FUENTES NO CONVENCIONALES DE GAS NATURAL (SHALEGAS Y BIOGÁS)

Jaime David Leal Navarro, Steeven Altamiranda

Uno de los objetivos mundiales en desarrollo sostenible consiste en abastecer de una forma económica, segura y eficiente de energía a todos las personas es por ello que la consecución de esta meta debe enmarcarse bajo ciertos parámetros sociales, económicos y ambientales propios del concepto de sostenibilidad, los ritmos actuales de crecimiento e industrialización hacen que la forma en como producimos energía actualmente (haciendo referencia a fuentes convencionales de petróleo y gas) no den abasto para satisfacer la demanda y es allí donde El desarrollo del gas natural no convencional, o gas natural en yacimientos no convencionales, representa una opción energética, que debe ser estudiada a corto y mediano plazo.

El interés por el desarrollo de fuentes no convencionales de energía viene muy de la mano por el creciente precio del petróleo y del agotamiento irreversible de las fuentes convencionales de hidrocarburos, por ser recursos de naturaleza no renovable, la preocupación por el mercado interno y la búsqueda de otras alternativas que sean económica y ambientalmente viables.

Ante todos estos problemas surgen otras formas de obtener gas natural, diferente a la manera convencional, donde sobresalen dos formas con un gran potencial, en primer lugar encontramos el gas natural de reservorios no convencionales, que por las características geológicas de los mismos, son de difícil acceso, y el biogás que surge como una manera de aumentar el margen de seguridad, además de constituir una forma de disminuir los residuos sólidos (agrícolas, forestales, etc)

El gas natural no convencional se ha convertido de esta manera en una novedosa alternativa de abastecimiento y muchos países están implementando la tecnología de la fracturación hidráulica o frácking (Hidraulic fracture en inglés), ésta tecnología surge derivado de los métodos que antiguamente se utilizaban también consistentes en perforaciones alrededor de yacimientos de petróleo. En un principio se utilizaban explosivos para tratar de sacar el gas de esquisto o también llamado de pizarra, de lutita (en inglés shale gas). El shale gas es el gas natural o petróleo que se produce a partir de rocas comúnmente denominadas pelitas (lutitas y fangolitas). Esta es una roca sedimentaria de grano fino que se rompe en finas capas paralelas que se caracteriza por tener una baja permeabilidad. Verticalmente, el hidrocarburo que pudiera estar ubicado en la piedra, no migra hacia arriba, al menos que se encuentre una grieta natural o artificial en la piedra. Debido a esta baja permeabilidad se necesita técnicas especiales para inducir su extracción, generalmente logrado a través de la fracturación de la piedra para generar grietas (o espacios) de permeabilidad (Suárez 2012; Stevens 2010)

El petróleo y el carbón comparten el mismo origen, y reside en la descomposición de materia orgánica (vegetal y animal) que se fueron quedando atrapadas en capaz de sedimento y rocas que debido a condiciones determinadas de presión y temperatura y la acción de microorganismos se transformó en una compleja de mezcla de hidrocarburos líquidos y gaseosos que hoy conocemos como petróleo y gas natural, debido a formaciones y accidentes geológicos estos hidrocarburos tienden a migrar y en su trayectoria se topan con una capa de sedimentos o roca impermeable lo que constituye trampas o reservorios conocidos como reservorios convencionales de petróleo y gas, por otra parte, este gas o petróleo puede quedar atrapado en su lugar de origen, es decir en la roca madre que está saturada de material orgánico. Estas rocas que generan hidrocarburos pueden ser por ejemplo, arcillitas o pelitas. La acumulación de hidrocarburos en rocas arcillosas o laminarias, debidos a que normalmente no se explotan

(o se explotaban) se conoce como fuentes no convencionales, que no pueden ser extraídos de otra forma que no sea fracturación hidráulica, y esta es la ventaja fundamental de ésta tecnología.

Las principales desventajas están en torno a la enorme cantidad de agua y energía que el proceso de fracturación emplea, no necesariamente agua potable, tiene un alto potencial contaminante debido a que una vez utilizada esta agua no puede ser vertida pues contiene elementos radiactivos, presentes en las capas del subsuelo, agentes químicos utilizados como aditivos para disminuir la fricción, evitar que se contaminen los hidrocarburos etc, este efluente se le conoce como agua de retorno y cuando no se le da un tratamiento adecuado, se producen filtraciones y contaminantes acuíferos usados para el consumo humano, aunque no está probado hay una cierta relación con el origen de microsismos en locaciones coincidentes con los sitios de explotación con un desenlace incierto, además de que se requieren enormes extensiones de terreno para llevarse a cabo puesto que los hidrocarburos están atrapados en la porosidad de las formaciones rocosas.

El biogás está constituido fundamentalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) y se origina debido a una serie de reacciones bioquímicas, entre ellas la digestión aeróbica y anaeróbica de biomasa, la biomasa puede tener diversos orígenes entre ellos residuos agroindustriales y forestales, como follajes secos, bagazo de caña, cáscaras de alimentos etc, y básicamente cualquier desecho orgánico que constituya una fuente importante carbono este biogás puede ser capturado y usado como combustible y/o fuente de electricidad. Una ventaja fundamental de este proceso es el doble enfoque que adquiere ya que constituye un método de tratamiento de residuos, reduciendo la cantidad de desechos contaminantes, estabilizándolos para producir fertilizantes (bioabonos) y al mismo tiempo producir combustibles gaseosos (biogás)

El proceso es llevado a cabo en un digestor, en donde se mantienen controladas las condiciones interiores, tales como el flujo de oxígeno y otras variables importantes en el proceso, el cual inicia con una educación de los desechos, esta fase suele ser aeróbica, se homogeniza y se hace una reducción de tamaño de los desechos, viene una fase de transición donde se pasa de un proceso aerobio a anaerobio (generalmente) en donde se inicia la actividad microbiana, luego en la fase ácida se intensifica esta actividad y se producen cantidades significativas de ácido acético y gas de hidrógeno en la fase de fermentación del metano el ácido acético y el gas de hidrógeno se convierten en dióxido de carbono y metano, por la acción de microorganismos denominados metanogénicos, por último en la fase de maduración, hay una notable disminución en la producción de gases, y en esta fase se lleva a cabo una estabilización de los lodos y conversión de material biodegradable que anteriormente no estaba disponible.

Todo proceso lleva consigo ventajas y desventajas en su aplicación, la principal de la producción de biogás y es la naturaleza renovable del proceso, aprovecha residuos, que sin este tratamiento acabarían contaminando fuentes de agua, o rebosando rellenos sanitarios, en este proceso todo se aprovecha los lodos constituyen un fertilizante neutral, que genera un efluente rico en nutrientes como el nitrógeno, fósforos, potasio o magnesio por otra parte es un autoabastible, es decir que puede generar su propia energía para el funcionamiento o en algunos casos constituir un porcentaje importante de la misma, lo que la hace ideal para la implementación en zonas rurales o de difícil acceso a servicios industriales o de distribución eléctrica convencional, una desventaja primordial del gas producido a partir de esta tecnología es que presenta una menor densidad energética y menor poder calorífico, lo que significa que otorga menos cantidad de energía por unidad de volumen de combustible quemado, además que presenta inconvenientes de

almacenamiento y transporte debido a las condiciones técnicas bajo las que se produce es altamente inflamable.

REFERENCIAS

Suárez, A.A. (2012): “The Expansion of unconventional Production of Natural Gas (Tight Gas, Gas Shale and Coal Bed Methane)”, Advances in Natural Gas Technology, Dr. Hamid Al-Megren (Ed.), ISBN: 978- 953-51-0507-7.

 Daphne Wysham (2012). “Fracking perils: A dangerous misstep on the Road to U.S. Energy Independence”. Common Dreams NewsCenter.

Stevens, P. (2010):”the shale gas revolution: Hype and Reality”. A Chatham House Report (Londres)