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• Julio Cesar Romero Hurtado

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GRUPO N° 6 “GTL y MEDIO AMBIENTE”

PROCESOS DEL GAS “GTL” INTEGRANTES: 1.-VARGAS NEGRETE REYES B. 2.-SERRANO SEJAS A. JOEL 3.-SALAS OBLITAS RONNY 4.-CHAMBI CASANOVA JHONNY 5.-FERNANDEZ CHAVARRIA NELSON 6.-GUTIERREZ MOLLO ROGER 7.-ANTELO SANCHEZ J. PABLO

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[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

CAPITULO I ___________________________________________________________ 2 1. 2.

INTRODUCCION ________________________________________________________ 2 ANTECEDENTES _______________________________________________________ 3 2.1.

3.

HISTORIA DEL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DE GAS A LÍQUIDOS ______3

DESARROLLO __________________________________________________________ 5 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.7.1. 3.7.2. 3.7.3. 3.7.4. 3.7.5. 3.7.6. 3.8.

El proceso de transformación de gas a líquido _________________________________5 Pasos del proceso gtl _______________________________________________________6 Principales catalizadores para ft. _____________________________________________7 Distribución de productos ft.__________________________________________________8 Reactores del proceso gtl. ___________________________________________________9 Mecanismo de crecimiento de la cadena. ____________________________________ 10 Alternativas de proceso ___________________________________________________ 10 Condiciones generales ____________________________________________________ 10 Proceso gtl usando atr _______________________________________________________ 12 Proceso gtl usando pox ______________________________________________________ 14 Proceso gtl usando smr ______________________________________________________ 15 Emisiones de co2 __________________________________________________________ 18 Uso de agua _______________________________________________________________ 19 Características de la producción de gtl ______________________________________ 22

4.

LA TECNOLOGÍA GTL BENEFICIA AL MEDIO AMBIENTE _________________ 23

5.

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA ______________________________________ 23

6.

EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES SOBRE EL MEDIO AMBIENTE ______ 24

7.

LLUVIA ÁCIDA_________________________________________________________ 25

8.

EL EFECTO INVERNADERO Y EL CAMBIO CLIMÁTICO ___________________ 26 8.1.

9.

El cambio climático _______________________________________________________ 26

PROTOCOLO DE KIOTO ________________________________________________ 30 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 9.7. 9.8. 9.9.

Objetivos ________________________________________________________________ Sumideros _______________________________________________________________ Cuotas __________________________________________________________________ Canjes __________________________________________________________________ Situación actual del protocolo de kioto ______________________________________ Otros mecanismos de kioto ________________________________________________ Mecanismo de desarrollo limpio(mdl)________________________________________ En conclusión sobre el proctocolo de kioto ___________________________________ Contenido del protocolo y el gtl _____________________________________________

30 37 38 40 41 43 43 44 46

10. CONCLUSIONES_______________________________________________________ 48 11. RECOMENDACIONES __________________________________________________ 52 12. BIOGRAFIA ___________________________________________________________ 53

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CAPITULO I

1. INTRODUCCION

En la actualidad debido al agotamiento inexorable de las fuentes de petróleo, la humanidad se ha visto abocada a la búsqueda de fuentes alternas de energía, especialmente, en el campo del transporte, en el cual los derivados del petróleo son los combustibles básicos. Por tanto resulta importante garantizar que la alternativa seleccionada sea ambientalmente amigable.

De igual forma, el probable déficit y los problemas de abastecimiento de combustibles líquidos y gaseosos de origen natural en un próximo futuro, así como los problemas medioambientales que limitan la utilización del carbón, han provocado el estudio y desarrollo de la producción de combustibles sintéticos. La obtención de combustibles líquidos a partir del carbón, como cualquier otro proceso de manufactura, ocasiona impactos ambientales en mayor o menor grado, los cuales dependen del desarrollo de la tecnología que se utilice. Una de las principales causas de contaminación del aire son los productos de la combustión generados por actividades cotidianas del hombre, como son la generación de energía y el transporte, este último es el responsable de la mayor parte del impacto ambiental negativo por esta causa.

Dado el tamaño de las reservas de combustibles fósiles alternativos (lignitos arenosos, crudos pesados y esquistos de petróleo) se encuentra que la mayor limitante para el uso de combustibles fósiles es el aspecto ambiental antes que la disponibilidad. El más serio de los problemas GRUPO 6 |

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ambientales es el riesgo de incrementar las concentraciones de los gases efecto invernadero, tales como el CO2 en la atmósfera terrestre. 2. ANTECEDENTES 2.1. HISTORIA DEL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DE GAS A LÍQUIDOS

Alemania luego de la primera guerra mundial tenía restricciones para la compra de petróleo y sanciones económicas que la obligaron a usar sus reservas de carbón, usando el metano liberado al calentar el carbón, para obtener combustibles líquidos.Franz Fischer y Hans Tropsch en 1923 realizaron las primeras investigaciones trabajando en el Instituto de Kaiser Wilhelm, fruto de estas investigaciones patentaron el proceso en 1925. El proceso fue llevado a escala piloto por Ruhrchemie AG en 1934 e industrializado en 1936. La segunda guerra mundial transformó a Alemania en un país con necesidades urgentes de combustibles para la maquinaria de guerra, esta coyuntura favoreció al auge del proceso Fischer – Tropsch (FT). El competidor del proceso FT tenía un importante competidor con el proceso de Licuefacción directa del carbón también conocido como proceso Pott-Broche, es un proceso químico que convierte el carbón directamente en una mezcla de hidrocarburos líquidos denominada "crudo sintético". Aunque existen muchas variantes del proceso, todas coinciden en que primero se disuelve el carbón en un disolvente a alta presión y temperatura y luego se añade hidrógeno para realizar un hidrocraqueo en presencia de un catalizador. El producto obtenido es un crudo sintético que a continuación hay que refinar, consumiendo más hidrógeno.

Para finales de 1944 Alemania

producía a partir de carbón unos

124.000 barriles/día de combustibles, que suponían más del 90% del keroseno de aviación y más del 50% del combustible total del país. GRUPO 6 |

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Esta producción provenía sobre todo de 18 plantas de licuefacción directa pero también de 9 plantas FT, que aportaban unos 14.000 barriles/día. Japón también realizo un esfuerzo para la producción de carburantes partir del carbón por medio del proceso FT y se construyeron tres plantas en Miike, Amagasaki y Takikawa que no llegaron a alcanzar su producción nominal por problemas de diseño, pero produjeron 18000 toneladas de combustibles. Luego de los bombardeos aliados al final de la guerra, las plantas Alemanas y Japonesas fueron prácticamente inutilizadas. Pero a mediados de 1950 la tecnología FT fue adoptada por el Apartheid en Sudáfrica por causa de un nuevo embargo petrolero, la transformación del carbón se llevo a cabo por la empresa South AfricanSyntheticOil Ltd. se construyó un gran complejo FT en Sasolburg (Sasol 1) en 1955. Dado el éxito de esta planta, a principios de los años 1980 otras dos plantas (Sasol 2 y Sasol 3) fueron inauguradas en Secunda. Hoy día (datos de 2003) Sasol produce el 41% de los combustibles de automoción consumidos en Sudáfrica. La crisis del petróleo de los setentas motivo la aplicación de esta tecnología por la empresa SHELL que construyo una planta en Bitulu – Malasia con mejoras tecnológicas del proceso mediante el uso del gas natural en reemplazo del carbón. El proceso de bautizado como ―Gas-toLiquids‖(GTL), para distinguirlo del ―Coal-to-Liquids‖ (CTL) practicado en Alemania y Sudáfrica. Para los años noventa el precio del barato disminuyó de nuevo, eso desalentó la utilización del proceso GTL, pero la nueva alza paulatina para comienzos del siglo XX! motivo nuevamente el uso del proceso GTL y esta de vez, se asume de manera consolidada para el futuro.

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En la actualidad el mayor exponente de desarrollo es el proyecto ―Oryx‖ de Qatar, basado en la tecnología de Sasol y además son varios los proyectos actuales. Uno de los proyectos es una planta de GTL ubicado en Bolivia, el cuál constituye uno de los proyectos más importantes para nuestro país. 3. DESARROLLO

3.1.

EL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DE GAS A LÍQUIDO La ruta del proceso de transformación de gas a líquidos o también

conocida como GTL (Gas toliquid) comienza por la reacción del metano en un proceso llamado ―reformado‖ para la obtención de gas de síntesis, el cuál es una mezcla de monóxido de carbono e hidrogeno con extraordinaria facilidad para formar nuevos compuestos químicos. Luego esta mezcla se somete al proceso FT donde se produce una mezcla de hidrocarburos parafínicos pesados que luego se someten a un hidrocraqueo que separa las gasolinas, diesel y ceras sintéticas como se muestra en la Figura 1.

FIG. 1 Proceso de transformación de gas a líquido (Fuente: Saúl Escalera)

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3.2.

PASOS DEL PROCESO GTL

Organizando las etapas los pasos del proceso GTL se constituyen 3 pasos genéricos, donde la materia prima inicial es el metano. la materia prima inicial es el metano.

Primer paso o Insuflado de O2 en un reactor para extraer los átomos de Hidrogeno para la producción de gàs de síntesis, la reacción es la siguiente:

o

CH4 + ½ O2 ------------------ CO + 2H2

o T = 1000 ºC

;

P = 1400 psig y mayores

Segundo paso o Se utiliza un catalizador para recombinar el hidrógeno y monóxido de carbono mediante el proceso FT, dando lugar a los hidrocarburos líquidos. o nCO + (2n+1) H2 ---------- CnH(2n+2) + n(H20) o T = 240 - 280 oC ; P = 450 Lpca o Catalizador de Hierro (Fe) ó Cobalto (Co)

Tercer paso Los hidrocarburos de cadena larga son cargados en una unidad de craqueo, donde se fraccionan para producir diesel, nafta y ceras.

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FIG. 2 Torre de fraccionamiento

T = 700 - 1000 ºC ; P = 50 psig.

3.3.

PRINCIPALES CATALIZADORES PARA FT.

Los principales catalizadores utilizados son elaborados en base a Hierro, Cobalto, Níquel y Rutenio en la tabla 2-1 se muestra la comparación de las ventajas y desventajas de los mismos.

TABLA 1 Catalizadores FT

Catalizador Hierro ( Fe)

Ventajas

Desventajas

- Mínima producción de HC - Limitado para la producción de ligeros.

ceras pesadas.

- Amplio rango de

- Tiende a formar carbón,

fracciones de H2/CO-

desactivando el catalizador y

- Mayor actividad.

disminuyendo el crecimiento de la cadena.

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Cobalto ( Co)

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- Mayor tiempo de vida del

- Menor tolerancia al azufre y al

catalizador.

amoniaco que el Hierro.

- Baja tendencia a formar

- Rango de H2/CO reducido.

carburos.

- Alto precio ( 230 veces más que el

-Menor costo operativo.

Fe), por ser soportado sobre óxidos.

-Se adiciona promotores de Ru, Re y Pt. Níquel (Ni)

- Posee una mayor

- Forma fácilmente metal-carbonilos

actividad que el cobalto

volátiles.

puro.

- En condiciones industriales se

- Menos tendencia a la

produce metano.

producción de carbón. Rutenio (Ru)

5

- Catalizadores FT más

- Altísimo precio (3.10 veces el Fe),

activos.

lo excluye de la aplicación industrial.

- Se obtienen ceras de alto

- Limitado para estudios académicos

peso molecular.

por el control de la reacción.

- Sin promotores.

3.4.

DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS FT.

La distribución de los productos del proceso FT esta en función de la naturaleza del catalizador y las condiciones operativas del proceso. Los principales productos son parafinas y α-olefinas. La distribución de los hidrocarburos se puede describir con la ecuación de Anderson-Schultz-Flory (ASF):

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mn= (1 – α) αn-1 Donde: mn= Fracción molar de un HC con cadena n α = Factor de probabilidad de crecimiento Los valores de α: Ru = 0,85 - 0,95 Co = 0,70 - 0,80 Fe = 0,50 - 0,70

3.5.

REACTORES DEL PROCESO GTL.

Existen cuatro tipos principales de reactores industriales para desarrollar las reacciones FT, los cuales describimos a continuación: Reactor tubular en lecho fijo. Sasol denomina Arge a su reactor de este tipo y lo opera a 220-260ºC y 20-30 bar.

Reactor de lecho circulante (llamado Synthol por Sasol), operado a 350ºC y 25 bar. Produce sobre todo gasolina olefínica.

Reactor de lecho fluidizado (SasolAdvancedSynthol), similar en operación al Synthol pero de menor tamaño para misma capacidad de producción.

Reactor "slurry", en el que el catalizador se encuentra en suspensión en un líquido (a menudo ceras producidas por la propia reacción) en el cual se burbujea el gas de síntesis. Normalmente estos reactores trabajan a baja temperatura para producir un máximo de productos de alto peso molecular.

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3.6.

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MECANISMO DE CRECIMIENTO DE LA CADENA.

El mecanismo de crecimiento de la cadena se basa en la reacción que combina el CO con el H2 para formar iones CH2 los cuales tienen dos opciones incorporar más hidrógeno o incorporar otro iòn CH2 para aumentar la cadena carbonada. De esta forma con múltiples combinaciones de este mecanismo se forman alcanos y alquenos con longitudes de cadena carbornada variables como se muestra en la Figura 3.

FIG. 3 Mecanismo de crecimiento de la cadena

3.7.

ALTERNATIVAS DE PROCESO

3.7.1. Condiciones generales

Las tres configuraciones para el proceso GTL propuestas, consideran las tecnologías ATR, POX y SMR. En este capítulo se describe cada una de las configuraciones, y se muestra su diagrama de flujo. GRUPO 6 |

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Como se había mencionado, las etapas de síntesis Fischer-Tropsch y de refinación son las mismas para los tres casos. El gas natural alimentado tiene la misma composición para todas las configuraciones. La Tabla 2 muestra las condiciones del gas natural.

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3.7.2. Proceso GTL usando ATR

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La Figura muestra el diagrama de flujo para el proceso GTL empleando el reformador autotérmico (ATR) en la sección de la síntesis del syngas.

La relación molar O2:GN en la alimentación es 0.69, mientras que la relación H2O:GN es 0.6; la cantidad de O2 se incrementó respecto a lo reportado en la literatura para alcanzar una relación molar H2:CO de 2 a la salida del reformador. Es importante mencionar que la temperatura en el reformador aumenta al incrementar la cantidad de O2.

El gas natural se comprime de 310 psia a 435 psia, se mezcla con vapor saturado, después se precalienta a 700 °F y se envía al pre-reformador para convertir los hidrocarburos pesados a syngas; esto disminuye la formación de coque a altas temperaturas (Steynberg y Dry, 2004; Klerk, 2011). La corriente de salida es enviada al reformador, al igual que oxígeno puro proveniente de la unidad de separación. Syngas es producido a 435 psia, se enfría hasta 120 °F y el agua se separa mientras la corriente gaseosa es enviada a la unidad de remoción de CO2.

El gas de síntesis obtenido con trazas de CO2 es calentado a 428 °F y se alimenta al reactor FT, el cual se modeló basado en la distribución ASF con una probabilidad de cadena igual a 0.9 (Kuipersy col., 1996). Se produce syncrudo a 362 psia y se separa en dos fases, el líquido es enviado a un mezclador mientras la corriente gasesosa se enfría a 104 °F, y el gas residual es extraído.

El agua producida en el reactor FT se separa y la corriente restante se envía al mezclador y la corriente mezclada se envia a una columna de destilación para obtener diferentes fracciones de hcb.

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3.7.3. Proceso GTL usando POX

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El proceso GTL con reformador de oxidación parcial sólo requiere O2 a la entrada del reformador; la relación molar O2:GN en la alimentación es 0.66 de acuerdo a Steynberg yDry (2004). El gas natural se comprime de 310 psia a 435 psia y se precalienta a 700°F.

Eloxígeno proveniente de la unidad de separación se comprime a la misma presión; ambos sonenviados al reformador. El syngas de salida se enfría de 2,450 °F a 120 °F y el agua esseparada y la corriente gaseosa se calienta a 572°F. Esta última junto con vapor saturado a435 psia se envían al reactor WGS para ajustar la relación molar H2:CO a 2 - la cantidad devapor empleada se calcula estequiométricamente.

El syngas ajustado se enfría a 120 °F paraseparar el agua; la corriente resultante se envía a la unidad de limpieza en donde se remueveel 99.85% del CO2 y la corriente limpia se calienta a 478 °F para enviarla al reactor FT. Apartir de la síntesis Fischer-Tropsch el diagrama de flujo es el mismo que para el caso deATR.

3.7.4. Proceso GTL usando SMR

El reformado de vapor requiere una gran cantidad de agua para la producción del gas de síntesis. El modelo presentado considera la recirculación del CO2 al reformador, para disminuir las emisiones de gases de invernadero así como para reducir la relación de gas de síntesis a la salida del reformador.

La relación molar H2O:CH4 en la alimentación es 4.5, y la relación H2O:CO2 es 5. La Figura 7 muestra el diagrama de flujo del proceso, el cual comienza calentando el gas natural a 471 °F, se mezcla con vapor saturado y CO2 a 310 psia. GRUPO 6 |

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La mezcla se alimenta al pre-reformador para convertir los hidrocarburos pesados a gas de síntesis. La corriente de salida se precalienta de 403 °F a 1000 °F y se envía al reformador de vapor. El syngas producido a 1,625 °F se enfría hasta 120 °F para separar el agua, mientras la corriente gaseosa es enviada a la unidad de remoción de CO2.

El gas tratado se comprime a 377 psia, ya que el reactor FT opera a 362 °F. Se envía a la unidad de remoción de H2 para ajustar la relación molar H2:CO a 2; 34% del hidrógeno contenido en la corriente de syngas se remueve junto con trazas de agua, dióxido de carbono y metano. El gas de síntesis ajustado se calienta a 428 °F y se alimenta al reactor FT. La síntesis del syncrudo y la refinación es la misma que para los otros dos casos.

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3.7.5. EMISIONES DE CO2

Si se observan las emisiones de CO2 del proceso, la configuración SMR representala cantidad más baja debido al reciclo del CO2, el cual es el 98% del CO2 producido en el reformador. La configuración POX muestra la menor cantidad de emisiones ya que estas son generadas en el reactor WGS, el cual sólo se usa para convertir una pequeña cantidad de CO para alcanzar la relación del syngas.

Al considerar las emisiones causadas por generación de electricidad y calentamiento directo los números cambian drásticamente. Se consideró de acuerdo a Jaramillo et al. (2008) 620 Kg de CO2 emitidos por kWh generado.

El calentamiento directo se basa en 1000 BTU por pie cúbico de gas natural. La configuración SMR presenta el valor más alto de las emisiones debido a sus altos requerimientos de calor, los cuales son diez veces mayor que para los casos ATR y POX.

La mitad de este calentamiento se emplea en el reformador de vapor, mientras el otro porcentaje se necesita para producir el vapor alimentado en el reformador.

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3.7.6. USO DE AGUA

El consumo total de agua para cada configuración, considera el agua empelada en losreformadores, en el reactor WGS y en la unidad de remoción de CO2, La Tabla 5 muestra elconsumo de agua.

Las Figuras 5,6 y 7 muestran las fuentes y sumideros de agua para cada configuración,así como la identificación de unidades con generación neta de agua (se refiere a consumo y producción).

El caso SMR muestra el mayor consumo de agua, debido a que agua en exceso es requerida para llevar acabo el reformado de vapor. La cantidad de agua de salida en el proceso global es menor que la alimentada, desde que la cantidad de agua que reacciona en el reformador es mayor que la producida en la síntesis Fischer-Tropsch.

La configuración ATR tiene la mayor cantidad de agua de salida, ya que en el reformador se produce agua, siendo la de salida mayor que el agua de entrada. La generaciónneta de agua es muy cercana entre los casos ATR y POX. La generación en los reformadoresy el reactor FT es la misma; la diferencia radica en que el agua neta consumida en el prereformador para el caso ATR es menor a la consumida en el reactor WGS en el caso POX.

En términos de remoción de CO2, el caso SMR requiere mayor cantidad de agua quelos otros casos, lo cual es evidente ya que la cantidad de CO2 removida es mucho mayor. LaTabla 5 muestra la comparación del uso de agua para las tres alternativas.

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El proceso GTL usando ATR como tecnología para la producción de syngas tiene elmayor potencial (en términos de volúmenes) para compartir agua, mientras el caso SMR norepresenta una alternativa para compartir porque este requiere más agua que la generada.

Si un reciclo directo de agua hacia el mismo proceso es implementado, asumiendo que toda el agua de salida puede ser recuperada, ATR muestra el mayor potencial para compartir agua en un eco-parque industrial.

La composición del agua proveniente de la síntesis FT sobre cobalto a bajas temperaturas consiste en compuestos oxigenados solubles en agua. La Tabla 6 muestra unacomposición típica de este proceso.

Los compuestos oxigenados son en su mayoría C5-C10, principalmente alcoholes C1-C5 y ácidos carboxílicos correspondiente a C1-C5 carbonos (Klerk, 2011). La cantidad decompuestos no deseados es baja porque el catalizador de cobalto favorece la formación deparafinas y una probabilidad de cadena alta promueve parafinas de cadena larga y minimizalos productos ligeros no deseados (Senden y col., 2005). GRUPO 6 |

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Un tratamiento simple puede serllevado a cabo para limpiar el agua usando destilación y un tratamiento biológico anaerobio;el efluente es adecuado para descargarse en el ambiente o rehusarse dentro del proceso.

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3.8.

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CARACTERÍSTICAS DE LA PRODUCCIÓN DE GTL

En el proceso de GTL se obtienen gasolinas, diesel, ceras sintéticas y varios productos más con procesos complementarios. Las características más importantes son las siguientes:

Diesel sintético: a) Extremadamente puro. b) Contenido de azufre y oxido de nitrógeno prácticamente nulo. c) Su combustión produce poca o nula emisión de partículas. d) Posee un alto índice de cetano y es favorable para el motor. Nafta: a) Alto contenido de parafinas. b) Bajo octanaje, esta desventaja requiere de procesos catalíticos adicionales para aumentar el octanaje de la gasolina. Ceras: a) Muy puras , pueden ser usadas en la industria cosmética. Otros productos derivados: a) Luego de procesamientos adicionales se puede producir Metanol, dimetil éter (DME), etanol, dietil éter, olefinas, óxido del propileno y de monómeros del vinilo,etc

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4. LA TECNOLOGÍA GTL BENEFICIA AL MEDIO AMBIENTE

Los productos de la combustión de los hidrocarburos líquidos es más limpia. Son incoloros, inodoros de baja toxicidad. Es una alternativa de recuperación del gas que se ventea y quema. La combustión de los productos sintéticos no producen CO, Óxidos de S y de N. Tampoco partículas. De acuerdo con los términos de referencia, en esta sección del documento sedesarrollandos secciones principales que corresponden a la actividad del análisis ambiental de la tecnología en cuestión. La contaminación del aire: se presentan sus principales causas y riesgos. La situación de las principales tecnologías para la obtención de combustibles líquidos.: se analizan las generalidades de su impacto ambiental, en el proceso de producción. Para este informe y hasta donde la información disponible lo permite, se hace una comparación, frente a la industria de refinación de petróleo.

5. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

La contaminación del aire, es la presencia de material indeseable en cantidades como para producir efectos nocivos. Los materiales indeseables pueden dañar la salud humana, la vegetación, los bienes humanos o el medio ambiente global, así como crear ofensas estéticas en forma de aire de color brumoso o café, o bien olores desagradables.

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6. EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

La causa principal de la contaminación del aire es la combustión, y ésta es esencial para el hombre, pues por esta vía genera gran parte de las diversas formas de energía que consume diariamente. Cuando ocurre la combustión perfecta o teórica, el hidrógeno y el carbono del combustible se combinan con el oxígeno del aire para producir calor, luz, dióxido de carbono y vapor de agua. Sin embargo, las impurezas del combustible, una relación incorrecta entre el combustible y el aire, o

temperaturas de

combustión demasiado altas o bajas, son causa de la formación de productos secundarios, tales como monóxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, cenizas finas e hidrocarburos no quemados. Todos ellos son contaminantes del aire.

Las principales formas de manifestación de esta contaminación son:

La lluviaácida. El efecto invernadero. La desertificación.

Cuyos conceptos e impactosse explican a continuación. GRUPO 6 |

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7. LLUVIA ÁCIDA

Los dos ácidos principales presentes en la lluvia ácida son el sulfúrico (H2SO4) y el nítrico (HNO3). Estos ácidos se forman en la atmósfera a partir del dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx). Los productos de la quema de combustibles fósiles SO2 y NOx pueden ser arrastrados por el viento hasta distancias superiores a los 1000 km del punto de emisión.

Esto provoca lluvia ácida en puntos muy lejanos a la fuente primaria de contaminación, lo que convierte a la lluvia ácida en un problema regional que cruza las fronteras entre los países. El SO2 y los NOx causan daño tanto a través de la deposición seca, que daña la vegetación y las estructuras, como por la deposición húmeda cuando se disuelven en la lluvia, agua de las nubes o vapor de agua en la atmósfera.

Una variedad de mecanismos puede causar que se formen los ácidos. Las reacciones químicas dominantes dependen de las condiciones locales y del clima, al igual que de la composición de la atmósfera local. La luz del sol, las cenizas y los elementos traza pueden también favorecer los procesos de formación de los ácidos bajo ciertas circunstancias.

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8. EL EFECTO INVERNADERO Y EL CAMBIO CLIMÁTICO

La atmósfera terrestre es transparente a la radiación solar incidente. Una pequeña fracción de esta radiación se refleja al espacio, pero la mayoría llega hasta la superficie terrestre, donde es absorbida y re-emitida en todas direcciones como radiación térmica (infrarroja). La atmósfera contiene gases que

no

son transparentes a

la

radiación

térmica. Como

consecuencia, la atmósfera se calienta más de lo que lo haría sin la presencia de estos ―gasesde efecto invernadero‖ (GEI). Éstos actúan como una capa alrededor de la Tierra y la calientan, de forma semejante a los invernaderos que en el invierno se mantienen suficientemente calientes como para permitir el crecimiento de los vegetales y flores fuera de temporada.

8.1.

El cambio climático

Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etcétera. Son debidos a causas naturales y, en los últimos siglos se sospecha que también a la acción de la humanidad.

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El término suele usarse, de forma poco apropiada, para hacer referencia tan solo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global. La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático usa el término cambio climático sólo para referirse al cambio por causas humanas:

Por 'cambio climático' se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables

Al ser producido constantemente por causas naturales lo denomina variabilidad natural del clima. En algunos casos, para referirse al cambio de origen

humano

se

usa

también

la

expresión

cambio

climático

antropogénico.

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Además del calentamiento global, el cambio climático implica cambios en otras variables como las lluvias globales y sus patrones, la cobertura de nubes y todos los demás elementos del sistema atmosférico. La complejidad del problema y sus múltiples interacciones hacen que la única manera de evaluar estos cambios sea mediante el uso de modelos computacionales que intentan simular la física de la atmósfera y de los océanos y que tienen una precisión muy limitada debido al desconocimiento actual del funcionamiento de la atmósfera

El hecho que las emisiones de CO2 a partir de la quema de los combustibles fósiles pueda causar el calentamiento de la tierra (por medio del efecto invernadero) fue puntualizado por Arrhenius hace más de 100 años, pero permaneció como un asunto académico hasta la mitad del siglo pasado La evidencia experimental establecida a partir de 1950 prueba que la composición de la atmósfera ha estado cambiando desde el comienzo de la Revolución Industrial y que la velocidad de cambio es cada vez mayor.

Los gases que son más importantes en esta discusión son el CO2, los clorofluorocarbonados (incluyendo el CFC-11 y el CFC-12), el metano (CH4), y el óxido nitroso (N2O). La efectividad de estos gases para contribuir al calentamiento global depende de su tiempo de vida en la atmósfera, y de sus interacciones con otros gases y vapor de agua. Tal efectividad se mide con un indicador llamado el Potencial de Calentamiento Global (PCG).

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Los estudios al respecto han llegado a importantes conclusiones en las cuales es clara la responsabilidad del hombre en el incremento de estos gases en la atmósfera, con consecuencias como que doblar la concentración de CO2 incrementaría la temperatura media global de la superficie terrestre de 1.5 a 4.5º C y elevaría el nivel del mar entre 0.2 a 0.8 m.

La media global de la temperatura del aire ha subido de 0.3 a 0.6ºC en los últimos 100 años.

Las velocidades de calentamiento están entre 0.12 a 0.26º C por década.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

9. PROTOCOLO DE KIOTO

Los gobiernos acordaron en 1997 el Protocolo de Kioto del Convenio Marco sobre Cambio Climático de la ONU (UNFCCC). El acuerdo ha entrado en vigor el pasado 16 de febrero de 2005, sólo después de que 55 naciones que suman el 55% de las emisiones de gases de efecto invernadero lo han ratificado. En la actualidad 166 países, lo han ratificado alcanzando el como indica el barómetro de la UNFCCC

9.1.

Objetivos

Miembros representativos de 39 gobiernos elaboraron y firmaron, en Diciembre de 1.997, en Kioto, Japón, un Protocolo por el que se comprometían, una vez que fuese ratificado el proyecto por un número suficiente de países —cuyas emisiones conjuntas de CO2 o equivalentes superasen el 55 % de las emisiones globales—, a llegar entre el año 2008 y el 2012 a una reducción total de sus emisiones de CO2 de un 5% con respecto a los niveles emitidos en 1990. GRUPO 6 |

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

El tratado ha sido ratificado por la Unión Europea pero no por los Estados Unidos. Cuando por fin el gobierno de Rusia se decidió a ratificarlo, el tratado entró en vigor en Febrero del 2005 (por haberse alcanzado entre los firmantes el 55% de las emisiones globales).

Los objetivos a cumplir en el tratado original son diferentes para cada país. Así, a los países de la Unión Europea se les permite que se repartan entre ellos las cuotas de reducción, para satisfacer un total de bajada del 8%. El reparto permite que países de este grupo, como España, aumenten sus emisiones en un 15 % (... pero al acabar el 2005 ya eran un 50 % superiores a las de 1990).

A pesar de que algunos países europeos, como España, difícilmente cumplirán lo pactado, es muy posible que el conjunto de la Union Europea sí lo logre, sin necesidad de aplicar nuevas políticas, ni sufrir nuevos costes (si bienlas emisiones del sector transporte han aumentado ya un 20 % entre 1990 y 2001...). Por eso algunos países de Europa son el motor del pacto, ya que es fácil firmar algo cuando no hay que sacrificar gran cosa.

En efecto, Alemania, gracias al cierre de industria pesada tras su reunificación con la parte oriental rebajó sus emisiones per cápita de 12,2 toneladas/año en 1990 a 10,5 toneladas/año en 2004; el Reino Unido gracias al paulatino abandono del carbón desde los tiempos de Thatcher y su apuesta por el gas y la energía nuclear, pasó de 10,4 toneladas/año en 1990 a 9,6 toneladas/año en 2004; y finalmente, Francia, gracias a su opción de electricidad nuclear (el 80 % de su producción) pasó de tener en 1990 unas emisiones de CO2 per cápita de 6,5 toneladas/año a tener en 2004 unas emisiones de 6,7 toneladas/año. GRUPO 6 |

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Sin embargo, las emisiones per cápita de España aumentaron de 5,7 toneladas/año en 1990 a 9.0 toneladas/año en 2004 (fuente: EIA). El telón de fondo del apoyo de estos países de Europa al Protocolo de Kioto es la política europea de abandono del carbón como fuente de energía eléctrica, en favor de las centrales movidas por energía nuclear y por gas metano.

En efecto, la combustión de gas natural (metano) en las turbinas para la obtención de energía eléctrica emite aproximadamente 370 gramos de CO2 por cada kWh producido, frente a 750 gramos por kWh en las turbinas movidas por carbón. Razón por la cual se denigran las ventajas del carbón, combustible barato y abundante, presentándolo a la población como sucio y anticuado.

Apenas se menciona el motivo de la falta de competitividad del carbón europeo frente a los carbones de otros países exportadores, que gozan de minas a cielo abierto, de mucha más fácil explotación.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Emisiones de carbono en forma de CO2 durante los años 1980 y 2000 en algunas regiones del mundo. Se observa una disminución en la Europa más desarrollada, y un aumento muy importante en USA y, sobre todo, en Asia, que antes del 2020 superará a los demás continentes.

El problema es diferente con Estados Unidos, país al que se le pedía una reducción del 7 % En el año 2000, cuando decidieron definitivamente no ratificarlo, sus emisiones eran ya un 18 % superiores a las de 1990. Las fuertes emisiones americanas se explican en gran parte por su baja fiscalidad en los combustibles, especialmente en la gasolina, y porque continúa basándose en el carbón propio como principal fuente energética de producción eléctrica (un 50 % ).

De esta forma Estados Unidos mantiene su independencia en materia de generación eléctrica mucho mejor que Europa, que depende cada vez más de sus importaciones de gas natural, especialmente de Rusia (y de Argelia, en el caso de España).

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Producción de carbón en USA. Su utilización masiva en la producción de electricidad y su abundancia y facilidad de extracción en los nuevos yacimientos a cielo abierto de la región occidental explican el fuerte crecimiento registrado en las tres últimas décadas (fuente EIA)

Fuera de obligaciones de reducción (aunque también firman el tratado les es suficiente el aplaudirlo) quedan China y la India, Brasil y México, países que, a pesar de la modernización de sus industrias, son los que más aumentarán sus emisiones de carbono en los próximos años, debido al fuerte desarrollo del transporte público y privado.

Por poner un ejemplo, cada año en China se construyen unas cien centrales térmicas de carbón con una capacidad total de 75.000 Mw (cifra equivalente a casi dos veces la electricidad punta consumida en España).

Emisiones de CO2 en diversas naciones y regiones del mundo en el año 2000. El área de los rectángulos es proporcional a las emisiones de cada una de ellas.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

En vertical se representan las emisiones per cápita. En horizontal se indica la población. La media per cápita global es algo superior a 1 tonelada de C (contenido en el CO2) al año.

Tanto en los Estados Unidos como en Australia, en donde también la importancia del carbón es enorme (produce el 85% de su electricidad y representa el primer producto de exportación), se desarrollan en la actualidad costosos proyectos de investigación en centrales térmicas de nueva generación en donde el carbón se gasifica antes de ser quemado en turbinas de ciclo combinado, en las que el CO2 producido se puede capturar.

Dos de estas centrales pilotos existen también en Europa, una en Holanda y otra en España. También avanzan los sistemas de inyección y enterramiento geológico del CO2 producido en formaciones salinas profundas y en pozos de petróleo y de gas anteriormente ya explotados.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

A pesar de la controversia y de las dificultades de asumirlo, el Protocolo de Kioto en sí tendrá unos efectos muy modestos. En realidad resulta que sólo por respirar la humanidad emite al año unos 2.500 millones de toneladas de CO2... que es una cantidad considerable, mayor que la disminución requerida en el Protocolo de Kyoto (la reducción requerida en el Protocolo es de poco más de 1.000 millones de toneladas, un 5% de las emisiones de 1990).

De hecho, si se llevase a cabo en los próximos años la reducción original pactada, los modelos climáticos estiman que sólo se evitaría con ello una subida inferior a una décima de grado con respecto a la prevista en caso de que no se tomase ninguna medida.

El objetivo del Protocolo de Kioto es conseguir reducir un 5,2% las emisiones de gases de efecto invernadero globales sobre los niveles de 1990 para el periodo 2008-2012. Este es el único mecanismo internacional para empezar a hacer frente al cambio climático y minimizar sus impactos.

Para ello contiene objetivos legalmente obligatorios para que los países industrializados reducan las emisiones de los 6 gases de efecto invernadero de origen humano como dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), además de tres gases industriales fluorados: hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre.

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MODULO 2

9.2.

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Sumideros

Un aspecto muy polémico del tratado de Kioto es la aceptación de que se aumente la cuota permisible de emisión a los países que lleven a cabo una política de reforestación, calculando la cantidad de CO2 absorbido por los nuevos bosques que actúan como sumideros (un cálculo nada simple, pues depende de muchos factores).

Australia, en una hábil negociación, consiguió que debido a su política de reforestación se le permitiera emitir en 2012 un 8 % más que en 1990, a pesar de que este país se encuentra a la cabeza mundial en las emisiones de CO2 per cápita (sin embargo, ni aún así ha ratificado todavía el protocolo).

Todavía más difícil de calcular es la absorción de CO2 producida por otros posibles cambios en los usos del suelo. Una posible contradicción de llevar a cabo una política de reforestación es que debería también tenerse en cuenta que un paisaje con más bosques es en algunos lugares, por ejemplo, en la tundra, un paisaje con menos albedo, es decir, menos reflectante.

Por la tanto la disminución de albedo que con los nuevos bosques se produciría en las latitudes altas —y que incrementaría la temperatura de la superficie— es posible que contrarrestara en algunos lugares sensibles el efecto de enfriamiento que ocasionaría la mayor absorción de CO2 .

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Emisiones globales antrópicas de CO2 enpetagramos de carbono al año

.

Solamente

una

parte

del

CO2

emitido

(la

mitad

aproximadamente) se acumula en la atmósfera (área azul) ya que es considerable la parte del CO2 que es absorbida fotosintéticamente por el plancton oceánico y la vegetación terrestre (área verde), con lo que aumenta así la biomasa terrestre.( referencia: Quay P., 2002, Ups and Downs of CO2 uptake, Science, 298, 2344)

9.3.

Cuotas

En el protocolo de Kioto también se admite que pueda haber una compraventa nacional e internacional de créditos de emisiones entre empresas, a partir de las cuotas que se fijen para cada país en el Protocolo y que los gobiernos nacionales repartan entre sus empresas. De esta forma, después del reparto, un país que quisiese sobrepasar su cuota de emisión podría comprar parte de la cuota otorgada por ejemplo a Rusia o a algunos países del Este de Europa, y de esta forma emitir más de lo que en principio se le concedía.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Ponemos este ejemplo ya que a Rusia , por razón de sus altas emisiones en 1990 —debido a la pervivencia de industrias con poca eficiencia energética— se le otorgaría en principio una cuota superior a la que necesitará utilizar en un futuro próximo con la nueva tecnología ("oficialmente" sus emisiones en el año 2.000 eran casi un 40% inferiores a las de 1990 y en el protocolo se le otorga un permiso de emisión en el 2012 del 100% de las emisiones de 1990).

Por otra parte Rusia es un gran exportador de gas natural, combustible favorecido por el Protocolo. Así que será uno de los países más beneficiados económicamente a pesar de que un calentamiento le resultaría beneficioso.

Temperatura media de Enero (más vale un mapa que 100 palabras)

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MODULO 2

9.4.

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Canjes

Otra complicación del protocolo de Kioto es permitir a los países firmantes que las reducciones de otros gases invernadero puedan también servir de créditos, que se canjeen por las emisiones equivalentes de CO2. Estos gases son: el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los perflurocarburos (PFCs), los hidrofluorocarburos (HFCs) y el hexafluoruro de azufre (SF6).

Las equivalencias no son fáciles de determinar, debido sobre todo a la diferente duración de vida de los gases en la atmósfera. Por ejemplo el "potencial de calentamiento global" (GWP) del metano es 56 con respeto al del CO2 (GWP del CO2 = 1) en un horizonte de 20 años, pero es 21 en un horizonte de 100 años (que es el que. por ahora, se utiliza en los canjes).

Ocurre que el metano tiene una vida media en la atmósfera de corta duración (unos 12 años), por lo que su potencial de calentamiento depende mucho del tiempo que haya transcurrido desde su emisión.

Otros aspectos aún más complicados no fueron recogidos en el Protocolo, como es el de las reacciones entre sí, directas o indirectas, de los diversos gases invernadero en la atmósfera, que hacen variar de forma muy compleja sus vidas medias y, por lo tanto, su potencial de calentamiento.

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MODULO 2

9.5.

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

SITUACIÓN ACTUAL DEL PROTOCOLO DE KIOTO

La UE aceptó el objetivo de un 8% de reducción; EE.UU. 7% y Japón 6%. Sin embargo, otros países tenían el compromiso de estabilizar sus

emisiones

como

Nueva

Zelanda, Rusia o Ucrania, o la posibilidad de incrementarlas como Noruega un 1% y Australia un 8%. Lo mismo sucedió con el reparto que los países europeos hicieron de su 8% conjunto, permitiendo a España aumentar las emisiones en un 15%. Como las emisiones reales de Rusia cayeron con el colapso económico de principios de los 90, la concesión

creó

un

significativo

excedente

de

"derechos"

de

contaminación (conocido como "aire caliente") que podría ser vendido al mejor postor.

A pesar de las propuestas de los grupos ecologistas indicando con una gran variedad de estudios cómo las naciones industrializadas podrían fácilmente exceder los modestos objetivos contenidos en el Protocolo a través de medidas de reducción solamente, los políticos de algunos países decidieron que necesitaban mayor flexibilidad para lograr sus objetivos.

Incluyeron en el acuerdo de Kioto mecanismos para el "Comercio de Emisiones" (posibilidad de comprar excedentes de CO2 a otros países que hayan reducido sus emisiones), un "Mecanismo para un Desarrollo Limpio" (proyectos en países en desarrollo por parte de países industrializados), "la implementación conjunta‖ (puesta en práctica conjunta entre países industrializados) y los sumideros (dependencia de los bosques y la vegetación para absorber CO2). GRUPO 6 |

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Estos mecanismos están pensados para ser "suplementarios" de las medidas de reducción, pero definir lo que esto significa ha ocupado a los negociadores durante los últimos años.

Los debates sobre las reglas para operar los distintos mecanismos ofrecieron más posibilidades para aquellos que quieren escaparse de sus obligaciones de Kioto. La Administración Bush decidió no ratificar el Protocolo de Kioto y los negociadores de su Gobierno encabezaron un grupo compuesto fundamentalmente por Australia, Canadá, Japón, Nueva Zelanda y Rusia que buscó dinamitar el acuerdo para permitirles tomar medidas en contra y así reducir las emisiones nacionales.

Finalmente, y de acuerdo a las últimas negociaciones, Canadá, Japón y Nueva Zelanda decidieron ratificar este acuerdo internacional. EEUU, a través del petro-adicto George W. Bush y a pesar de haber participado en todas las negociaciones intentando bloquear el proceso, decidió autoaislarse en la lucha contra el cambio climático, secundado por Howard,

otro

presidente

del

talante

intelectual

del

presidente

norteamericano que gobierna Australia.

Tras la ratificación por parte de Rusia en septiembre de 2004 el Protocolo de Kioto se convienrte así en Ley internacional. Poniéndose en marcha todos los mecanismos existentes en él. Por el momento, la UE ha desarrollado ya una serie de directivas con el objeto de comenzar a reducir nuestras emisiones tan necesarias como urgente.

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MODULO 2

9.6.

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

OTROS MECANISMOS DE KIOTO

Para cumplir con el Protocolo de Kioto se establecieron además de las reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero en cada país, y del comercio de emisiones, otros mecanismos como la Aplicación Conjunta (AC) y el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL). En

cualquier

caso,

estos

mecanismos

son

suplementarios, ya que cada país

ha

de

reducir

sus

emisiones.

A tal efecto debe recordarse que

estos

incluyendo

el

mecanismos comercio

de

emisiones, en ningún caso, deberán anteponerse a las medidas internas para cumplir los compromisos en el marco del Protocolo.

Se requiere que cada país ratifique el Protocolo de Kioto, para que puedan usar estos mecanismos, asumiendo así todas las cuestiones de este tratado internacional.

9.7.

MECANISMO DE DESARROLLO LIMPIO(MDL)

Este mecanismo ofrece a los gobiernos y a las empresas privadas de los países industrializados la posibilidad de transferir tecnologías limpias a países en desarrollo, mediante inversiones en proyectos de reducción de emisiones o sumideros, recibiendo de esta forma certificados de emisión que servirán como suplemento a sus reducciones internas. GRUPO 6 |

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[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

MODULO 2

El MDL esta regido por las Partes del Protocolo a través de la Junta Ejecutiva, y las reducciones deberán ser verificadas y certificadas por entidades independientes.

Para obtener la certificación de las emisiones, las partes interesadas (país industrializado y país en desarrollo receptor del proyecto) deberán demostrar una reducción real, mensurable y prolongada en el tiempo de emisiones.

El problema estriba, principalmente, en el tipo de proyectos que se quieren llevar a cabo ya que se están presentando proyectos como captura y secuestro de carbono (CCS), sumideros de carbono o grandes infraestructuras

hidráulicas,

que

comprometerían

seriamente

el

desarrollo sostenible necesario para establecer las bases necesarias para ir hacia posteriores reducciones de emisiones más allá del Protocolo de Kioto.

Desde Greenpeace, creemos que los únicos proyectos aceptables son aquellos basados en energías renovables y mejoras en la eficiencia energética.

9.8.

EN CONCLUSIÓN SOBRE EL PROCTOCOLO DE KIOTO

Finalmente, no se ha establecido todavía ninguna forma de control internacional de las emisiones nacionales, con lo que su ejecución se hace todavía más dudosa.

En Kioto se alcanzó un principio de tratado muy complejo, útil para muchos como slogan político, pero muy vago y nada pragmático y en el que muy pocos países salen perjudicados. GRUPO 6 |

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Y quizás lo más paradójico es que, pese al barullo, la temperatura media global en los últimos 17 años ha subido muy poco y de forma irregular.

Evolución de la temperatura media global en superficie medida con termómetros (línea morada) y en la baja troposfera medida por satélites (línea azul) desde Enero 1990 hasta Diciembre 2006. Se representan las diferencias de las temperaturas mensuales con respecto a las medias mensuales del período común 1979-1998 (sólo existen mediciones satelitarias desde 1979).

Se observa una gran similitud entre las dos gráficas. Lo más notable es el descenso térmico ocurrido tras la erupción del volcán Pinatubo, en Junio de 1991, (mínimo en Agosto de 1992) y el ascenso de la temperatura media global durante El Niño de 1997-98 (máximo en Abril de 1998).

Tampoco las alarmas continuas del aumento de fenómenos locales extremos como inundaciones o ciclones tropicales parecen significar que se esté produciendo un cambio climático anormal en la historia del clima. Véase, en el 2005, año del Katrina, los ciclones tropicales a nivel global no fueron más frecuentes de lo normal.

Como globalmente el calentamiento es muy lento y falto de peligro, se echa mano de acontecimientos locales raros y extremos, y la globalización de la información y el catastrofismo de los medios permiten mantener el espejismo de que ahora ocurren con mayor frecuencia que antes.

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MODULO 2

9.9.

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

CONTENIDO DEL PROTOCOLO Y EL GTL El Protocolo de Kioto se aplica a las emisiones de seis gases de efecto invernadero: Dióxido de carbono (CO2) Metano (CH4) Óxido nitroso (N2O) Hidrofluorocarbonos (HFC) Perfluorocarbonos (PFC) Hexafluoruro de azufre (SF6) El Protocolo representa un importante paso hacia adelante en la lucha contra el calentamiento del planeta, ya que contiene objetivos obligatorios y cuantificados de limitación y reducción de gases de efecto invernadero. Para alcanzar estos objetivos, el Protocolo propone una serie de medios: Reforzar o establecer políticas nacionales de reducción de las emisiones (aumento de la eficacia energética, fomento de formas de agricultura sostenibles, desarrollo de fuentes de energías renovables, etc.) Cooperar con las otras Partes contratantes (intercambio de experiencias o información, coordinación de las políticas nacionales por medio de permisos de emisión, aplicación conjunta y mecanismo de desarrollo limpio).

El Protocolo de Kioto, sucesor de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, es uno de los instrumentos jurídicos internacionales más importantes destinado a luchar contra el cambio climático.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

Contiene los compromisos asumidos por los países industrializados de reducir sus emisiones de algunos gases de efecto invernadero, responsables del calentamiento global. Las emisiones totales de los países desarrollados deben reducirse durante el periodo 2008-2012 al menos en un 5 % respecto a los niveles de 1990.

Diésel mezclado con GTL Fuel produce menos monóxido de carbono y menos hidrocarburos crudos y partículas del caño de escape. Los productos GTL son incoloros, inodoros, biodegradables y virtualmente sin sulfuro. Usado solo o como una mezcla con diésel, GTL Fuel produce menos emisiones locales de vehículos (partículas de materia, óxido de nitrógeno, monóxido de carbono e hidrocarburos) que los del diésel convencional.

En una prueba particular en un taxi en Shanghai, el Fuel GTL redujo la cantidad de monóxido de carbono producido y liberó en la atmósfera local más del 50% y un 40% de partículas. En 2006 – una primera vez memorable – y nuevamente en 2007, un automóvil con motor diésel ganó la difícil carrera ―24 horas de Le Mans‖ usando como combustible una mezcla de GTL Fuel y diésel.

Los productos GTL se fabrican en tres pasos. Primero, el gas natural es parcialmente oxidado a alta temperatura y presión para convertirlo en gas sintético, una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono. Luego el gas sintético es convertido químicamente a través de la síntesis FischerTropsch en cera blanca (un crudo sintético). Luego la cera es descompuesta por medio de un proceso llamado desintegración catalítica en un producto que puede ser convertido en combustibles GTL y también en aceites básicos, nafta y parafina normal. GRUPO 6 |

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

10. CONCLUSIONES

Los problemas medioambientales limitan la utilización petróleo como principal fuente energética, lo cual a provocado el estudio y desarrollo de la producción de combustibles sintéticos.

La obtención de combustibles líquidos a partir del carbón, como cualquier otro proceso de manufactura, ocasiona impactos ambientales en mayor o menor grado.

Dado el tamaño de las reservas de combustibles fósiles, se encuentra que la mayor limitante para el uso de combustibles fósiles es el aspecto ambiental antes que la disponibilidad.

El más serio de los problemas ambientales es el riesgo de incrementar las concentraciones de los gases efecto invernadero, tales como el CO2 en la atmósfera terrestre.

En cuanto a los productos terminados  Menor emisión de contaminantes. La tecnología GTL produce una calidad, combustible limpio que proporciona emisiones más bajas de contaminantes locales.  Los beneficios están entre 40-60% (partículas, hidrocarburos y monóxido de carbono) para los vehículos livianos a diesel y 5-30% de beneficio para vehículos pesados a diesel.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

 No hay mayor impacto en el calentamiento global. Un sistema de GTL, en comparación con un sistema de refinería de petróleo crudo, produce una cantidad total menor de las emisiones de dióxido de carbono.  Las emisiones totales para un sistema de GTL es en este caso 78 kg de dióxido de carbono por GJ, frente a 83 para la refinería de petróleo crudo.  El Diesel de GTL, es claramente de más alta calidad que el Diesel regular o de refinado del petróleo.  Emisiones de dióxido de carbono en la producción  Sin captura de CO2 (25 kg CO2/GJ)  Con captura de CO2 (5 kg-CO2/GJ)

Planta de tratamiento de aguas industriales de Pearl GTL es el mayor del mundo, la recuperación, el tratamiento y la reutilización de todas las aguas de proceso industrial . Con una capacidad de tratamiento de 280.000 barriles diarios de agua, planta de tratamiento de agua de Pearl GTL es comparable a la de una ciudad de 140.000 personas.

Este trabajo ha provisto un análisis del GTL y Medio Ambiente, tomando en cuenta tres distintas tecnologías para la producción del gas de síntesis.

Los procesos fue empleada para determinar las demandas y usos derecursos, así como para determinar la generación de emisión de dióxido de carbono y agua a la atmosfera.

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MODULO 2

[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

La configuración SMR es la mejor opción para casos donde el agua esté disponible. La configuración POX presenta una opción sustentable, por su bajo consumo de recursos naturales y bajas emisiones de gases deinvernadero al ambiente. La configuración ATR reduce la cantidad de agua debido a que este proceso representa la configuración con menos equipos necesarios.

El proceso GTL representa una vía sustentable para la generación de combustibles,por su bajo número de emisiones comparado con los procesos comunes (de petróleo, carbón,biomasa), así como por su alta capacidad de producción de agua y la gran cantidad de energíaque genera, las cuales representan un potencial para la disminución global entre procesos en parques industriales sustentables, sin dejar de lado la disminución de costos por la reducción de recursos.

Hoy en día, el futuro de la utilización de los combustibles fósiles es muy incierto. Por un lado, el sector del transporte y las industrias consumen cada vez más, y por otro lado las reservas naturales disminuyen de manera alarmante. Así, los gobiernos y las empresas petrolíferas mundiales han empezado a preocuparse por encontrar soluciones sostenibles adaptadas económicamente.

Su nivel de contaminación del GTL es menor que otros combustibles tradicionales, dado que su combustión no produce compuestos de azufre y sus emisiones de dióxido de carbono netas son prácticamente nulas.

El diesel así obtenido es de muy buena calidad: no contiene ni azufre, ni moléculas aromáticas y su combustión en un coche no emite muchas partículas. Lo único es que su densidad es un poco baja, por eso se debe mezclar para ser más eficiente. GRUPO 6 |

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[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

La actividad humana, principalmente el uso de combustibles fósiles y la destrucción de los bosques, emiten millones de toneladas denominados ―gases de efecto invernadero‖ a la atmosfera, es decir de dióxido de carbono y de metano.

La lluvia acida es causada principalmente por las emanaciones de oxido de nitrógeno y de azufre de la combustión de hidrocarburos y del carbón y causa la muerte de cultivos y la contaminación de las aguas; además de ser nocivo para la vida humana y silvestre.

Comparando los combustibles convencionales con los Fischer-Tropsch, éstos no contienen sulfuro y el contenido en aromáticos es bajo. Estas propiedades junto con un número de cétano superior producen características de combustión mejoradas. Los testes realizados en camiones pesados mostraron una disminución en la emisión de HC, CO, NOx y PM cuando se utilizan combustibles Fischer-Tropsch. Por lo general, toda la información encontrada en la literatura concluye que el diesel Fischer-Tropsch supone una disminución en las emisiones de los regulados así como de los no regulados frente al diesel convencional.

Efectivamente, la emisión de gases a efecto invernadero acelera el calentamiento de la atmósfera. Las estrategias a utilizar se centran en controlar y estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero promocionando las energías renovables.

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11. Recomendaciones

Proponer un tren de tratamiento de agua para la obtención de la cantidad real que puede ser reciclada en el proceso, reutilizada en otros o para consumo humano.

La biomasa como materia prima, permite ahorrar las reservas naturales de carbón o de petróleo y permite, al mismo tiempo, reciclar la materia orgánica, limitando la emisión de gases de efecto invernadero.

La utilización de biocarburantes presenta ventajas medioambientales. Por ejemplo, estos biocombustibles emiten entre 40 y 80% menos de CO2 que los convencionales y no emiten SO2 (el dióxido de azufre facilita la lluvia acida) ni partículas y se disminuye la emisión de partículas en suspensión, de metales pesados, de CO, de hidrocarburos aromáticos policíclicos y de compuestos orgánicos volátiles.

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[PROCESOS DEL GAS “GTL””]

12. BIOGRAFIA

Procédé Fischer-Trospch, www.wikipedia.com

http://fr.wikipedia.org/wiki/Proc%C3%A9d%C3%A9_Fischer-Tropsch

Proceso Fischer-Tropsch.

Julio Montes Ponce de León, Beatriz Ruiz y Ana Maria Santos Montes.

Les Biocarburants. IFP, Innovation, Energie, Environnement.

http://www.ifp.fr/actualites/dossiers/les-biocarburants#innovantes

Techniques analytiques applicables aux liquides et gaz de pyrolyse de la biomasse tropicale

http://bft.cirad.fr/cd/BFT_205_61-83.pdf

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