La infraestructura de tuberías existente se puede adaptar para transportar hidrógeno, carbono capturado y más
NIRAJ RAYTHATHA Y KRISTIAN OLSEN
Como parte de la transición energética, el mundo está reduciendo lentamente su dependencia de los combustibles fósiles tradicionales y adoptando fuentes de energía renovables. Y esta transición hace que los expertos se pregunten qué pasará con nuestra infraestructura actual de petróleo y gas. Más específicamente, ¿significa que ya no necesitaremos oleoductos? Absolutamente no.
Los oleoductos son la forma más segura y sostenible de transportar grandes cantidades de nuestros recursos y evitar el uso de carreteras o ferrocarriles. Y aunque nos decantemos por fuentes de energía renovables, seguirá habiendo una gran necesidad de infraestructura de oleoductos nueva y existente.
Los oleoductos nuevos son una cosa, pero ¿cómo podemos transformar nuestros activos de oleoductos existentes para las necesidades del futuro? Después de todo, hemos realizado enormes inversiones en nuestra red de oleoductos existente, y sigue aportando un valor enorme para el transporte de materias primas. No podemos simplemente abandonarla. Debemos reutilizar esta infraestructura para suministrar los recursos renovables del futuro.
Si bien es posible que no necesitemos tantos oleoductos nuevos para productos de petróleo y gas, los necesitaremos para transportar otros recursos, como el hidrógeno, el carbono capturado, los biocombustibles y más. Por lo tanto, exploremos las diferentes formas en que podemos reimaginar nuestra infraestructura de oleoductos para satisfacer las necesidades de la transición energética.
TUBERÍAS PARA HIDRÓGENO
Una de las formas en que podemos reutilizar nuestros oleoductos es adaptarlos para transportar hidrógeno. El hidrógeno es un combustible alternativo que puede alimentar nuestra infraestructura energética y no libera dióxido de carbono (CO2 ) durante la combustión.
Puede desempeñar un papel fundamental en la transición energética y ayudar al mundo a descarbonizarse. Sin embargo, debemos encontrar una forma segura y sostenible de transportar grandes cantidades de hidrógeno a las comunidades que lo necesitan.
¿La buena noticia? Nuestra infraestructura de tuberías existente, en particular nuestros gasoductos de gas natural, pueden transportar hidrógeno. De hecho, ¡algunos ya lo hacen! En este momento, algunos gasoductos pueden mezclar pequeñas cantidades de hidrógeno con gas natural, y los expertos de todo el mundo aspiran a aumentar esa cifra. Sin embargo, la conversión de estos gasoductos requerirá evaluaciones y pruebas de ingeniería para identificar y mitigar posibles desafíos.
En primer lugar, las moléculas de hidrógeno son más pequeñas que las del gas natural, lo que puede provocar fugas en los conductos existentes, en particular en los conductos más antiguos que se instalaron hace décadas.
Pero hay modificaciones que podemos hacer para solucionar este problema, como mejoras en los sellos, las bombas y las estaciones de compresión. Otro desafío es que el hidrógeno puede reducir la capacidad del acero para resistir algunas formas de agrietamiento y fatiga del metal. Esto puede sonar alarmante, pero es una realidad para muchos diseños de ingeniería comunes y una que se puede manejar de manera segura si se considera cuidadosamente.
Por último, el hidrógeno no contiene tanta energía como el gas natural en términos de "volumen". Esto significa que nuestros conductos existentes tendrán que funcionar a mayores caudales, lo que puede afectar la integridad y la filosofía operativa.
Nuestros expertos han estado trabajando con clientes tradicionales de petróleo y gas para ayudarlos a descarbonizarse mediante la mezcla de hidrógeno en su infraestructura de gasoductos. En este momento, el trabajo y las oportunidades del proyecto tienden a ser para el diseño conceptual, de viabilidad y de fase preliminar confidenciales.
Sin embargo, un estudio en el que trabajamos para Enbridge examinó la oportunidad de que Alberta exportara hidrógeno como componente mezclado en un gasoducto de gas natural a Chicago. Luego, el hidrógeno se separaría del gas natural y se vendería en la región de Chicago. Estuvimos orgullosos de apoyar a Enbridge en este proyecto.
Con inversiones estratégicas y soluciones de ingeniería, los gasoductos existentes pueden reutilizarse para una red de transporte de hidrógeno. Aprovechar esta infraestructura podría ayudar a ampliar la producción de hidrógeno y acelerar la transición a la energía limpia.
TUBERÍAS PARA EL CARBONO CAPTURADO
La captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) seguirá desempeñando un papel en la transición energética. Después de todo, no podemos construir una infraestructura de energía limpia de la noche a la mañana. Tendremos que depender de los combustibles fósiles tradicionales durante años.
Por lo tanto, capturar las emisiones de carbono de los combustibles de carbono será una herramienta útil para avanzar en una dirección positiva. Pero capturar el carbono es solo el primer paso. ¿Qué hacemos con ese carbono una vez capturado?
El medio más común para gestionar nuestro carbono es transportarlo a través de tuberías para almacenarlo de forma segura y permanente bajo tierra o para utilizarlo en las industrias que lo necesitan. La oportunidad de almacenamiento es fortuita.
Las regiones geográficas que antes se utilizaban como pozos de petróleo y gas para extraer combustibles fósiles a menudo almacenaban CO2 natural que se formaba junto con el combustible. Algunas de estas formaciones se pueden reutilizar para almacenar de forma permanente más CO2 . Dado que la tubería ya existe, se podría utilizar para inyectar CO2 creado por el hombre en el pozo original.
Además, muchas industrias dependen del CO2 , incluido el procesamiento de alimentos, ¡e incluso la elaboración de cervezas artesanales! Esto ha llevado a que se utilice más carbono que en el pasado, cuando almacenarlo era la opción más adecuada.
El uso de los oleoductos existentes para transportar carbono puede ofrecernos varios beneficios. Por ejemplo, es más rentable y respetuoso con el medio ambiente que construir infraestructuras completamente nuevas.
Además, los oleoductos pueden transportar grandes volúmenes de carbono a largas distancias y requieren menos energía que otros métodos, como el camión o el ferrocarril. La modernización de los oleoductos actuales también nos permite mantener una fuerza laboral calificada y seguir generando empleo en el sector energético.
Nuestros equipos han estado trabajando con nuestros clientes para comprender los requisitos reglamentarios para el transporte de CO2, así como las formas de evaluar la capacidad de los materiales de los oleoductos existentes para un transporte seguro. Contamos con habilidades de clase mundial en visualización de daños, aptitud para el servicio y evaluaciones de riesgos geológicos que se desarrollaron para prevenir fugas de petróleo crudo o gas natural.
Y estas habilidades también se pueden utilizar en oleoductos de CO2. En Canadá, a medida que se implemente y comprenda el Crédito Fiscal a la Inversión (ITC), habrá una gran cantidad de proyectos para completar. Y estaremos allí para apoyarlos.
TUBERÍAS PARA BIOGÁS Y OTROS PRODUCTOS
Si bien la era de los combustibles fósiles requería una vasta red de ductos, la transición energética también dependerá de estos activos. Y además del hidrógeno y el carbono capturado, también se necesitarán ductos para transportar otros productos, como el biogás, el gas natural renovable y otros recursos que deberán formar parte de nuestra visión de la energía sustentable. Veamos algunos de estos recursos a continuación.
+ Biogás: El biogás es una combinación de gases rica en metano que puede utilizarse como fuente de combustible renovable. El metano es el componente principal del gas natural. El biogás se produce cuando la materia orgánica se descompone en un sistema cerrado sin la presencia de oxígeno.
Se puede utilizar para generar electricidad que puede alimentar directamente operaciones como luces, unidades de calefacción, ventilación y aire acondicionado y válvulas eléctricas. Y se puede transportar por tuberías a instalaciones capaces de aprovecharlo para su uso o para su posterior procesamiento en gas natural renovable.
+ Gas natural renovable: el biogás se puede procesar y refinar para obtener biometano, también conocido como gas natural renovable (GNR). El GNR se puede utilizar para complementar la energía de la red local, abasteciendo a nuestras comunidades de una manera más sostenible.
También se puede utilizar como combustible para impulsar vehículos como automóviles personales, vehículos de flotas, autobuses, equipos agrícolas e incluso aviones a reacción. Sin embargo, necesitaremos gasoductos de GNR para aprovechar este recurso de manera eficiente. Y nuestra infraestructura de gasoductos existente debería desempeñar un papel.
+ Otros: El hidrógeno también puede transportarse dentro de otras moléculas, como el gas amoniaco, y luego descomponerse en hidrógeno y nitrógeno gaseosos en el punto de uso. La infraestructura existente también se está reutilizando para transportar otros productos químicos, como el etanol y el metanol.
GASODUCTOS PARA LA TRANSICIÓN ENERGÉTICA
La transición hacia el abandono de los combustibles fósiles tradicionales no implica que estemos abandonando nuestra infraestructura de oleoductos. Nuestro futuro dependerá de estos activos durante los próximos años, incluida nuestra red de oleoductos existente.
Con algunas modificaciones, estos oleoductos pueden seguir siendo una parte clave de nuestra infraestructura energética, transportando nuestros productos a largas distancias de manera sostenible, segura y económica.
Encontrar formas de utilizar nuestros activos existentes es casi siempre mejor que construir desde cero. Reduce los costos, los desechos y, quizás lo más importante, el tiempo. Probablemente también reduce los impactos negativos sobre el medio ambiente.
Al reimaginar los oleoductos, podemos aprovechar las inversiones existentes para transportar otros productos como hidrógeno, carbono capturado y biocombustibles. No solo es lo correcto, sino que nos ayudará a reducir las emisiones e impulsar la transición energética.
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