Gas Natural: ¿Qué es? ¿Cuál es su origen? ¿Es eficiente?

¿Qué es el gas natural y cuál es su origen?

Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos acumulados en capas porosas del subsuelo. Puede encontrarse disuelto en petróleo crudo y cuando es así se le llama gas asociado.

Pero también forma una capa flotante sobre el petróleo que lo bautiza con el nombre de gas libre no asociado.

Está compuesto principalmente por metano y cantidades decrecientes de otros hidrocarburos. Contiene impurezas resultantes de la materia que lo origina y también del ambiente marino y mineral en que se forma.

Las más frecuentes son:  agua salada, dióxido de carbono (CO2), nitrógeno (N), compuestos de azufre (S) y Helio (He). 

¿Dónde se encuentra el gas natural?

Según la teoría orgánica, el origen del petróleo y el gas natural son el resultado de una serie de procesos físico-químicos y variaciones sufridas por la materia orgánica procedente de animales y vegetales que han experimentado cambios por la acción de bacterias, temperaturas y presiones elevadas a lo largo de millones de años, tras asentarse o fundirse en capas de sedimentos que contienen dicha materia orgánica.

gas naturalAl gas natural se le consigue, al igual que el petróleo, acumulado en el subsuelo, en estructuras geológicas llamadas trampas de muchísimo millones de años de formación.

Dentro de estas, el gas y el petróleo se hallan metidos en una roca  de espacios porosos denominada roca yacimiento.

Las trampas de gas o petróleo son una condición geológica de la roca del subsuelo que permite la acumulación de estos hidrocarburos fundamentales.

Pueden ser de origen estructural, donde pliegues y fallas son su característica primordial; estratigráficas, que son las trampas formadas por cambios laterales y verticales en la porosidad de las rocas; y mixtas, que son aquellas  trampas originadas gracias a una combinación de pliegues  o fallas con cambios de porosidad en las rocas.

Toda trampa tiene una roca yacimiento como característica central, limitada en  la parte superior o tope  por una roca sello que no permite que los gases escapen.

Cabe destacar que en la mayoría de los casos el gas natural se halla asociado al petróleo, pero también es verdad que hay yacimientos donde prevalece el gas. A estos se  les denomina yacimientos gasíferos. 

Tras estudios geológicos de muchos años, los especialistas han llegado a la conclusión de que deben existir ciertas condiciones para que se produzcan acumulaciones de gas o petróleo. Veamos cuáles son:

Roca madre: fuente de origen

qué es el gas naturalDebe existir una roca madre, que es la fuente de origen.

Una roca recipiente, que tiene  una porosidad que almacena el hidrocarburo.  Igualmente, debe existir un movimiento denominado migración, que explica cómo se desplazan los hidrocarburos desde la madre hacia la roca recipiente, gracias a la porosidad reinante en el ambiente y una permeabilidad que le garantiza un buen movimiento.

Finalmente, los geólogos advierten que debe darse una sincronización geológica que facilite la ocurrencia de esta migración dentro de la trampa.

¿Cómo se explota un yacimiento de gas?

Después de que el gas natural es localizado en una trampa, se procede a la explotación directa del yacimiento, empleando la misma tecnología que se usa para extraer petróleo, pero en este procedimiento se presentan mayores riesgos de tipo operacional, por lo que se tienen que extremar las medidas de seguridad a nivel industrial.

 El gas tiene muy baja densidad  y eso hace que se mezcle fácilmente con el llamado lodo de perforación, por lo que es necesario realizar pruebas diagnósticas de evaluaciones previas para determinar niveles de presión, flujo y vida útil con sus tasas de agotamiento del hidrocarburo.

Obtenida esta valiosa información se procede a realizar la perforación del pozo, única forma de localizar un yacimiento, con la ayuda de dos técnicas:  perforación con herramienta de cable a percusión y perforación rotatoria. 

¿Cómo se produce el gas?

La producción de gas, al igual que la del petróleo,  se produce en pozos de desarrollo. 

Pozos de desarrollo

Un pozo es, en palabras sencillas, un orificio que perfora la tierra, equipado con tuberías y accesorios que comunican el yacimiento con la superficie, a fin de servir como conducto para la extracción de los fluidos presentes en dicho yacimiento. Es decir, gas, petróleo y agua.

pozos de desarrollo gas naturalCuando se logran llevar hasta la superficie esos fluidos, deben pasar por tuberías que los conducen hasta una estación de recolección, donde les esperan separadores o recipientes metálicos cilíndricos, donde ocurre una grandiosa turbulencia y agitación que facilita una  separación del gas y el petróleo,  los cuales dejarán de ser hermanos gemelos y seguirán rutas distintas.

En el caso de la producción de gas libre no asociado al petróleo, no hace falta ningún proceso de separación.

El petróleo sigue hasta una refinería para producir derivados de alto valor comercial, o venderlo a mercados de exportación crudo, sin procesamiento alguno, llevándole a una terminal de embarque, donde serán transportados en barcos tanqueros.

Pero el gas natural  debe seguir varios procesos de acondicionamiento,  donde primero se extraen o eliminan las impurezas y luego vendrá el procesamiento necesario para producir los productos que se llevarán a los mercados (interno o local e internacional).

Fase de tratamiento

En la fase de tratamiento, se elimina el agua o se formarán hidratos, que no son más que concentraciones de metano y agua que se cristalizan a bajas temperaturas y pueden taponar las tuberías por donde deberán circular. Esa es la primera tarea a cumplir.

 Y se hace sometiendo el gas a compuestos secadores. 

Eliminación de dióxido de carbono

dioxido de carbono y gas naturalDespués, con la ayuda de distintos procesos de reacciones físico-químicas, sigue la eliminación de dióxido de carbono, algunos compuestos de azufre, helio y nitrógeno, que afectarán el transporte por tuberías y la calidad del combustible.

El helio y el dióxido de carbono se recuperan para la venta cuando están presentes en cantidades importantes, porque  tienen valor comercial y pueden venderse. 

Por su parte, el sulfuro de hidrógeno o H2S, tiene que desecharse porque es altamente perjudicial, corrosivo y solamente se quema en el medioambiente cuando tiene concentraciones mínimas, pero si está muy alta su concentración, entonces se  ejecutarán procesos de conversión química  para descomponer las moléculas hasta obtener un azufre puro de valor comercial.

Procesamiento del gas natural

Después del tratamiento, viene la fase de procesamiento del gas natural, donde la idea principal es separar y fraccionar los distintos componentes de este hidrocarburo tan útil en la vida cotidiana.

gas naturalLos productos obtenidos con ayuda de tecnologías complejas, son: gasolina natural; gas licuado del petróleo y gas natural que será transportado por tuberías.

La gasolina natural se usa para elevar el valor comercial de la gasolina producida en las refinerías o para elevar la calidad del petróleo aumentando su densidad.

El gas licuado de petróleo (GLP) consiste en una  combinación de propano o butano, mezclada o separada.  Estos son gases a temperatura y presión ambiental que se convierten en líquidos cuando están a baja presión.

Ese gas se usa en cocinas, calentadores de residencias, comercios y hoteles, restaurantes, clínicas y como combustible de algunas industrias.

Individualmente, el propano y el butano, se emplean en la industria petroquímica para fabricación de plásticos, alcoholes, fertilizantes, fibras y cauchos sintéticos.

Sabías qué...
Cuando se habla de gas natural licuado, es el metano en estado líquido. Se licúa a una temperatura baja, por debajo de los 160 grados centígrados bajo cero, en plantas complejas y costosas. Después se transporta en buques especialmente construidos, llamados buques metaneros que cargan vistosas esferas.

El gas llega en estado líquido hasta los distintos centros de consumo y allí se gasifica de nuevo para pasarlo por tuberías que lo transportan a diferentes lugares.

Componentes tales como  el metano, butano, propano, etano e isobutano  pueden fraccionarse en forma individual para que después sean usados como combustible en la industria petroquímica y otros procesos de tipo industrial.

¿Cómo se almacena?

El almacenamiento en refinerías se hace en esferas donde se guarda en forma muy segura el gas licuado de petróleo, o en plantas criogénicas especialmente construidas para procesar y fraccionar este hidrocarburo, donde se usan igualmente esferas o tanques de gas natural.

gas natural almacenamientoLa forma esférica de este  tanque permite una distribución muy uniforme  de la tensión bajo carga interna, a fin de ofrecer un almacenamiento presurizado muy eficiente y seguro.

Del mismo modo, reduce el espacio físico o terrestre necesario para el almacenamiento del gas natural y reduce costes en el proceso de construcción, al usarse menos fundaciones, revestimientos, tuberías y accesorios.

Otra forma de almacenarlo, ocurre cuando se va a  comercializar y vender el llamado gas licuado de petróleo,  mejor conocido como gas doméstico porque se utiliza para cocinar alimentos en los hogares.

En esta presentación, el gas es transportado en camiones cisterna con cilindros muy grandes identificados con un letrero que dice: “gases inflamables”.

También se mete en bombonas especiales de varios tamaños que pueden ser instaladas fácilmente en las casas y comercios, restaurantes y otros negocios afines.

Sabías qué...
Del mismo modo, se vende en bombonas pequeñas a excursionistas que necesiten acampar y encender cocinas pequeñas. O en sopletes especiales de soldadura, donde se emplea propano o butano. Y hasta en yesqueros o mecheros fabricados con depósitos plásticos muy herméticos que contienen este combustible en estado líquido para encender cocinas o cigarrillos.

¿Cómo se transporta el gas natural?

El transporte del gas natural, compuesto de metano y etano, después de que se le ha extraído el gas licuado de petróleo y la gasolina natural, se distribuye por tuberías a residencias, comercios e industrias.

El metano o gas natural, igualmente se emplea como combustible para mover vehículos. Ese gas es comprimido en las estaciones de servicio y se carga en los automóviles, en cilindros especiales de metal. Siempre que se hagan las instalaciones de rigor en el sistema de carburación, puede utilizar en cualquier motor que funcione con gasolina.

Es un combustible muy económico y de alta calidad ambiental.

¿Qué ventajas tiene?

Las principales ventajas son realmente beneficiosas para elevar la calidad de vida de sus usuarios. Enumeraremos las más importantes:

  • Su abastecimiento es seguro y limpio y permite revisiones periódicas.gas natural ventajas
  • Es una de las energías más baratas o económicas del mercado, porque sus precios son estables y facilitan un consumo controlado en los hogares, con ahorro significativo en la facturación.
  • Ofrece agua caliente sin interrupciones, en forma permanente.
  • Como combustible para calefacción es excelente, porque garantiza un aprovechamiento uniforme en toda la casa.
  • La instalación se integra en las edificaciones y ocupa poco espacio.
  • Es de fácil transportación, porque llega a muchos lados de forma muy eficiente, bien sea por mar o tierra. En la superficie se construyen tuberías denominadas gasoductos, que se originan en los centro de extracción y fraccionamiento, hasta llegar a los hogares donde se consumirá. Y en el mar se transporta en forma líquida, a bordo de barcos especiales llamados metaneros.
  • Es mucho menos contaminantes que los demás hidrocarburos, porque su estado gaseoso no entra en contacto con los suelos o las aguas y sus emisiones tóxicas son mucho menores que las producidas por la quema de petróleo o carbón.

¿Qué desventajas tiene el gas natural?

Desventajas:
  • Es muy volátil en todos sus tipos de presentación, lo cual lo convierte en  un combustible muy peligroso  si no se sabe manejar porque provoca explosiones mortales. Y como el gas natural no tiene ningún olor, se le añade una sustancia de olor penetrante, a fin de que pueda detectarse alguna fuga.
  • Cuando se construyen instalaciones de superficie para extraer, tratar y fraccionar este hidrocarburo, se dañan los suelos y extensiones de capa vegetal que ya no podrán recuperarse jamás, por lo que el impacto ambiental, aunque menor, es considerable.

¿Qué tipo de energía es? ¿Renovable o no renovable?

Es una energía no renovable, se encuentre asociada o no al petróleo.  Sus reservas no son ilimitadas  y aunque se calcula que aún hay existencia para muchísimos años, igual se agotará sin que exista reemplazo para este hidrocarburo.

¿Es un tipo de energía eficiente?

Es super eficiente, de alto poder calorífico y rendimiento, con márgenes de rentabilidad también elevados por su fácil almacenaje y transportación.

Un poco de historia sobre el gas natural

Según investigaciones científicas y teorías que intenta explicar cómo surgió la Tierra, se calcula que la vida del planeta supera los  3 mil quinientos millones  (3.500.000.000) de años.

Desde tiempos inmemoriales, los restos de animales y plantas que se morían, se acumulaban en diferentes lugares, pero los lechos marinos (océanos y mares) y la zona deltana de los grandes ríos ofrecieron condiciones inmejorables para la concentración de restos de flora y fauna acuática.

gas natural fósilDe esta manera,  se fueron formando grandes capas de plantas y animales sedimentados,  formados por células de compuestos químicos altamente energéticos, como el hidrógeno y el carbono, que quedaron atrapados entre capas de arena y sedimentos variados que se transformaron en rocas sólidas de diferentes características, porosas y permeables, macizas e impenetrables.

Lo cierto del caso es que cada vez que este fenómeno de sedimentación de la materia orgánica se repetía, estas capas  quedaban en una posición mucho más profunda,  en medio de presiones y temperaturas muy pero muy elevadas, junto a una actividad química de microorganismos y otros procesos naturales que permitieron la aparición de los primeras gotas de hidrocarburos mezclados con agua salada, gases, minerales y partículas rocosas.

 Los hidrocarburos son combinaciones de los elementos carbono e hidrógeno  y forman una gran familia química, con integrantes de características y propiedades diferentes.

Los tejidos celulares de animales y vegetales contienen estos elementos altamente energéticos, que se combinan con otros para formar las proteínas, carbohidratos y grasas de organismos vivos, donde el carbono es clave.

gas natural fósiles El carbono es insípido, sólido e inodoro. 

El hidrógeno, por su parte,  es un gas inflamable incoloro e inodoro.  Es el elemento más liviano de los 92 que existen en la naturaleza que forman toda la materia conocida.

Entra en combinación con muchos otras sustancias y combinado con oxígeno, produce agua.

¿Pero cómo se manifestaron los hidrocarburos en la superficie planetaria?

Las grandes presiones reinantes en el subsuelo de muchos sitios del planeta provocaron  desplazamientos hacia arriba de las primera burbujas  y gotas de hidrocarburos.

Estos grandes movimientos internos en las capas más profundas de la Tierra, presentaban espacios intercomunicados, canales, resquicios, grietas que dieron movilidad a burbujas y gotas de hidrocarburos que, con el paso del tiempo, se transformaron en  grandes reservas de energía fósil en movimiento. 

Algunos de estos hidrocarburos siguieron camino hacia la superficie y aparecieron en  forma de menes de petróleo o emanaciones de gases.  Otros se quedaron atrapados entre rocas porosas selladas por otras. A esta configuración geológica se le denomina yacimientos, que pueden ser de petróleo; petróleo y gas; petróleo con poco gas; o de condensado.

Sabías qué...
Así las cosas, en los registros de la historia se habla de que fue en el año 900 después de Cristo cuando los chinos transportaron por vez primera gas natural en tuberías construidas con bambú, genial solución para usarle como energía para alumbrar las calles.

Lo que vino después es historia conocida hasta nuestros días, siendo más que evidente que el gas natural llegó para quedarse, porque se ha convertido, en sus diferentes presentaciones, en un combustible imprescindible para agregar valor a la calidad de vida de los seres humanos.

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Mi nombre es Teresa Vaz Ferrà y soy estudiante de Biología en Barcelona. Me gusta colaborar con esta página porque desde bien joven me ha encantado el funcionamiento de la naturaleza y la biología. Tenía claro que quería estudiar algo relacionado con estos temas y por eso me acabé decidiendo por Biología.

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