Gas Natural
Nos pasamos la vida hablando sobre la energía; que si la electricidad está cara, que ahora toca gas porque está barato, que si me pongo energías renovables en casa, etc. La mayoría de nosotros, tenemos algunas nociones sobre electricidad, pero cuando hablamos de gas natural (GN) ¡el tema cambia!
Y es curioso, porque hablando con Eligenio de la luz, de las subidas y bajadas, las tarifas gas y de lo importante que es la energía. Sin gas natural, la sociedad moderna como la conocemos ¡colapsaría! No sólo hay que hablar del combustible para calentar casa, tener agua caliente o cocción, su utilización, es mucho más extensa.
De hecho, el doméstico que utilizamos en nuestras casas, es sólo una porción de un proceso industrial complejo que se origina a partir de su forma cruda ¡gas natural fósil!
Hoy toca comprender qué es el GN, su importancia, los usos más comunes y mucho más. Y lo explicamos de forma fácil… ¡Empezamos!
Qué es el gas natural
El gas natural es un combustible fósil formado por una mezcla de hidrocarburos gaseosos (gases ligeros de origen natural) que se encuentra en yacimientos subterráneos. Por esto, muchas veces escucharás «gas fósil», en su forma primaria.
En su estado puro, se compone en su mayoría de metano (CH4), pero también contiene pequeñas cantidades de etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10) o pentano (C5H12) y otros componentes.
Suele tener un 1% de impurezas; el bióxido de carbono, oxígeno, helio, vapor de agua, etc, todos de combustión limpia.
🟧 Nota: Estamos hablando de «gas en bruto», a origen. El que se introduce en el sistema gasista (red de transporte y distribución) o el «gas ciudad», debe de cumplir unas especificaciones técnicas de composición. En España, se recogen en la Resolución del 22/08/2011 [Ref. 1] de la Dirección General de Política Energética y Minas.
⚠ Qué características tiene el gas natural:
Cuando pensamos en fuentes de energía, enseguida nos viene a la mente el poder calorífico del gas natural y su eficiencia, pero, además, tiene unas propiedades singulares:
- Es una fuente de energía fósil.
- Estamos ante un producto no tóxico, incoloro y no tiene olor (inodoro).
- Es más ligero que el aire (Con densidad relativa < 1) , es decir, si hay un escape de gas, estará a ras de suelo.
- Relación volumétrica GN/GNL = 600 (GN Licuado – GNL reduce el volumen aproximadamente 600 veces).
- Poder calorífico superior (PCS) entre 9.000 y 10.000 Kcal/m3 (38 a 42 MJ/m3)
- Poder calorífico inferior (PCI) aproximadamente el 90% del PCS.
- Peso específico de 0,737 kg/m3.
- Densidad relativa del orden de 0,6.
Vamos conociendo poco a poco la temática, entonces… ¿Cuál es el origen del gas fósil?
Cómo apareció el gas natural en la Tierra
Los yacimientos de gas natural están en todos los continentes. Su creación a necesitado de miles de años y se formó principalmente por tres grandes etapas:
- Fase de sedimentación: El gas (al igual que el petróleo o el carbón) fue formado hace millones de años cuando plantas y animales se depositaron en el fondo del mar y fueron enterrados por distintos sedimentos.
- Fase de creación por aumento de temperatura y presión: Las capas de sedimentos acumulados originaron un aumento de temperatura y presión sobre la materia orgánica que se convirtió en compuestos de carbono e hidrógeno, es decir, hidrocarburos.
- Sube hacia el subsuelo o al exterior de la superficie : Por la presión que se ejerce en el interior de la Tierra, el gas se filtra a través de grietas y rocas porosas migrando hacia las partes más superiores del subsuelo. En algunos casos, se alcanza la superficie, y en otros, queda atrapado entre los poros de las rocas, en «bolsas» llamadas reservorio.
🟧 Ejemplo: Salvando las distancias, el proceso es parecido al que ocurre en los vertederos de basura; con el tiempo, la materia orgánica se descompone y crea un gas de características parecidas, que debe ser evacuado por tuberías a la atmósfera.
Cronológicamente, la época de formación del gas fósil a lo largo de la historia de la Tierra sería:
| Hace… (mill. de años) | Hecho |
| 4.600 | Origen de la Tierra |
| 4.200 | Aparecen los primeros mares |
| 3.900 | Empiza el origen de la vida (células bacterianas) |
| 2.800 | Se forman los grandes continentes |
| 2.000 | El oxígeno ya abundante en la atmósfera |
| 1.600 | Aparecen los primeros organismos planctónicos y benctónicos |
| 300 | Primeros dinosaurios y reptiles |
| 250 | Se empiezan a formar las bolsas de gas natural |
| 65 | Desaparecen los dinosaurios |
| 0,2 | Aparece el Homo Sapiens (Hombre) |
Este, lo encontramos en bolsas subterráneas llamadas yacimientos. Los reservorios de GN los podemos detectar principalmente en:
- En diferentes depósitos subterráneos de petróleo, que puede estar disuelto o separado, pero en contacto con el petróleo.
- Y en los yacimientos donde únicamente encontramos gas + «x» cantidad de líquidos / vapor (Ver más adelante tipos)
Evolución del gas natural
La evolución histórica del gas natural data de hace más de 2000 años cuando los chinos descubrieron sus propiedades y usaron este recurso para calentar agua.
Inicialmente el gas no lo utilizaban, era quemado o reinyectado a los pozos para mantener la presión de extracción del petróleo
Su uso masivo no comenzó hasta la llegada de la Revolución Industrial. En el siglo XX, ya se desarrollaron las infraestructuras de transporte y distribución.
🟨 Curiosidad: En España, los primeros intentos de obtener gas manufacturada fue a principios del siglo XIX para el alumbrado de calles por el químico Josep Roura [Ref. 2]. En 1827, se consiguió el primer alumbrado por gas ante el edificio Llotja (Barcelona).
Entonces… ¿Qué países tienen las mayores reservas mundiales de gas? Las estimaciones son que Rusia se alza en el primer puesto (19,9%), en segundo, Irán (17,1%), el tercer puesto es para Catar (12,1%), cuarto es para Turkmenistán (7,2%) y quito se alza Estados Unidos (6,7%) a nivel mundial [Ref. 3].
En el siguiente mapa [Ref. 4] podemos identificar las reservas mundiales de gas y qué países lo «controlan»:
Cómo se distribuye el gas natural
El «viaje» comienza desde la extracción en los pozos de perforación, con maquinaria y tecnología especializada. Luego, se transporta por extensas redes de tuberías a las plantas de procesamiento, donde se refina y se limpia antes de ser distribuido a los consumidores.
- Extracción de los yacimientos: perforación y extracción desde las diferentes bolsas del subsuelo.
- Tratamiento: purificación y filtrado, para eliminar elementos sobrantes y extraer el propano / butano.
- Transporte: Puede ser directo por gasoductos (Ejemplo; Argelia o Marruecos a España), o mediante buques. Este último, el gas debe ser licuado para que ocupe menos. Una vez en su destino, el gas natural licuado debe ser regasificado, es decir, convertido nuevamente a su estado gaseoso.
- Almacenamiento: en reservas estatales repartidas por todo el territorio.
- Distribución por gasoductos: Se transporta por grandes tuberías de diámetro y presión, se lleva desde las plantas de regasificación hasta las estaciones de regulación y medida.
- Red de distribución: Se lleva el gas a los consumidores finales, con presiones menores para uso doméstico, y mayores si es para industrial.
Qué tipos de gas natural hay
Hay diferentes formas de clasificar el GN, así que vamos a ir paso a paso para que podáis entenderlo mejor:
⚠ Dependiendo de su origen se clasifica en:
- Gas Natural Asociado: Se encuentra en yacimientos de petróleo, ya sea disuelto en el crudo o como una «capa» de gas sobre el petróleo.
- Gas Natural No Asociado: Se encuentra en depósitos que no contienen petróleo.
| Componente | Fórmula | Gas Asociado | Gas No Asociado |
| Metano | CH4 | 60-80 % | 95-98 % |
| Etano | C2Hs | 10-20 % | 1-3 % |
| Propano | C3Ha | 5-12 % | 0.5-1 % |
| Butano | C4H10 | 2-5 % | 0.2-0.5 % |
| Pentano | CsH12 | 1-3 % | 0.2-0.5 % |
| Dióxido de carbono | CO2 | 0-8 % | 0-8 % |
| Nitrógeno | N2 | 0-5 % | 0-5 % |
| Ácido sulfhídrico | H2S | 0-5 % | 0-5 % |
| Otros | A, He, Ne, Xe | trazas | trazas |
⚠ Dependiendo de su composición se clasifica en:
- Gas Natural Seco: Compuesto casi completamente por metano, con sólo trazas de otros hidrocarburos y compuestos.
- Gas Natural Húmedo: Contiene cantidades significativas de hidrocarburos líquidos como etano, propano, butano y pentano.
Además, estos pueden contener derivados del azufre; sulfuros, ácido sulfhídrico y disulfuros (Gas Amargo). Si no tiene derivados del azufre (Gas Dulce), que se obtiene generalmente por el proceso de «endulzamiento» del gas amargo. Cómo resumen, mejor ver la tabla siguiente:
| Denominación Estándar | Gas Dulce Seco | Gas Amargo Seco | Gas Dulce Húmedo | Gas Amargo Húmedo |
| Componente | Gas No Asociado | Gas Asociado | ||
| Etano | < 10% | < 10% | > 10% | > 10% |
| H2S | < 1% | > 1% | < 1% | > 1% |
| CO2 | < 2% | > 2% | < 2% | > 2% |
Cómo vemos en la tabla anterior, las diferencias en su composición determinan un tipo de gas. Y que pasa con su uso… ¿No necesitamos procesarlo para utilizarlo en casa?
🟧 Nota: Cuando entramos en procesados del GN como combustible para el sector del transporte; en parte el Gas Natural Licuado (GNL), o el Gas Natural Comprimido (GNC) y Gas Natural Vehicular (GNV), la temática se complica en tipologías sin contar con los biocombustibles.
¿Cómo se procesa el gas natural?
El GN una vez extraído de los yacimientos se somete a un proceso de separación (purificación y limpieza), obteniendo:
- Gas natural seco (metano y etano) que se transporta por gasoductos a los centros de consumo.
- Líquidos de gas natural (propano, butano, pentano y más pesados) que se transporta hasta una planta de fraccionamiento, para obtener productos individuales
- Otros componentes : Agua, azufre y otras impurezas (no tienen valor comercial).
Las etapas del procesado del gas natural las reflejamos en el siguiente esquema para comprenderlo mejor:
Teniendo ya más claro los tipos que hay y su procesamiento…. ¿Para qué sirve el gas natural?
Usos y aplicaciones del gas natural
El GN tiene enormes aplicaciones más allá del alto rendimiento calorífico que puede proporcionar para el hogar doméstico. Algunos ejemplos de uso del gas natural son:
El gas natural constituye la tercera fuente de energía, después del petróleo y el carbón
- Calefacción urbana: La calefacción con gas natural es ampliamente utilizada en hogares y edificios en áreas urbanas. Gracias a su eficiencia y a que emite menos carbono que otros combustibles fósiles.
- Encendido de calderas u hornos industriales: Las calderas y hornos industriales a menudo funcionan con GN debido a su capacidad para proporcionar una cantidad constante y controlada de calor.
- Producción de electricidad en Centrales Eléctricas de Alto Rendimiento: Las plantas de energía de ciclo combinado son capaces de generar electricidad con una eficiencia muy alta.
- Combustible vehicular: El GNL y el GNC se utilizan cada vez más como combustibles para vehículos, especialmente en el transporte público y de larga distancia, gracias a sus bajas emisiones y ahorro de costos.
- Fabricación de materiales químicos: Representa la materia prima para la fabricación de una amplia gama de productos químicos; pigmentos, fertilizantes, preservantes, aditivos, y compuestos químicos que alimentan la industria química y farmacéutica.
- Producción de hidrógeno: Es la principal fuente de hidrógeno, que se utiliza en una variedad de industrias, incluyendo la refinación de petróleo y la producción de amoníaco para fertilizantes.
Qué ventajas y desventajas tiene el GN
⚠ Principales beneficios del Gas natural:
- Alto valor energético: Tiene un alto valor calorífico, lo que significa que produce más energía por unidad de volumen comparado con otros combustibles fósiles.
- Eficiencia en la combustión: Se quema de manera más eficiente que otros combustibles, produciendo menos desperdicio y emisiones.
- Versatilidad: Se puede utilizar en una variedad de aplicaciones.
- Facilidad de transporte: A través de tuberías y barcos, el gas natural puede ser transportado largas distancias de forma eficiente.
- Disponibilidad: Es abundante, lo que asegura una fuente constante de energía para satisfacer la demanda.
- Menor impacto ambiental: Aunque todavía produce gases de efecto invernadero, es menos contaminante que el petróleo y el carbón.
⚠ Principales desafíos del Gas natural:
- Emisión de gases: Aunque es menos contaminante que otros combustibles fósiles, sigue produciendo CO2.
- Extracción: La extracción puede causar daños ambientales (Técnicas de Fracking).
- No renovable: Es un recurso finito, y su suministro se agotará eventualmente.
- Riesgos de explosión: Es altamente inflamable, representa un riesgo de seguridad.
- Dependencia de la infraestructura: Se requiere una infraestructura extensa y costosa, incluyendo redes de tuberías y estaciones de compresión.
- Vulnerabilidad a las fluctuaciones de precios: El precio puede ser volátil y sujeto a cambios en la oferta y la demanda globales.
¿El gas natural es una energía renovable?
El gas natural no es una energía renovable, como todas aquellas de origen fósil, las reservas son finitas. A partir de aquí, hay que reconocerle dos atributos importantes:
- El GN produce menos CO2 que el petróleo y el carbón por unidad de energía producida. Lo convierte en una opción más «limpia» comparada con otros combustibles fósiles.
- A medida que avanzamos hacia un futuro más sostenible, el gas natural puede servir de «puente» como energía de transición.
🟧 Nota: En año pasado (2022) el Parlamento Europeo avaló que el gas y la nuclear sean consideradas energías verdes equiparán dolas con las «renovables», para recibir ayudas propias de tecnologías no emisoras de gases de efecto invernadero.
Referencias del artículo:
- Ref. 1 – BOE España – Resolución del 22/08/2011 Dirección General de Política Energética y Minas | https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2011-15496
- Ref. 2 – Desde Fenercom | https://www.fenercom.com/wp-content/uploads/2019/05/recorrido-de-la-energia-gas-natural.pdf
- Ref. 3 – Desde World Population Review | https://worldpopulationreview.com/country-rankings/natural-gas-by-country
- Ref. 4 – Wikipedia | https://es.wikipedia.org/wiki/Gas_natural
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