser el inicio de las soluciones del país, utilizándolo como herramienta principal de los ciudadanos

POSTURA GRUPO 8: GAS NATURAL

Integrantes:

  • Asto Rivera, Luis Alejandro
  • Lam Kau, Diana Eileen
  • Pozo Ortiz, Juan Diego
  • Vásquez Moreno, Paula Paloma

Después del análisis de los principales combustibles fósiles como son el petróleo, el gas natural y el carbón, respectivamente; se escogió la postura de Julio Colchado, quien promete un financiamiento para la instalación de plantas para la extracción de gas natural y a su vez, difundir su uso. El gas natural a pesar de tener un grado de contaminación al igual que los otros dos combustibles, es la opción más favorable debido a las siguientes razones:

  • Económico: Realizar ese proyecto otorgaría a la población la posibilidad de generar más puestos de trabajo y por lo tanto muchas más maneras de solventar la economía de los pobladores de la zona; en segundo lugar, el gas natural es un recurso altamente rentable en su venta en general gracias a la alta demanda. Además, el aumento de plantas productivas de gas natural permite satisfacer de mejor manera la demanda interna de combustibles, y con ello, crear un excedente en recursos petroleros y carboníferos. De esta manera, la exportación de estos productos posibilita el aumento de ingresos al país.
  • Ambiental: El gas natural al estar compuesto principalmente por metano, la proporción de dióxido de carbono producido durante la combustión es mucho menor en comparación con otros hidrocarburos más pesados. De este modo, es un combustible considerablemente menos contaminante que los mencionados y bajo las normativas que aplican en su uso se estaría cuidando al medio ambiente y disminuyendo la contaminación del aire.
  • Geográfico: Los yacimientos de gas natural gozan de gran accesibilidad geográfica al encontrarse en Tumbes y Piura, zonas de llanura costera. Tienen al alcance los puertos de Paita, Zorritos, Talara y Bayóvar como salida marítima para la exportación o transporte de recursos. Del mismo modo, las carreteras que los conectan con la capital son prácticamente lineales al no tener que cruzar la cordillera.

Por otra parte, el abastecimiento de gas natural a los hogares es más eficiente en comparación con otros combustibles, como gas licuado de petróleo; esto es debido a que el recurso es suministrado a todo el complejo urbano mediante tuberías de gas provenientes directamente de la planta de abastecimiento. Es así como la sistematización del proceso abarata el costo final del producto tanto para la empresa como para las familias.

En síntesis, la propuesta del candidato Julio Colchado es la más favorable para la población y para el medio ambiente en vista de que el gas natural es el combustible fósil menos contaminante, su explotación trae consigo grandes beneficios económicos para el país, es el proyecto que menos inversión logística necesitaría gracias a su accesibilidad geográfica y su implementación en el sector urbano impulsaría una modernización en las comunidades beneficiadas.

POSTURA GRUPO 9: PETRÓLEO

Integrantes:

  • Adriana Isabel Herrera Fernández,
  • Sebastian Estefano Hernandez Muñaqui,
  • Vincenzo Ybazeta Herrera.
  • Jaime Quiroz León

Cada combustible fósil tiene sus pros y contras. El carbón mineral es el combustible fósil más abundante en el mundo y el más barato en comparación con los otros dos combustibles fósiles, lo que se traduce en facturas de energía más bajas para toda la población y para las empresas. Sin embargo, esto no quiere decir que no haya del todo una contaminación ambiental, los gases que emite contribuyen a la formación de lluvias ácidas y emite grandes cantidades de dióxido de carbono, lo cual afecta al planeta y agrava el problema del calentamiento global, lo que también es peligroso para la salud.

Por otro lado, el gas natural, el gas natural es el combustible fósil con menos impacto ambiental que se ha descubierto, dado que emite 60% menos dióxido de carbono, que una planta de carbón, considerando que la planta de gas natural sea lo más eficiente que pueda permitir la tecnología de nuestros días. Además, produce 20% menos gases de efecto invernadero y, en el caso presentado al inicio del blog, abastecería a las familias de las provincias norteñas. Sin embargo, si bien es cierto que posee varías aplicaciones del gas natural en diferentes industrias, no abarca tanto como los otros combustibles fósiles. Aunque no produzca la misma cantidad de gases invernadero en comparación de los otros combustibles fósiles, esto tampoco quiere decir que no contamine. La extracción de gas natural produce smog, lluvia ácida y fracking, teniendo un poco más de consecuencias climáticas a comparación del carbón mineral.

En el caso del petróleo, el petróleo posee un poder calorífico bastante alto, aunque menor que el carbón. Es cierto que el petróleo puede causar muchos daños al medio ambiente por sus derrames. Pero los derrames de petróleo pueden ser bastante reducidos si se toman las medidas correctas. Aunque no produce tan poca polución como el gas natural, al petróleo se le pueden dar más usos que a este. El petróleo puede usarse como combustible, por lo que puede volverse electricidad. Pero también se usa en ciertos medios de transporte, plásticos y derivados, entre otros usos. Por lo que el uso del petróleo es bastante variado. Además, al hacer una extracción petrolera también se puede extraer gas natural en algunos casos.

Por lo que, viendo los pros y contras de cada uno de estos combustibles fósiles, nuestro grupo decidió elegir al petróleo. Aunque el petróleo no tenga la capacidad calorífica del carbón o el bajo impacto ambiental del gas natural, no posee una mala capacidad calorífica y su impacto no es tan grande como el del carbón. Además de lo mencionado, el petróleo posee muchos más usos; entre los cuales se puede destacar que se usa en plásticos. Por estas razones, nosotros creemos que entre las tres propuestas de los candidatos; elegimos a Humberto Mantupa.

REFERENCIAS:

Callejo, A. (2020). ¿Cuánto contamina extraer petróleo y convertirlo en gasolina o diésel? Recuperado de https://forococheselectricos.com/2020/02/cuanto-contamina-extraer-petroleo-y-convertirlo-en-gasolina-o-diesel.html

Desastre ecológico: Gran derrame de petróleo en Israel amenaza la vida marina. Recuperado 19 de setiembre 2021, de https://www.chvnoticias.cl/especiales/desastre-ecologico-gran-derrame-de-petroleo-en-israel-amenaza-la-vida-marina_20210222/

ENERNEWS

2020 Los países con mayor reserva petrolera

http://miningpress.com/nota/333378/top-ten-los-paises-con-mayores-reservas-de-petroleo

Fernandez, M. (s.f.). Usos de gas natural en transporte por carretera y marítimo. Recuperado 19 de septiembre 2021, de file:///C:/Users/51977/Downloads/Dialnet-UsosDeGasNaturalEnTransportePorCarreteraYMaritimo-5988525.pdf

Gallego, E., Realpe, J.(2015), Poder calorífico de carbones colombianos a partir de análisis próximos. Recuperado de https://bibliotecadigital.univalle.edu.co/xmlui/bitstream/handle/10893/16798/0519939.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Golombek, D. (2016, junio 13). Métodos de perforación y extracción de hidrocarburos [Vídeo]. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=JdVLhFUovOA&ab_channel=YPF

Guzmán, J. (2006). Modelo sistemático del impacto del gas natural en el desarrollo sustentable del Perú. Interpases: Revista digital de la Facultad de Ingeniería de Sistemas, 1, 59-78. Recuperado de

https://es.scribd.com/document/363681018/Dialnet-ModeloSistemicoDelImpactoDelGasNaturalEnElDesarrol-6043114-3

Historia, G. (2020, agosto 14). El petróleo – resumen de la historia moderna del petróleo  [Vídeo]. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=GsnryOFTNP8&ab_channel=GeoHistoria

Manual del sector de la energía de la GCE. Recuperado 19 de setiembre 2021, de https://unfccc.int/sites/default/files/7-bis-handbook-on-energy-sector-fuel-combustion.pdf

Ministerio de energia y minas. (2021). Ventajas del gas natural en la industria. Recuperado de http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/GAS%20NATURAL%20EN%20EL%20SECTOR%20INDUSTRIAL%20_JUNIO%2009_.pdf

Pacual, E. (2015, enero 29). El derrame de petróleo en el golfo de México [Entrada blog]. Recuperado de https://elblogverde.com/derrame-de-petroleo-en-golfo-de-mexico/comment-page-23/

Preguntas frecuentes en relación al gas natural en el Perú. (s.f). Recuperado 19 septiembre 2021, de http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/gasnatural.pdf

Rojas, D., Paredes, J. (2016). Compendio de geología general. Recuperado de

https://es.scribd.com/document/351362789/COMPENDIO-GENERAL-DE-GEOLOGIA-A-COLOR-pdf

Subsecretaría de minería. (2017). Perfil del mercado del Carbón. Recuperado de

file:///C:/Users/51977/Downloads/Perfil_Carbon__2017.pdf

Tarbuck, E., Lutgens, F. (1999). Ciencias de la tierra: Una introducción a la geología física (8ª ed.). Pearson Prentice Hall.

Tipos de estructuras y plataformas offshore (s.f.). Recuperado 18 septiembre 2021, de

https://masqueingenieria.com/blog/tipos-estructuras-offshore/

Usos del carbón (s.f.). Recuperado 17 septiembre 2021, de

https://geologiaweb.com/rocas-sedimentarias/usos-carbon/

Termodinámica y termotecnia. Tema: combustibles. Recuperado 19 septiembre 2021, de

https://www.solarweb.net/forosolar/attachments/general-biomasa/3623d1329598830-tipos-biomasa-calefaccion-precios-medios-tablas-tema-3.pdf

 

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