Introducció

El gas Natural és un combustible que es troba en reserves subterrànies en roques poroses, es pot trobar juntament amb el petroli.
El Gas Natural és una barreja d'hidrocarburs parafínicos simples com el metà (CH4) aquest és el major component del Gas Natural (70 a 90% ), a part d el metà hi ha mes components com el etano, propà, butà i altres substàncies.
El Gas Natural s'obté igual que el petroli, mitjançant pous profunds, sistemes de captura i la contenció del gas. La seva extracció és directa i solament s'ha de netejar les impureses que pugui portar, el treball d'extracció és baix a comparança del petroli, i no necessita el procés de destil·lació i elaboració de la gasolina.
El Gas Natural es pot emmagatzemar de 2 formes: de forma comprimida (GNC) o en forma liquida, en ambdues formes varien les seves propietat.


Història

En l'any 1785, Anglaterra va ser la primera que va iniciar la comercialització del Gas Natural, aquest gas era manufacturat del carbó. El 27 d'agost del 1859, Edwin Drake va trobar Gas Natural en uns pous a mes de 23m de profunditat en Titusville, Pensilvania. En l'any 1938 la indústria del Gas Natural va ser regulada, això va ser regular el preu, ja que es pensava que era un monopoli. En l'any 1950 en tot el continent americà es construïx canonades i EUA assoleix 1milió de milles, en aquest mateix any es construïxen els primers prototips de vehicles de Gas Natural. En els anys 1980 i 1990 la indústria s'allunya de la regulació governamental, també s'incrementa el subministrament de gas i es reduïxen els preus en un 50%, i s'inicia la comercialització d'actuacions de Gas Natural..

El Recorregut del gas Natural

El gas natural es extret des de les profunditats de la Terra i perquè estigui en els llocs de consum té que fer un llarg procés i recorregut.

Extracció

Al sòl no hi ha cap indici de que hi hagi gas natural o petroli a un cert lloc per això gràcies als coneixements del geòlegs i geofísics es pot desestimar algun lloc per extreure petroli o gas natural. Quan hi ha se troba Dibujo.JPGel jaciment es té que explorar per determinar si aquest jaciment serà rendible: es té que a veure a la profunditat que es troba, les característiques dels estrats situats al damunt, etc., i també es determina la seva composició química i la pressió del gas. Si el gas no es troba barrejat, el treball es molt més fàcil i ràpid, a vegades es troba amb aigua i es té que extreure amb bombes per mantenir una producció òptima A vegades aquest treballs per poder extreure el gas natural o petroli, poden resultar pertorbadores per ala fauna i la flora, està limitat temporalment, perquè s’adopta unes mesures de prevenció. Quan ja un jaciment està esgotat, es fa el procès de desballestament de les plataformes i al segellat del pou.

Web: gas i petroli (mNACTEC)

Transport

Després de que hi ha s’ha estret el gas natural del subsòl es transportat per gasoductes terrestres i marins de centenars de km de longitud o vaixells metaners, alguns gasoductes conecten continets com per exemple Africa amb Europa Quan el gas circula per els gasoductes va a una pressió que va entre els 36 i 70 atmosferes, les canonades de diametre tenen més d’1m. I quan es transporta en vaixells metaners, aquest estan adaptats perquè puguin transportar porductes a temperatures molt baixes, el gas es liquat a uns 160 graus sota cero perquè es pugui reduir el seu volum unes 600 vegades, aquest vaixells tene capacitat fins a 136.000 m3. Quan el vaixell arriba, el gas és emmagatzemat en estat gasos. En els nuclis de població que no estan connectats a la xarxa de gasoductes ni als vaixells metaners, es construeixen plantes satèl·lit que reben el gas mitjançant camions cisterna, l’emmagatzemen i l’injecten a la xarxa de distribució local.
barcos_g1,0.jpg

Distribució

Quan ja el gas ha finalitzat el seu recorregut per les xarxes principals o ja ha estat ratificat, es injectat a les xarxes de distribució fins a arribar al usuari.
La xarxa de distribució és un conjunt de canonades per on el gas circula amb pressió, cada vegada que el gas s’apropa al usuari, la canonada es fa més petita i la seva pressió es menys. Als habitatges el gas arriba amb baixa pressió, per això no cal instal·lar cap equip de regulació, només el comptador, perquè per altres instal.lacions es necessita
instal·lar una estació de regulació que té per objecte mesurar el gas consumit i adequar la pressió a les necessitats dels diferents equips de combustió i així es finalitza aquest procés.


distribucion_g2.jpg
distribucion_g3,1.jpg



Eficàcia energètica (rendiment)

-Producció d'energia elèctrica (centrals)
El gas natural ha esdevingut un combustible atractiu per a l’obtenció d’electricitat, ja que té un millor rendiment energètic i un menor impacte ambiental
que altres combustibles fòssils. El desenvolupament i la millora de les turbines de gas permet assolir estalvis de fins al 40%.
Hi ha tres sistemes de producció d’energia elèctrica que tenen el gas natural com a combustible:
-Les centrals tèrmiques convencionals, que generen electricitat mitjançant un sistema caldera-turbina de vapor amb un rendiment global d’un 33%.
-Les centrals de cogeneració termoelèctrica, en les quals s’obté calor i electricitat tot aprofitant el calor residual dels motors i les turbines. La calor produïda serveix per generar calefacció i aire condicionat o per escalfar aigua calenta sanitària i l’electricitat s’utilitza o s’envia a la xarxa elèctrica general. El seu rendiment elèctric depèn de la tecnologia utilitzada, però pot oscil·lar entre el 30 i el 40%, mentre que el rendiment tèrmic està al voltant del 55%.
-Les centrals de cicle combinat (CCGT), que combinen una turbina de gas i una turbina de vapor i tenen unrendiment global d’un 57% respecte de l’energia primària.

Característiques d'una central de cicle combinat: San Adrià de Besòs ( Barcelona)


  • 2 grups mico-eix de 400 MW
  • Rendiment total net: 58%
  • TG: Model GT26 de Alstom
  • Combustió escalonada i doble expansió
  • Consum: 677 MWh. Potència: 255 MW
  • Caldera recuperació: Vertical sense postcombustió
  • 3 nivells de pressió
  • Temperatura de sortida de gasos: 100¼C
  • TV: Vapor recalentat a 565¼C
  • Potència: 142 MW
  • Pressió condensador: 0,08 bar
  • Sistema de refrigeració: Circuit obert d'aigua de mar
ccgn.jpg

cicle_combinat.jpg
Esquema del sistema de generació d’electricitat mitjançant centrals de cicle combinat a gas natural.Del 100% d’energia primària (gas)que alimenta la central, un 40% es perd en el procés de producció de l’electricitat i un 3% durant el transport a través de la xarxa.

Aplicacions

El gas natural s’utilitza en diferents àmbits
La Industria, el comerç i l’habitatge: El desplegament d’una xarxa de distribució en constant expansió ha anat desplaçant l’ús d’altres combustibles.
Les centrals tèrmiques mixtes
Es va imposant l’ús del gas natural, alternant-lo amb els combustibles tradicionals(fuel i carbó)
Les instal·lacions de cogeneració
Consisteix en la producció simultània d’energia elèctrica i de calor útil. Una sofisticada tecnologia redueix al màxim les pèrdues d’energia i ens permet de proveir grans col·lectius d’energia elèctrica, aigua calenta i calefacció.

La Industria Petroquímica
Com a matèria primera.
Característiques del Gas Natural
-El seu principal component del Gas Natural és el Metà ( 70 %)
-El Gas Natural és un combustible incolor i inodor, amb la qual cosa es pot detectar mitjançant l'olfacte.
-No és tòxic i és biològicament inert, el risc de foc és menor que el de la gasolina perquè la seva flama és del 60% visible.
-Quan ja s'obté el Gas Natural, s'ha de refredar fins a la seva temperatura de fusió, perquè així es pugui emmagatzemar i mantenir a aquesta temperatura perquè estigui en estat líquid.
-El Gas Natural líquid conté 88 a 94 % de metà (CH4)
- El Gas Natural líquid ha estat liquat a una temperatura de 167ª aproximadament a pressió atmosfèrica.
-El Gas Natural liquido ocupa menys espai que el GNC, però es necessita molt mes cura.


Medi ambient

Avantages
-Arriba a la indústria, comerç o a la llar a través de canonades subterrànies.
- El subministrament de gas es gaudeix de manera contínua.
- No cal sol·licitar el seu proveïment.
- No és necessari que cap persona aliena s'introdueixi al centre de consum.
-És 40% més lleuger que l'aire, no s'acumula i es dispersa en forma natural en l'atmosfera.
- Com està odorizado és senzill detectar la seva presència.
- No es requereix l'emmagatzematge.
- Es distribueix per ductos subterranis de polietilè i acer, materials provats en zones sísmiques: Mèxic, Tòquio, San Francisco, etc.
- Totes les instal·lacions compleixen les Normes Oficials.
- Les distribuïdores de gas natural supervisen i monitorean constantment les xarxes de distribució i conten amb equips tècnics disponibles les 24 hores, els 365 dies de l'any.
- Comparat amb altres hidrocarburs, posseeix la menor relació d'hidrogen-carbó en la seva composició química, per això la seva combustió és més neta i la qual menys emissions contaminants allibera a l'ambient.
- No genera partícules sòlides ni emet residus tòxics.
- El protocol de Kyoto reconeix al gas natural com el combustible fòssil més amigable amb el medi ambient.
- Són innecessàries instal·lacions d'emmagatzematge massiu, ni vehicles transportadores i/o repartidors.


Inconvenients

-Consum elevat
- Cost de la instal·lació · Dimensió de la llar
- Recurs limitat
- No és una font energètica renovable.
- La instal·lació de conductes produeix impactes ambientals, encara que limitats.
- Genera elements químics en la combustió, encara que en menor proporció i amb menor incidència.



Impacte Ambiental
La composició química del gas natural és la raó de la seva àmplia acceptació com el més net dels combustibles fòssils. En efecte, la major relació hidrogen/carboni en la composició del gas natural, en comparació de la d'altres combustibles fòssils, fa que en la seva combustió s'emeti menys CO2 per unitat d'energia produïda. La combustió del gas natural, compost principalment per metà (CH4), produïx un 25% menys de CO2 que els productes petrolífers i un 40% menys de CO2 que la combustió del carbó per unitat d'energia produïda. S'atribuïx al CO2 el 65% de la influència de l'activitat humana en l'efecte hivernacle, i al CH4 el 19% d'aquesta influència. La major part del CO2 emès (75% - 90%) és produït per la combustió de combustibles fòssils. No obstant això, les emissions de metà són produïdes en la seva majoria per la ramaderia i l'agricultura, els abocadors, les aigües residuals, i les activitats relacionades amb els combustibles fòssils.
A les empreses que distribuïxen gas natural els correspon menys del 10% de les emissions de metà a l'atmosfera, xifra que cada any es va reduint per les mesures que han adoptat les empreses com renovació de canonades antigues, recuperació de venteos de gas, etc. El gas natural és el combustible fòssil que emet menys CO2 per unitat d'energia produïda. Per tractar-se d'un gas, la seva barreja amb aire i posterior combustió és més fàcil que amb altres combustibles fòssils i l'absència de partícules i compostos corrosius de sofre, faciliten la recuperació de la calor residual i, per tant, les eficàcies de la seva utilització. A més, les reserves de gas natural són abundants, i el seu transport i distribució mitjançant canonades enterrades fan que el seu impacte sobre el paisatge sigui mínim. Pel seu rendiment i baixa emissió de contaminants, el gas natural és especialment apropiat per a la generació d'electricitat i cogeneración, ús de calderes i forns industrials, automoció, climatització i altres usos en els sectors comercial i domèstic. El gas natural és un combustible que té un impacte mediambiental mínim comparat amb la resta dels combustibles fòssils i la utilització dels quals contribuïx a reduir l'emissió de gasos d'efecte hivernacle.