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Especialización en Gestión Energética y Ambiental Facultad de Ingeniería

1-1-2008

Uso del gas natural como combustible más limpio Uso del gas natural como combustible más limpio

Luis Fernando Reyes Zapata Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Reyes Zapata, L. F. (2008). Uso del gas natural como combustible más limpio. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/esp_gestion_energetica/1

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MONOGRAFIA PROYECTO FINAL USO DEL GAS NATURAL COMO COMBUSTIBLE MAS LIMPIO

Presentado por: Luis Fernando Reyes Zapata

Presentado como requisito para optar al titulo de: Especialista en Gestión Energética y Ambiental

ESPECIALIZACION EN GESTION ENERGETICA Y AMBIENTAL UNIVERSIDAD DE LA SALLE

BOGOTA D.C. 2008

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CONTENIDO

Página INTRODUCCION.............................................................................................................4 1. OBJETIVO................................................................................................................5 2. JUSTIFICACION......................................................................................................6 3. IMPORTANCIA DEL GASNATURAL...................................................................7 3.1 USO INDUSTRIAL..................................................................................................7 3.2 GAS NATURAL VEHICULAR...............................................................................8 4. DIAGNOSTICO......................................................................................................10 4.1 MODELO DE SUSTITUCION A SEGUIR...........................................................15 5. EVALUACION TECNICA Y ECONOMICA........................................................17 5.1 EL USO DEL GAS NATURAL COMO APUESTA AL DE SARROLLO

SOSTENIBLE........................................................................................................19 5.2 EL GAS NATURAL Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL.................................21 5.3 EL EFECTO INVERNADERO..............................................................................22 6. ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE........................................................................23 6.1 LA ACCION DEL HOMBRE Y SU IMPACTO SOBRE EL MEDIO AMBIENTE..............................................................................................................25 6.2 VENTAJAS TECNICAS EN EL USO DE GAS NATURAL.................................27 6.2.1 Sector Minero-energético......................................................................................27 6.2.2 Sector Industrial.....................................................................................................28 6.2.3 Sector Transporte...................................................................................................29 6.2.4 Sector Residuos.....................................................................................................29 6.3 POSIBLES PROBLEMAS EN LA LUCHA MUNDIAL POR EL GAS.................29 CONCLUSIONES...........................................................................................................31 BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................33

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LISTA DE TABLAS

Página

Tabla N. 1 Usos del Gas Natural por sector económico.................................................6 Tabla N. 2 Comparación en la Emisión de Contaminantes del gas natural con otros combustibles........................................................9 Tabla N. 3 Niveles máximos permisibles para contaminantes no convencionales con efectos no carcinogénicos....................................11 Tabla N. 4 Niveles máximos permisibles para contaminantes no convencionales con efectos carcinogénicos........................................12 Tabla N. 5. Declaración de los niveles de prevención, alerta y emergencia por contaminación del aire.....................................................12 Tabla N. 6. Cuadro comparativo de los costos de consumo de otros combustibles vs gas natural.........................................................17 Tabla N. 7. Potenciales de calentamiento atmosférico.................................................21 Tabla N. 8. Impactos ambientales sobre energéticos....................................................26

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INTRODUCCION

Hoy en día el tema ambiental juega un papel muy importante en la toma de decisiones para decidir si se ejecuta o no un proyecto. Pero lo que realmente impacta es la actividad que se va a desarrollar después de ejecutar el proyecto. Lógicamente los proyectos generan contaminación y las actividades impactan, pero como en el desarrollo de la actividad hay más tiempo implicado, será donde mas afectación ambiental puede generarse. Llámese desarrollo de una actividad al funcionamiento de una central térmica, plantas procesadoras donde hay producción de vapor o calor a través del uso de calderas, funcionamiento de una cadena de restaurantes, funcionamiento de vehículos de transporte, sea público o privado, o simplemente al proceso de cocinar en el hogar, en cada una de éstas actividades hay una generación de una serie de productos generados de la combustión en sus procesos y que ocasionan contaminación al ambiente. Lo que el desarrollo del presente trabajo busca es dar la alternativa de emplear un combustible de origen fósil, que se encuentra en yacimientos naturales, que es materia prima energética de nuestro país, pero que a diferencia de cualquier otro combustible, es el que menos contamina, el que menos generación de partículas contaminantes genera al ambiente, y lógicamente menos enfermedades ocasiona en sus procesos de combustión. No es realmente la cura para la contaminación del ambiente en nuestro país, pero en una economía como la nuestra que su PIB depende en casi un 50% de la explotación del petróleo y sus derivados, es el energético mas adecuado para usar en todos los procesos comerciales, industriales, automotrices y residencial, donde se usa un combustible para generar algún tipo de energía.

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1. OBJETIVO

Emplear el uso del Gas Natural como alternativa de combustible más limpio, en los procesos industriales, transporte y residencial con el fin de mitigar la contaminación del aire. Lograr la sensibilización en el tema del uso de gas natural presentando sus ventajas ambientales y energéticas en los diferentes sectores económicos. Demostrar que la contaminación del aire afecta directamente la salud de toda persona, ocasionando enfermedades respiratorias, cancerigenas y no cancerigenas en general, que influyen directamente en el desarrollo social y económico del país. Definir estrategias y mostrar las ventajas del uso del gas natural para motivar a las microempresas, pequeñas industrias, al sector vehicular y el gran sector industrial, el acceso a tecnologías limpias, en este caso, el uso de gas natural como combustible

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2. JUSTIFICACION Los proyectos de distribución de gas natural son estratégicos para el desarrollo económico y social del país, ya que a través de ellos se cuenta con un energético limpio, económico y seguro. Los proyectos de gas natural hacen parte de la implementación de tecnologías más limpias las cuales no causan impactos de gran magnitud al entorno natural y al hombre. El proceso de aprovechamiento del gas natural en Colombia está conformado por la exploración, explotación, el transporte y la distribución, cuyos usuarios finales son : la industria, el comercio, el sector residencial y las estaciones de gas natural vehicular comprimido ( GNC) para vehículos. El gas natural es una energía eficaz, rentable y limpia, y por sus precios competitivos y su eficiencia como combustible, permite alcanzar considerables economías a sus utilizadores. Por ser el combustible más limpio de origen fósil, contribuye decisivamente en la lucha contra la contaminación atmosférica, y es una alternativa energética que destacara en el siglo XXI por su creciente participación en los mercados mundiales de la energía. En corto tiempo, las estrictas normas de emisiones desarrolladas por las autoridades de control, serán aplicadas más severamente aun en los países en desarrollo. Las emisiones propias de naftas y gasoil, existen limitadas en los motores a “GNC”, lo que permitirá progresar en el desarrollo de los mismos. En el mediano plazo, el énfasis se dará sobre vehículos y motores específicamente diseñados para usar "GNC". Esto permitirá el uso de motores de alta compresión, aprovechando el mayor índice de octano de este combustible que supera en un 30% a la nafta de mayor calidad, con lo que se logrará mayor potencia que el correspondiente vehículo naftero. Estos motores son y serán prácticamente inofensivos para nuestro medio ambiente, reducen las emisiones de los gases responsables del llamado “efecto invernadero”, hasta en un 40%. Según el CONPES, algunas de las acciones encaminadas a construir la política nacional para la prevención y el control de la contaminación del aire son: fortalecimiento del programa de monitoreo y seguimiento del aire a nivel nacional, regional y local a través del desarrollo de un protocolo de monitoreo y seguimiento; diseño de propuestas para incluir medidas de prevención y control de la contaminación del aire en las políticas y regulaciones de competencia de los Ministerios de Transporte y de Minas; diseño de estrategias que faciliten a las microempresas y pequeñas industrias de los sectores industrial y de transporte el acceso a tecnologías limpias; revisión de las regulaciones sobre la importación de vehículos y tecnologías; revisión de la legislación y estrategias sobre ordenamiento territorial, desarrollo urbano y movilidad de las ciudades.

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3. IMPORTANCIA DEL USO DE GAS NATURAL 3.1 USO INDUSTRIAL En el transcurso de las últimas décadas, los niveles de contaminación en Colombia han tenido un comportamiento creciente. Todos los sectores son partícipes en este aumento de la contaminación (consumidores, productores). Durante los últimos 20 años la calidad del ambiente en Colombia se ha degradado a tasas que no tienen precedente. Los niveles de contaminación ambiental que se registraron en las principales ciudades del país colocaban a Bogotá, Cali, Medellín, Barranquilla y Cartagena con índices de contaminación superiores a los de ciudades en países industrializados que cuentan con un mayor número de habitantes y un nivel de desarrollo económico más elevado. La mayor parte de las explotaciones y procesos industriales realizados en Colombia a través de la historia no han tenido en cuenta los grandes impactos de contaminación que generaban, como ejemplo se tienen las petroquímicas, las siderúrgicas, las cementeras, las curtiembres y las alcoholeras. Son impactos que se revierten hacia la sociedad en conjunto de una forma negativa. En las décadas pasadas, Colombia basó su desarrollo y crecimiento a costa de su medio ambiente, algo similar a lo que venía ocurriendo a nivel mundial. Los impactos del aparato productivo sobre la naturaleza fueron muy poco tenidos en cuenta, y la industria creada en Colombia avanzó con altos niveles de contaminación. El gas natural se utiliza como materia prima o como combustible en los sectores industrial, petroquímico, termoeléctrico, doméstico, comercial y de transporte terrestre. Sus principales usos por sector se pueden observar en la tabla N. 1. TABLA N. 1 USOS DEL GAS NATURAL POR SECTOR ECONOMICO Sector Usos Producto Industrial - Refinerías de petróleo

- Industria del vidrio - Minas de ferroniquel - Industria alimenticia - Hierro y acero

- Pulpa y papel - Industria del cemento - Cerámica - Industria textil

Petroquímico - Urea - Alcoholes - MTBE - Etileno - ETC

- Nitrato de amonio - Aldehídos - Acetileno - Polietileno

Termoeléctrico Turbogeneradores - Calderas (turbinas a vapor) - Plantas de ciclo combinado

- Plantas de ciclo ¨STIG¨ - Plantas de cogeneración - Plantas de trigeneración

Doméstico y comercial

- Cocinas - Secadoras de ropa - Refrigeración y acondicionamiento de aire

Calentadores de agua - Calefacción Restaurantes - Hoteles

Transporte - GNV - Gas Natural Vehicular comprimido en reemplazo de gasolina motor.

- Transporte público y particular

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El uso del gas natural como combustible en los anteriores sectores, sustituye energéticos como la electricidad, GLP, ACPM, queroseno, fuel oil, crudos pesados y carbón en el área industrial; y electricidad, GLP, queroseno en el sector doméstico y comercial; y gasolina y diesel en el transporte.

Como se observa, el gas natural como combustible puede ser empleado en casi todas las actividades económicas, con la ventaja de que es el combustible que menos contaminación genera al ambiente, es decir menos emisiones de material partículado, el cual ocasiona en las personas disminución en la visibilidad, afecciones respiratorias, tos crónica, llegando a asma bronquial, y al ambiente en combinación con la lluvia, se genera lo que conocemos como lluvia ácida y el efecto invernadero. Nos debemos preguntar cuanto cuesta nuestro aire, cual será el precio que tendremos que pagar por respirar un aire limpio, los niños y los adultos mayores son los mas perjudicados y si el gobierno a través de sus políticas ambientales no crea mecanismos serios que prevalezcan sobre los intereses particulares de unos pocos, el precio futuro de vivir en un ambiente contaminado tal vez ni lo podamos pagar. El sector Industrial en general, es el que más contaminación ocasiona, existen diferentes mecanismos económicos y políticos que el gobierno crea para fomentar la inversión local o nacional, buscando que grandes empresarios instalen sus industrias, que generen desarrollo. Pero por que no hacer lo mismo en el tema ambiental, en el tema de contaminación, fomentar la inversión e instalación de fabricas e industrias, impulsar este desarrollo con incentivos económicos desde el punto de vista ambiental.

3.2 GAS NATURAL VEHICULAR

El Gas Natural Vehicular se ha presentado como una oportunidad para el país en términos económicos y ambientales. De acuerdo a proyecciones realizadas por el Ministerio de Minas y Energía, Colombia cuenta con reservas de gas natural para los próximos 20 años. Adicionalmente, la interconexión gasífera con Venezuela permite acceder a las reservas del vecino país que representan por lo menos 150 años de producción de dicho combustible.

Por otra parte, el gas natural a diferencia de otros combustibles no está sujeto a los vaivenes de las tasas de cambio ni de los precios internacionales. Sumado a esto, el gobierno nacional se ha comprometido a que el precio del galón equivalente de Gas Natural Vehicular continúe siendo como hasta ahora el 60% del precio de la gasolina en Barrancabermeja sin sobretasa. Este compromiso permite que las bondades económicas del Gas Natural Vehicular sean fácilmente transferibles al consumidor final.

En cuanto a las calidades ambientales del Gas Natural Vehicular es claro que las emisiones contaminantes por el uso de este combustible son inferiores e incluso nulas, comparadas con las de otros combustibles. Es así como por ejemplo el Gas Natural Vehicular reduce las emisiones de gases responsables del efecto invernadero y de buena parte de las enfermedades respiratorias en los grandes centros urbanos.

Así pues, las investigaciones del Ministerio de Transporte y del Ministerio del Medio Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial permiten vislumbrar una alternativa para los transportadores y para la descontaminación por fuentes móviles de los grandes centros

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urbanos. De acuerdo a las proyecciones realizadas por el Ministerio de Transporte, el transportador se puede ahorrar entre un 15% y un 50% de sus costos relacionados con combustible sólo con convertir su vehículo a gasolina a uno de sistema dual. Igualmente, se presentan ahorros importantes en términos del mantenimiento de los motores: La frecuencia del cambio de aceite se reduce a la mitad cuando se emplea gas natural como combustible motor.

Uno de los aspectos fundamentales es que los ahorros generados por la utilización de este combustible le permiten al transportador financiar sus equipos de conversión recuperando su inversión en menos de dos años para los vehículos más grandes que requieren una mayor cantidad de cilindros para mantener su autonomía de viaje. Al respecto es necesario aclarar que los vehículos convertidos pueden utilizar cualquiera de los dos combustibles en el momento en que el conductor así lo decida. Pero la tarea apenas empieza. Este proyecto de masificar el uso del Gas Natural Vehicular requiere de una labor de coordinación entre las distintas instancias gubernamentales teniendo en cuenta que es el sector privado el encargado de desarrollar el mercado y de ofrecer una gama de productos adecuados para el parque automotor colombiana, el servicio de conversión de los vehículos y su mantenimiento y las estaciones de servicio.

Es así como el Ministerio de Transporte le ha propuesto a los Ministerios de Minas y Energía y del Medio Ambiente la creación de una mesa de trabajo permanente entre las tres instituciones que permita unir esfuerzos en aras de obtener los mayores beneficios para los colombianos. Esta mesa comenzará a reunirse formalmente en los primeros días de enero con una agenda que tratará los temas fundamentales Igualmente, el gobierno nacional considera de suma importancia realizar una campaña de divulgación y capacitación sobre los beneficios económicos y ambientales del gas. El gobierno capitalino se encuentra analizando la posibilidad de crear rutas verdes donde el servicio sea prestado por vehículos convertidos o dedicados a gas. Allí, el Ministerio de Transporte también jugará un papel fundamental para la promoción de este proyecto en la ciudad. En la actualidad, Argentina es el país sudamericano que más utiliza el Gas Natural Comprimido. Debido a una cuestión netamente económica, porque el precio del GNV está muy accesible en ese país, son varios los vehículos que salen de fábrica así equipados. Principalmente, son unidades de perfil utilitario en las que se supone un kilometraje diario muy superior al de un automóvil de uso normal. Primero en los países del norte de Europa y luego en el resto, la utilización del GNV en el transporte urbano de pasajeros cobró importancia debido al incremento de la polución ambiental que los impulsores nafteros y diesel ocasionan en las grandes ciudades. El GNV no produce residuos de hollín como el combustible diesel, de manera que su funcionamiento resulta ''más limpio'' y también menos contaminante. *Tomado de La revolución del GNV en Colombia. Magazín de Promigas. * Gas Natural en vehículos de transporte publico individual: ventajas económicas y ambientales. Carlos Julio Cortes. Gerencia Gas. Ecopetrol . 2004.

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4. DIAGNOSTICO El gas natural es una energía eficaz, rentable y limpia, y por sus precios competitivos y su eficiencia como combustible, permite alcanzar considerables economías a sus utilizadores. Por ser el combustible más limpio de origen fósil, contribuye decisivamente en la lucha contra la contaminación atmosférica, y es una alternativa energética que destacará en el siglo XXI por su creciente participación en los mercados mundiales de la energía. A continuación se definen conceptos de contaminantes y la forma en que se manifiestan en el medio ambiente, que nos van a permitir comprender que es y como se genera: Inquemados, carbón-hollín: son el resultado de una deficiente combustión en todo tipo de combustibles. Aún con una buena pulverización, el tamaño plurimolecular de las partículas que se generan, hace difícil la reacción completa con el oxigeno del aire, por lo que bien sean combustibles líquidos o sólidos, siempre va a haber presencia de hollín. Lo generan termoeléctricas y grandes industrias, que lo emplean por ser el combustible más económico de la actualidad. Óxidos de Nitrógeno ( NOx): la emisión de NOx, es función del tipo de quemadores y de la cámara de combustión, de la temperatura de salida de los gases, del exceso de los gases de combustión y del recorrido de los humos, además del tipo de combustibles. Lo generan el sector industrial, y comercial. Óxidos de Azufre: la emisión de SO2 y SO3, es debida exclusivamente al contenido de azufre en el combustible. Por ello la emisión de azufre en cualquier combustible liquido, aún el FO.BIA o el gasóleo es enorme. Generado por el sector industrial, transporte y comercial. Impurezas: los combustibles sólidos son los que contienen mayor índice de impurezas, parte de los cuales son arrastrados por los gases de combustión. También los combustibles líquidos, auque en menor grado, contienen impurezas, especialmente el fuel oil de mayor contenido de azufre. Son generados por todos los sectores económicos. Transporte: indirectamente, el transporte de los combustibles líquidos y sólidos, generalmente por carretera, produce una mayor contaminación por los gases emitidos por los vehículos que los transportan. En la Tabla N. 2 se encuentran valores que indican la cantidad de emisiones de contaminación que generan los combustibles.

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TABLA N 2. COMPARACION EN LA EMISION DE CONTAMINANTES DEL

GAS NATURAL CON OTROS COMBUSTIBLES

Combustible CO2 CO NOx SO2 HC Partículas Gasolina 2.979 0.608 0.017 0.0028 0.0029 0.0017 Diesel 3.088 0.0026 0.052 0.0028 0.0062 0.0184 Combustóleo 3.268 0.0005 0.0086 0.0590 0.0039 0.0285 Gas Natural 2.347 0.0008 0.0104 0.0004 0.0003 0.0011 Gas GLP 2.657 0.0010 0.012 0.0010 0.0015 0.0012 Carbón 3.941 0.0004 0.031 0.0227 0.0002 0.0070

Emisión típica de contaminantes por Kg. de petróleo equivalente (Kilogramos de contaminante) Fuente: Programa Integral contra la contaminación atmosférica: Ciudad de México Según el CONPES, algunas de las acciones encaminadas a construir la política nacional para la prevención y el control de la contaminación del aire son: fortalecimiento del programa de monitoreo y seguimiento del aire a nivel nacional, regional y local a través del desarrollo de un protocolo de monitoreo y seguimiento; diseño de propuestas para incluir medidas de prevención y control de la contaminación del aire en las políticas y regulaciones de competencia de los Ministerios de Transporte y de Minas; diseño de estrategias que faciliten a las microempresas y pequeñas industrias de los sectores industrial y de transporte el acceso a tecnologías limpias; revisión de las regulaciones sobre la importación de vehículos y tecnologías; revisión de la legislación y estrategias sobre ordenamiento territorial, desarrollo urbano y movilidad de las ciudades. El objetivo principal es mitigar, y si es posible, evitar la contaminación del aire. El decreto 979 de abril 3 de 2006, por el cual se modifican los artículos 7, 10, 93, 94 y 108 del Decreto 948 de 1995 de la Norma de Calidad del aire, definen unos parámetros más estrictos para aplicar a la normativa ambiental colombiana. Con base en lo anterior, a continuación se presenta la clasificación de las áreas-fuentes de contaminación atmosférica, que deben ser aplicadas paralelamente al desarrollo de la industria y al transporte, principales fuentes de contaminación: "Artículo 108. Clasificación de Áreas-fuente de contaminación. Las autoridades ambientales competentes deberán clasificar como áreas-fuente de contaminación zonas urbanas o rurales del territorio nacional, según la cantidad y características de las emisiones y el grado de concentración de contaminantes en el aire, a partir de mediciones históricas con que cuente la autoridad ambiental, con el fin de adelantar los programas localizados de reducción de la contaminación atmosférica. En esta clasificación se establecerán los distintos tipos de áreas, los límites de emisión de contaminantes establecidos para las fuentes fijas y móviles que operen o que contribuyan a la contaminación en cada una de ellas, el rango o índice de reducción de emisiones o descargas establecidos para dichas fuentes y el término o plazo de que estas disponen para efectuar la respectiva reducción. Para los efectos de que trata este artículo las áreas-fuente de contaminación se clasificarán en cuatro (4) clases, a saber:

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1. Clase I-Áreas de contaminación alta: Aquellas en que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación o dispersión, excede con una frecuencia igual o superior al setenta y cinco por ciento (75%) de los casos de la norma de calidad anual. En estas áreas deberán tomarse medidas de contingencia, se suspenderá el establecimiento de nuevas fuentes de emisión y se adoptarán programas de reducción de la contaminación que podrán extenderse hasta por diez (10) años. 2. Clase II-Áreas de contaminación media: Aquellas en que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación y dispersión, excede con una frecuencia superior al cincuenta por ciento (50%) e inferior al setenta y cinco por ciento (75%) de los casos la norma de calidad anual. Se restringirá el establecimiento de nuevas fuentes de emisión y se adoptaran programas de reducción, hasta por cinco (5) años. 3. Clase III-Áreas de contaminación moderada: Aquellas en que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación y dispersión, excede con una frecuencia superior al veinticinco por ciento (25%) e inferior al cincuenta por ciento (50%) de los casos la norma de calidad anual. Se tomarán medidas para control de niveles de contaminación y programas de reducción, que podrán extenderse hasta por tres (3) años. 4. Clase IV-Áreas de contaminación marginal: Aquellas en que la concentración de contaminantes, dadas las condiciones naturales o de fondo y las de ventilación y dispersión, excede con una frecuencia superior al diez por ciento (10%) e inferior al veinticinco por ciento (25%) de los casos la norma de calidad anual. En estas áreas se tomarán medidas dirigidas a controlar los niveles de contaminación que permitan la disminución de la concentración de contaminantes o que por lo menos las mantengan estables. Como complemento a la definición de las Áreas de Contaminación, el gobierno estableció Los Planes de Contingencia por Contaminación Atmosférica, que es el conjunto de estrategias, acciones y procedimientos preestablecidos para controlar y atender los episodios por emisiones atmosféricas que puedan eventualmente presentarse en el área de influencia de actividades generadoras de contaminación atmosférica, para cuyo diseño han sido considerados todos los sucesos y fuentes susceptibles de contribuir a la aparición de tales eventos contingentes. Las Corporaciones Autónomas Regionales, las de Desarrollo Sostenible y las Autoridades Ambientales a que se refiere el artículo 66 de la Ley 99 de 1993, y el artículo 13 de la Ley 768 de 2002, tendrán a su cargo la elaboración e implementación de los planes de contingencia dentro de las áreas de su jurisdicción, y en especial en zonas de contaminación crítica, para hacer frente a eventuales episodios de contaminación, los cuales deberán contar con la participación, colaboración y consulta de las autoridades territoriales, las autoridades de tránsito y transporte, de salud y del sector empresarial. En la Tabla N. 3 y Tabla N. 4, observamos los compuestos orgánicos que se generan diariamente, en el proceso industrial y en el transporte vehicular, así como las enfermedades ocasionadas por la alta contaminación del ambiente.

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TABLA N. 3 NIVELES MAXIMOS PERMISIBLES PARA CONTAMINANTES NO CONVENCIONALES CON EFECTOS NO CARCINOGENIGOS

COMPUESTO EFECTO EN LA SALUD LIMITE MAXIMO PERMISIBLE ( μ/m3

)

TIEMPO DE EXPOSICION

Acroleína Irritación de los ojos en humanos. Malos olores

50 30 minutos

Disulfuro de carbono

Cambios funcionales del sistema nervioso central. Malos Olores

100 20

24 horas 30 minutos

Diclorometano Formación de COHb en individuos normales

3.300 24 horas

Etilbenceno Aumento de peso en el órgano 22.000 1 año Fluoruros Efectos en el ganado 1 1 año Manganeso Efectos neurotóxicos 0.15 1 año

Estireno Efectos neurológicos Malos olores

260 70

1 semana 30 minutos

Tetracloro—etileno

Efectos neurológicos Malos olores

250 8.000

24 horas 30 minutos

Xilenos Efectos en el sistema nervioso central en humanos Malos olores

4.800 870

24 horas 1 año

FUENTE OMS, 2005 TABLA N. 4 NIVELES MAXIMOS PERMISIBLES PARA CONTAMINANTES

NO CONVENCIONALES CON EFECTOS CARCINOGENIGOS

CONTAMINACION CONVENCIONAL CONCENTRACION

TIEMPO DE EXPOSICION

Benceno 5 μg/m3 1 año Plomo y sus componentes 0.5 μg/m3

1.5 μg/m3 1año 3 meses

Cadmio 5x10-3 μg/m3 1 año Mercurio 1 mg /m3 1 año Hidrocarburos Totales expresado como metano

1.5 μg/m3 4 meses

Sulfuro de hidrógeno 150 μg/m3 7 μg/m3

24 horas 30 minutos

Tolueno 260 μg/m3

1000 μg/m3 1 semana 30 minutos

Vanadio 1 μg/m3 24 horas FUENTE OMS, 2005 El Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial ha realizado varias acciones con el fin de contrarrestar los efectos de la contaminación atmosférica y mejorar la calidad de aire en Colombia. El documento CONPES 3344 de 2005,

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estableció lineamientos para la formulación de la política de prevención y control de la contaminación del aire, y diseñó como mecanismo para su implementación un Plan de Acción coordinado y verificado por la Comisión Técnica Nacional Intersectorial para la Prevención y el Control de la Contaminación del Aire, (CONAIRE). Esta Comisión presidida por el Ministerio del Medio Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, con la participación de los Ministerios de Minas y Energía, del Transporte, de la Protección Social, del Departamento Nacional de Planeación y del IDEAM, fue reglamentada mediante el Decreto 244 del 30 de enero de 2006. Así mismo El decreto 979 de abril 3 de 2006, del Ministerio del Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, establece los valores máximos de contaminación permisible, que se pueden analizar en la TABLA N. 5: TABLA N. 5 DECLARACION DE LOS NIVELES DE PREVENCION, ALERTA

Y EMERGENCIA POR CONTAMINACIÓN DEL AIRE

Contaminante Tiempo de Exposición

Unidades Prevención EPA Alerta EPA Emergencia EPA

PST 24 horas μg/m3 375 / 625 / 875 / PM10 24 horas μg/m3 300 350 400 420 500 500 SO2 24 horas μg/m3 500 800 1000 1600 1600 2100 NO2 1 hora μg/m3 400 1130 800 2260 1000 3000 O3 1 hora μg/m3 350 400 700 800 1000 1000 CO 8 horas μg/m3 17 17 34 34 46 46 Nota: mg/m3 ó µg/m3: a las condiciones de 298,15 ° K y 101,325 K Pa . (25 ° C y 760 mm Hg) Como se puede observar, esta reglamentada la cantidad de emisiones permitidas en el país. La norma de calidad del aire, o nivel de inmisión, exige períodos de exposición anual, diario, ocho horas, tres horas y una hora, para la toma de las mediciones de gases. Cuando en virtud del resultado de estudios técnicos o de las mediciones registradas a través de los equipos y/o redes de monitoreo de calidad del aire en un área determinada, se declare alguno de los niveles de prevención, de alerta o emergencia, además de otras medidas que fueren necesarias para restablecer el equilibrio alterado, el gobierno deberá tomar medidas. Según el panorama expuesto en el documento CONPES DNP 3344, las mayores descargas contaminantes a la atmósfera se presentan, en su orden, en Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla. Los mayores contaminantes son el transporte terrestre (86%), la industria (8%), las termoeléctricas (3%), los sectores residencial y comercial (2%) y el transporte aéreo (1%). Las pérdidas económicas por la contaminación se estiman en $ 1,5 billones al año, y están relacionados con efectos sobre la salud pública, mortalidad y morbilidad. Las emisiones típicas de los contaminantes se obtienen a partir de los combustibles utilizados, y como se observa en la tabla N. 1, la emisión de gases generada por el uso de gas natural, es mucho menor comparada con cualquier otro combustible. Tenemos entonces que la combustión del gas natural prácticamente no resulta en emisiones de bióxido de sulfuro, el cual contribuye a la lluvia ácida o partículas que son carcinogénicas. Asimismo, el gas natural emite cantidades mucho menores

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de monóxido de carbono, hidrocarburos reactivos, óxidos de nitrógeno y bióxido de carbono que otros combustibles fósiles.

Por ser menos pesado que el aire se disipa con la sola circulación de éste, eliminado cualquier posibilidad de riesgo. El gas natural no requiere de complejos y costosos sistemas de seguridad por no requerir almacenamiento. No precisa de precalentamiento, pulverización o atomización, se mezcla con el aire para lograr una combustión óptima. Contribuye al mejoramiento de los índices de seguridad industrial al interior de las instalaciones industriales y comerciales. Garantía plena de seguridad en el manejo ya que la ley de servicios públicos nos faculta para realizar mantenimiento preventivo en las redes primarias y secundarias.

4.1 MODELO DE SUSTITUCION A SEGUIR A comienzos del año 2006, Gas Natural S.A., ESP en compañía de varios industriales de la Zona de Mochuelo y Usme, participó en la Misión a España, organizada por la Fundación Corona para el sector de procesamiento de la arcilla, visitando varias plantas y apreciando como todas ellas emplean como combustible gas natural en sus procesos de secado, cocción, generación de energía eléctrica y empaque. Este encuentro generó inquietudes y expectativas para los industriales colombianos dando como resultado la firma de un acuerdo entre Gas Natural S.A., ESP y Anafalco (Asociación Nacional de Fabricantes de Ladrillo y Materiales de Construcción), para promover el uso del gas natural, a través de un ciclo de conferencias, de las cuales se realizaron cuatro el año pasado. Así mismo, gracias al interés en la implementación de nuevas tecnologías, la preservación del medio ambiente y el bienestar del personal de la Empresa Ladrillos Sur Ltda., ubicada en el Parque Minero Industrial El Mochuelo, se firmó un acuerdo para realizar una prueba piloto con gas natural en su horno Hoffman. A finales del año pasado se iniciaron las pruebas obteniendo en primera instancia una reducción del 16% en el consumo de combustible. En este momento el proyecto se encuentra en la fase de estandarización y ajustes por lo cual se espera que a finales del año 2007 se cuente con los resultados finales. Igualmente, Ladrillera Prisma SA optó por incursionar desde noviembre pasado, en el uso del gas natural en la zona de precalentamiento del horno túnel, con resultados satisfactorios en el corto plazo, que podrían resumirse entre otros: quema más pareja, sistema de operación más fácil y eliminación de espacio para almacenamiento del combustible. Esta decisión articulada desde la misión de Ladrillera Prisma S.A., permite mantener la tecnología de punta que le ha caracterizado y permite continuar contribuyendo de manera significativa a la producción limpia del sector y de la ciudad en general. Gas Natural S.A., ESP es consciente que el esfuerzo que está realizando junto al sector ladrillero para emplear el gas natural en la fabricación de productos de arcilla, permitirá que muy pronto en la localidad de Ciudad Bolívar, al sur de la ciudad, se cuente con un aire más limpio y con una industria más tecnificada y competitiva a nivel internacional cumpliendo con el objetivo de alcanzar un desarrollo

sostenible. Aplicación de gas natural en Zona de Precalentamiento del Horno Túnel de Ladrillera Prisma SA con quemadores Wyler-Asteco.

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Otro ejemplo fue el primer proyecto de mecanismo de desarrollo limpio (MDL) de GAS NATURAL que quedo registrado el 26 de octubre ante la Convención Marco de la ONU para el Cambio Climático. El proyecto Sombrilla permitirá reducir en 325.000 toneladas de CO2 las emisiones atmosféricas de ocho plantas industriales de Colombia durante los próximos 10 años. El proyecto Sombrilla consiste en la sustitución de fuel-oil por gas natural en plantas industriales de Bogotá y la región de Cundinamarca, lo que contribuirá a reducir las emisiones de CO2 y al desarrollo sostenible de la región. Este proyecto, que es el primer MDL llevado a cabo por el GAS NATURAL y uno de los primeros promovidos por empresas españolas, es también el primero que se registra en el sector gasista de Colombia. GAS NATURAL, a través de su participada en Colombia, Gas Natural ESP, sustituirá el fuel-oil por gas natural en las calderas, hornos, cuartos de secado y otros equipamientos de ocho plantas industriales colombianas. La reducción de emisiones que supondrá la ejecución del proyecto Sombrilla será de 325.000 toneladas de CO2 en 10 años, lo que equivale a las emisiones de unos 9.000 vehículos de gasolina durante el mismo periodo. Este proyecto conlleva también la extensión de la red de suministro de gas natural en la región, y la reducción de otras emisiones de sustancias nocivas no contempladas en el Protocolo de Kioto, como el SOx o las partículas sólidas, con el consecuente beneficio para el entorno medioambiental de estas zonas de Colombia. Todas estas acciones responden a los objetivos medioambientales de la compañía y están enmarcados en la filosofía de los MDL, que permiten reducir las emisiones de gases de efecto invernadero además de contribuir al desarrollo sostenible de los países donde se desarrolla el proyecto. * Fuente Gas Natural SA ESP. Ahora hablemos del Gas Natural Vehicular (GNV o GNC), una serie de empresas de transporte público de Bogotá como Expreso Bogotano y Expreso Sur Oriente, firmaron un acuerdo de compromiso en el 2005 para disminuir la contaminación de su parque automotor en la ciudad de Bogota, con lo cual se logro, primero un acuerdo económico para que los propietarios de los buses recibieran un subsidio en la conversión de sus vehículos, y segundo, se logro una disminución de la contaminación de los vehículos, en cerca de un 70%. Los siguientes aspectos económicos y técnicos son los mas importantes a tener en cuenta cuando se piensa en pasar de usar gasolina o ACPM a usar gas natural como combustible:

• Con el GNV ahorra aproximadamente el 50% con respecto a la gasolina. • Las visitas a talleres y los cambios de repuestos y bujías disminuyen, generando

ahorro. • Disminuye la periodicidad en los cambios de aceite.

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• El motor de el vehículo recibe mejor trato y tiene mayor vida usando GNV, que tiene una combustión limpia y homogénea.

• Doble disponibilidad de combustible. Si se prefiere se puede elegir el sistema Bi - Combustible, para que su vehículo trabaje con GNV y gasolina.

• El GNV es más liviano que el aire, haciendo que se disipe fácilmente en la atmósfera, caso contrario a lo que ocurre con los vapores de la gasolina y el GLP.

• El GNV tiene una temperatura de ignición de 600°C. Mientras que la gasolina arde a los 450. El GNV es mucho menos inflamable y más seguro.

• Con el GNV usted tiene mayor control sobre el combustible. Su estado gaseoso dificulta su manipulación en comparación con los combustibles líquidos (gasolina y diesel).

• Los cilindros de GNV son más seguros que los tanques de combustible convencionales (líquidos). Los cilindros de GNV están hechos para soportar fuertes impactos y altas temperaturas.

• Las conversiones son revisadas y avaladas por un ente certificador cada año. • Usando GNV disminuye en más de un 80% la contaminación por emisión de

gases tóxicos y partículas nocivas. • El GNV contribuye a evitar el efecto invernadero, porque produce menos

dióxido de carbono que otros combustibles. • El GNV produce menos dióxido de azufre que otros combustibles.

*Fuente Gas Natural SA ESP. Ministerio de Transporte. Como vemos, en general implementando una cadena de procesos productivos más limpios, maximizando el uso de los productos y realizando inversión en tecnología que permita implementar equipos especializados, cualquier industria si lo desea, puede iniciar el cambio, puede iniciar el proceso hacia la generación de menos gases contaminantes, y este primer paso se dará con la utilización de un combustible menos contaminante, el gas natural. Así mismo en el caso del GNV, la tarifa de venta al público, que es lo primero que analiza el propietario del vehículo para cambiarse, está reglamentada por Resolución del Ministerio de Minas 8-2035 de agosto de 1995. Esta resolución refiere el precio del GNV como el 60% del precio de un galón de gasolina corriente SIN SOBRETASA en calorífica de un galón de gasolina. En términos prácticos la tarifa depende del poder calorífico del GNV que no es constante, pero en su generalidad garantizan una competitividad o ahorro mínimo del 50% respecto a la gasolina, pero ante todo se disminuye la generación CO, CO2 y HCs, gases que producen enfermedades cardiorrespiratorias y cancerigenas, y se disminuye el efecto invernadero. 5. EVALUACION TECNICA Y ECONOMICA Al tratarse de un combustible gaseoso, permite una gran flexibilidad de utilización, una fácil mezcla de combustible y comburente gracias la circunstancia de encontrarse ambos en fase única, una adecuada configuración de la llama, la posibilidad de utilizar quemadores de mayor rendimiento, una precisión de regulación en los quemadores y una gran facilidad de automatización en los procesos en los que interviene. Se trata de un combustible libre de impurezas, lo que permite un calentamiento directo en los

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productos, reduce considerablemente la contaminación atmosférica, proporciona más duración a los refractarios y a los recuperadores de calor y mejora el ambiente de trabajo. Al distribuirse mediante tuberías, ofrece garantía de suministro continuo, facilidad de distribución y ausencia de almacenaje y por consiguiente, de gestión de stocks del combustible y de espacios inutilizados. Todo ello representa un notable aumento del rendimiento global de las instalaciones y mejora general de las condiciones de trabajo. La simple sustitución de un combustible sólido o líquido por el gas conlleva importantes ventajas, como por ejemplo el menor exceso de aire en la combustión, la mayor capacidad de ajuste de temperatura y la mejora en la regulación del sistema, que se traduce en ahorros de energía muy considerables en relación con el resto de combustibles sólidos y líquidos. La ausencia de impurezas, junto con la flexibilidad de uso, convierten al gas natural en el combustible ideal para los calentamientos directos. En este caso, las ventajas frente a los calentamientos realizados a través de fluidos intermedios son un mayor rendimiento del sistema de combustión al producirse la transferencia directa del calor. De esta forma se evitan las pérdidas térmicas del fluido intermedio. También comporta la mejora en la productividad por el hecho de poder regular la transferencia de calor a un nivel de temperatura mucho más elevado; la mayor homogeneidad de la transferencia de calor a los metales a tratar; el mejor control de las temperaturas de fabricación en los diferentes puntos de proceso, y la mayor facilidad de adaptación a los cambios de producción. Por ejemplo, los vehículos que funcionan con gas natural pueden reducir las emisiones de monóxido de carbono e hidrocarburos reactivos hasta en un 90 por ciento, en comparación con los vehículos que utilizan gasolina. Otra manera de mejorar el medio ambiente es usar más gas natural para la generación de electricidad, para reemplazar el carbón o petróleo en las industrias petroquímicas, cerámicas. Nuevas tecnologías de gas natural, como sistemas de turbina de ciclo combinado del alto rendimiento, aumentan el rendimiento de la energía y simultáneamente reducen la contaminación. En el aspecto económico, las Industrias, Empresas y Vehículos ( de carga y transporte ) que utilizan un combustible diferente al gas natural, tendrán que hacer la inversión inicial de adecuar sus equipos e instalaciones para operar con gas natural. Así mismo, el valor que cancelan mensualmente por el combustible que usan, será diferente y en algunos casos será mayor al que pagarían si usan gas natural. Tenemos que evaluar cuanto nos cuesta tener una calidad de aire mucho mejor que la actual. En la tabla N. 6, se realiza un comparativo del valor del consumo de otros combustibles, con el valor del consumo que implicarías usar gas natural.

TABLA N. 6 CUADRO COMPARATIVO DE LOS COSTOS DE CONSUMO DE OTROS COMBUSTIBLES CONTRA GAS NATURAL

CONSUMO ( mes) COSTO ( $)

Consumo GN /(m3/mes)

Costo con GN ( $ )

Ahorro ( $ )

Ahorro ( % )

1000 GL ACPM 4.900.000 3.737

2.443.998 2.456.002 50

1000 GL GLP 2.200.000 2.560 1.674.240 525.760

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1000 Kw energía eléctrica

260.000 96.61 63.183 196.817 76

1000 GL Crudo Rubiales

2.500.000 4.000 2.616.000 -116.000 +4.64

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1000 GL Fuel Oil 2.900.000 4.000 2.616.000 284.000 9.8

1000 Kg de carbón 100.000 780 510.120 -410.120 +410

Precios vigentes de combustible al día de hoy. Datos MME. Valor del m3 de GN comercial $629 Como vemos, es importante tomar medidas económicas y políticas, que permitan implementar el uso del gas natural, que motiven a las empresas e industrias en general, a cambiar el uso de su combustible actual, por el uso de un combustible mas limpio, y que se vea reflejado en su utilidad. El consumo de gas natural emite una menor cantidad de CO2 en comparación con todos los demás combustibles fósiles, aproximadamente el 45 por ciento menos que el carbón y 30 por ciento menos que los productos del petróleo. Al estar compuesto en su mayor parte por metano, el gas natural contiene bajos niveles de compuestos orgánicos volátiles (VOC), que son los agentes responsables de las nieblas contaminantes urbanas. 5.1 El USO DE GAS NATURAL COMO APUESTA AL DESARROLLO SOSTENIBLE Un ejemplo a seguir por las grandes industrias del país, es el número importante de ladrilleras en el sur de la ciudad de Bogotá que han optado por utilizar en sus procesos de producción, combustibles limpios que permiten no sólo una reducción en los costos sino también una mayor eficiencia y una disminución en la contaminación del sector. *La contaminación del aire en Bogotá es un problema de salud pública al punto que sólo durante el 2005, se presentaron en la Capital de la República 167 casos confirmados de mortalidad de menores de cinco años por Enfermedades Respiratorias Agudas y la ciudad gastó 7.266 millones de pesos para atender enfermedades respiratorias asociadas a problemas de la mala calidad del aire, cifras que llaman la atención sobre los problemas que produce la contaminación y que obliga a empresas y autoridades a buscar alternativas que permitan un desarrollo sostenible que tenga en cuenta la naturaleza y que no disminuya la calidad de vida de las personas. *Fuente Monisterio del Medio Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial Desde ese punto de vista, Gas Natural S.A., ESP viene trabajando desde hace cuatro años, de común acuerdo con un número importante de ladrilleras en el sur de Bogotá (proyecto sombrilla MDL) en promover el uso de un combustible limpio en los procesos de fabricación del ladrillo y otros productos asociados a la transformación de la arcilla, con el fin de reducir los niveles de contaminación, disminuir los costos de las empresas y obtener una mayor eficiencia en la utilización de los equipos. Hoy en día, muchas ladrilleras estudian o planean en los próximos meses instaurar este modelo de desarrollo limpio.

Aplicación de gas natural en el Secador de Ladrillera Santafé SA Planta Soacha con quemador Baltur.

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Este proceso se inició a través de un acercamiento con Ladrillera Santafé S.A., empresa líder del sector, la cual a pesar de contar con 10 plantas de producción, solo empleaba el combustible en una de ellas, registrando un consumo mensual del orden de los 300.000 metros cúbicos por mes (m3/mes), y empleando en el resto de sus procesos productivos, carbón, crudo y mezclas crudo-carbón. Gracias a la política de producción más limpia y de uso racional de la energía de Ladrillera Santafé S.A., y luego de realizar varios estudios y evaluaciones técnico económicas, a través de un equipo de trabajo conformado por personal de las dos empresas, se implementó el uso del gas en el secadero de una de sus plantas. Con los excelentes resultados obtenidos allí, como la reducción de costos del proceso de secado en un porcentaje significativo, se decide replicar la aplicación al resto de plantas de Bogotá y emplear también el gas natural en parte del proceso de cocción. De esta manera, se obtiene que a finales del año 2006, las 10 plantas de Ladrillera Santafé se encuentran consumiendo más de 1.500.000 m3/mes en sus procesos de secado, precalentamiento en hornos túneles y generación de vapor. Además, se esta desarrollando un proyecto de comercialización de emisiones de Dióxido de carbono.

Quemador de gas natural del tipo Vena de aire empleado en el secado de ladrillo.

Así mismo se han venido realizando programas especiales entre las empresas comercializadoras de gas natural, el Ministerio de Medio Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial y el Ministerio de Minas y Energía, con el fin de implementar planes de financiación en empresas de transporte público, y que el costo económico en que deben incurrir para utilizar el gas natural como combustible, no sea un obstáculo y se pueda inciar una reducción drástica los niveles de emisión de gases contaminantes a la atmósfera. Esto ligado con una normativa ambiental más estricta ayudará a que logremos tener un aire más puro en las ciudades capitales, donde es más grande la contaminación por el CO2 generado por los vehículos (ver tabla N. 2 y N. 5). * Fuente MAVDT

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5.2 EL GAS NATURAL Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL El calentamiento global es un hecho y en el país los efectos ya son evidentes. Según datos del Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam) y el Departamento de Geografía de la Universidad Nacional de Colombia, la temperatura del aire aumentó entre 0,1 y 0,2 °C por decenio durante la segunda mitad del siglo XX. La señal más clara es el retroceso de los nevados en el país. En 1974 se disponía de un área de aproximadamente 94 kilómetros cuadrados (km2), en 2003 esta área disminuyó a 55 km2. Cada año, estas zonas pierden entre 2% y 3% de su superficie. En las costas colombianas se ha registrado una tendencia al aumento del nivel medio del mar de tres a cuatro milímetros anuales en el Pacífico y uno o dos milímetros en el Caribe. Dichos efectos fueron evaluados de forma preliminar en la Primera Comunicación Nacional de Colombia ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático en 2001, cuya elaboración fue coordinada por el Ideam. “En estos documentos se presentó un diagnóstico de la situación del país, un inventario de gases efecto invernadero (GEI) que contempla emisiones, fuentes y actividades que pueden ayudar a capturar dióxido de carbono (CO2), que es uno de los gases de mayor preocupación en la agenda, por sus efectos en el calentamiento. También se presentaron las acciones de mitigación, es decir acciones de reducción en la emisión de GEI y la vulnerabilidad de los diversos sectores ante este fenómeno”, presentados por Luz Dary Yépez, coordinadora del Grupo de Cambio Global de la Subdirección de Estudios Ambientales del Ideam. El óxido nitroso (N2O) y el metano (CH4) son emitidos por actividades agrícolas (especialmente por la aplicación de fertilizantes y por cultivos de arroz bajo riego), cambios en el uso de la tierra y otras fuentes. Los clorofluorocarbonos (CFCs) son emitidos por procesos industriales y otros gases como el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles diferentes al metano (que son precursores de ozono y de gases de efecto invernadero directo), son emitidos en un gran porcentaje por el sector transporte. En la Tabla N. 7 se presentan los niveles de emisión de gases de efecto invernadero ocasionados por el uso de diferentes compuestos, que al quemarsen generan un alto nivel de contaminación y potencial calentamiento atmosférico. Como vemos, el metano que se produce en la quema del gas natural es baja comparada compuestos como los sulfuros y los óxidos nitrosos, que se emplean bastante.

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TABLA N. 7 . POTENCIALES DE CALENTAMIENTO ATMOSFÉRICO

GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEIi) i

Símbolo químico

Masa molecular

Potencial Calentamiento Atmosférico (PCAi)

Dióxido de carbono

1

CO2

44

1

Metano

2

CH4

16

21

Oxido nitroso

3

N2O

30

310

4

HFC 23

70

11700

5

HFC 125

120

2800

6

HFC 134a

102

1300

Hidrofluorocarbonos (HFC)

7

HFC 152a

66

140

Perfluorocarbonos (PFC)

8

CF4

88

6500

FUENTE OMS 2005 5.3 EL EFECTO INVERNADERO

Se estima que en el transcurso del siglo XX, el incremento de la temperatura promedio de la superficie del planeta fue de 0.6°C (UNFCCC) En el periodo 1990-2100 el aumento de la temperatura estará entre 1.4 y 5.8°C. Los expertos consideran que la velocidad de este incremento no tiene precedentes en los últimos 10.000 años (PNUMA, 2001).

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Perspectiva histórica de las emisiones de CO2

• Desde finales de la década de los ´80, se empiezan a firmar los primeros Convenios y Protocolos con la finalidad de afrontar la problemática de la emisiones:

• Convenio de Viena (1985): protección de la Capa de Ozono • Protocolo de Montreal (1987): sustancias que agotan la Capa de Ozono

Acciones de Naciones Unidas en la década de los 90´s

• Convención Marco de la Naciones Unidas sobre cambio Climático: • (Nueva York, Mayo 9 de 1992) • Da los lineamientos que deben adoptar las partes involucradas en el desafío de

frenar el proceso de daño sobre la estabilidad en la vida del planeta. • Protocolo de Kyoto: (Kyoto, Diciembre 11 de 1997) • Establece que los países firmantes con economías de mercado deben cumplir

con el compromiso definido de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (CO2, CH4, N2O, HFC, PFC, SF6).

6. GAS NATURAL, ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE En general se ha analizado que la aplicación de una política ambiental que obligue y/o incentive a los productores a internacionalizar los costos ambientales, tiene efectos sociales positivos pero desestímula a las empresas que más contaminan al incrementar sus costos. De hecho, empresas que arrojen una rentabilidad negativa cuando incluya en sus costos los efectos ambientales negativos que generan podrían desaparecer. La alternativa de tales empresas será reestructurar su sistema productivo con procesos tecnológicos más limpios y eficientes si quieren competir y permanecer en el mercado. La implementación de una política ambiental causa, entonces, impactos sobre algunas de las variables que determina el desarrollo económico y, por lo tanto, sobre el desarrollo económico mismo. De esta forma, aunque difícil, es importante determinar el efecto final de una política de esta naturaleza sobre el desarrollo. El medio ambiente es un patrimonio común; por lo tanto su mejoramiento y conservación son actividades de interés público, en las que deberán participar el Estado y los particulares. Se entiende que medio ambiente está constituido por la atmósfera y los recursos naturales renovables. Por ejemplo, el Diesel que utiliza el 95% del transporte público automotor en Bogotá D.C., se produce en Colombia. El País no cuenta con la tecnología adecuada para sacar al mercado un combustible que no contamine en la medida internacional que es 50 partes por millón de azufre. El problema es la calidad del diesel generado por los altos niveles de azufre, lo cual ocasiona mayor generación de material particulado. La distribución no homogénea de reservas petroleras, condiciona el crecimiento económico de un país, a la dependencia de este recurso. Como dice el presidente de gas natural SA ESP, "ningún país del mundo que aliente expectativas de crecimiento de su economía, que cuente con reservas de gas natural y que especialmente no sea un país petrolero, no puede dejar de lado el uso intensivo del "GNC" como combustible alternativo".

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El Uso del gas natural esta directamente relacionado con el impulso que se de a la Economía, el apoyo del gobierno nacional, y el mayor control en la contaminación, fortalecer su uso como combustible limpio en el sector transporte: transporte público urbano, transporte masivo, flotillas de reparto, transporte de carga; en el sector eléctrico: turbogeneradores, turbinas de vapor, plantas de cogeneración, ciclo combinado; en el sector comercial y residencial: cocción de alimentos, calentamiento de agua, calefacción, secadoras de ropa, acondicionamiento de aire, refrigeración; en el sector industrial: producción de electricidad, producción de vapor, cogeneración, calentamiento directo, refinerías, industrias de papel, vidrio, cemento, hierro, cerámica, textil, alimenticias; y el sector petroquímico: materia prima, fertilizantes, plásticos, Mtbe, alcoholes, aldehídos, acetileno. El uso del gas natural como combustible mas limpio, nos permite reconocer que la gestión ambiental va más allá y depende en gran medida de las metas de cada organización. Una gestión ambiental eficaz sobrepasa el concepto de lo meramente tecnológico para cambiar las políticas, los programas, y los comportamientos cotidianos de la organización hacia una conciencia ambiental.

Por ser menos pesado que el aire se disipa con la sola circulación de éste, eliminado cualquier posibilidad de riesgo. El gas natural no requiere de complejos y costosos sistemas de seguridad por no requerir almacenamiento. No precisa de precalentamiento, pulverización o atomización, se mezcla con el aire para lograr una combustión óptima. Contribuye al mejoramiento de los índices de seguridad industrial al interior de las instalaciones industriales y comerciales. Garantía plena de seguridad en el manejo ya que la ley de servicios públicos nos faculta para realizar mantenimiento preventivo en las redes primarias y secundarias.

Por ejemplo, en los hogares equipados con gas natural se reducen en un 99 por ciento el bióxido de sulfuro, 90 por ciento los óxidos de nitrógeno, 95 por ciento las partículas y 40 a 50 por ciento el monóxido de carbono que en los hogares que utilizan gas LP y electricidad. Estos son los contaminantes del aire que contribuyen en gran medida al ozono urbano. Las emisiones de bióxido de carbono, que producen el efecto "invernadero" primario, se reducen entre 65 y 70 por ciento utilizando gas natural en los hogares. Además, la energía eléctrica como fuente principal de consumo en los hogares genera 400 y 900 libras de lodo y 500 y 1,600 libras de ceniza al año. Mientras que el gas natural no produce desechos sólidos.

El tráfico es el principal responsable de la contaminación local del aire urbano, a causa de los óxidos de nitrógeno y las partículas sólidas en suspensión que se generan tanto en la combustión de los motores como en el desgaste de otros aspectos mecánicos, como por ejemplo los frenos y los neumáticos. Cerca del 50% de las emisiones de óxidos de nitrógeno en las zonas urbanas se producen por la combustión de los motores de los vehículos. Según estudios realizados en diferentes ciudades españolas y europeas, el tráfico también es el responsable del 50% de los niveles medios anuales de partículas en suspensión. Un estudio del Ministerio del Medio Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial –MAVDT- concluyó que los tres problemas principales del tráfico en nuestras ciudades

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son una gran flota de vehículos antiguos -solo un 10% de los vehículos generan el 40% de la contaminación-; una gran flota de vehículos diesel, que emiten más óxidos de nitrógeno y partículas que, por ejemplo, los vehículos de gasolina; y un incremento continuado del parque de vehículos. En cuanto al impacto que esta problemática ambiental urbana tiene sobre la salud, el MAVDT afirman que unos altos niveles de contaminación del aire provocan problemas cardio-respiratorios, y que las personas que viven cerca de zonas con tráfico más intenso presentan más síntomas respiratorios, infarto y reducción de la esperanza de vida. El uso del gas natural como combustible para vehículos como una de las alternativas para reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno y de partículas sólidas, ya que la combustión del gas natural no emite partículas y reduce considerablemente las emisiones de óxidos de nitrógeno y de monóxido de carbono. Además, el gas natural no contiene plomo ni metales pesados, y no emite dióxido de azufre en su combustión. * Fuente:Desarrollo y Medio Ambiente: una mirada a Colombia. Germán Sánchez Pérez * Fuente: MAVDT La Comisión Nacional de Asuntos Internacionales, Políticos y Ambientales de ACIEM (Asociación Colombiana de Ingenieros), en su versión del 2 de noviembre de 2007, presentó un análisis a lo largo de los últimos meses acerca de la importancia de que el país desarrolle una estrategia, para proteger el medio ambiente y disminuir el impacto causado por la acción de diversos factores, tales como la actividad industrial, los sistemas de transporte, la producción de energía a partir de distintos tipos de combustible y la construcción de proyectos de infraestructura e ingeniería. ACIEM considera que el país debe establecer políticas contundentes, para disminuir la contaminación y para cumplir con los compromisos adquiridos con la firma de tratados y convenios internacionales suscritos por Colombia, tales como el Protocolo de Kyoto y Metano a los Mercados (M2M). 6.1 LA ACCIÓN DEL HOMBRE, Y SU IMPACTO SOBRE EL MEDIO AMBIENTE Muchas de las actividades que sostienen la economía actual, como la generación de energía eléctrica, la actividad industrial, el transporte y la producción de desechos que estas conllevan, causan día a día un impacto considerable en el medio ambiente. Muestra de ello, es el aumento en la emisión de gases de efecto invernadero que, desde la época de la revolución industrial se ha incrementado de forma abrupta, como no había ocurrido antes en la historia de nuestro planeta, originando un calentamiento global intempestivo, cuyos efectos nocivos aún desconocemos. Es deber de todos, especialmente de la ingeniería, procurar la disminución de ese impacto, a través de acciones, como la aplicación de tecnologías de producción limpia, la creación de planes de manejo ambiental, la sustitución de combustibles altamente contaminantes y el mejoramiento de la eficiencia energética en todos los procesos de tipo industrial, comercial, residencial y de transporte. Es deber del estado establecer las normas y exigir su cumplimiento, para lograr disminuir los impactos que puede causar cualquier acción u obra industrial, comercial o de infraestructura y garantizar que se utilicen técnicas para evitar que se afecte de manera considerable el medio físico y socio económico.

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La generación de energía de todo tipo (eléctrica, mecánica, química, dinámica) a partir de toda clase de combustibles produce, en mayor o menor nivel, un impacto sobre el medio ambiente. Por lo anterior debe buscarse un equilibrio en el uso de distintos tipos de combustible de manera que se logre satisfacer tanto la demanda actual de energía, como también impactar de la menor forma posible el medio físico y socio económico. Es en este escenario, cuando la utilización de energías menos contaminantes toma una especial importancia. En la Tabla No. 8 se muestra una clasificación de los combustibles y sus niveles de impacto.

TABLA N. 8 IMPACTOS AMBIENTALES SOBRE ENERGÉTICOS

ENERGETICO TIPO DE ENERGIA

IMPACTO DIRECTO

IMPACTO INDIRECTO

Carbón Mineral Primaria Alto Alto Crudo Rubiales Primaria Bajo Medio Diesel Secundaria Bajo Medio Electricidad Secundaria Bajo Alto Fuel Oil Secundaria Alto Medio Gas Natural Primaria Bajo Medio Gasolina Secundaria Bajo Medio GLP Secundaria Bajo Medio Queroseno Secundaria Bajo Medio

El 65% de la electricidad consumida a nivel mundial proviene de combustibles fósiles, de los cuales 40% proviene del carbón, 15% proviene del gas natural y 10% del petróleo, sin embargo esta participación no es sostenible a largo plazo. Alternativas a corto plazo, como el gas natural, tienen ventajas como la no generación de emisiones de SO2 ni de NOx y de una menor cantidad de CO2 por unidad de calor comparada con otros combustibles. Para el corto y mediano plazo es factible la utilización de Ciclos combinados, tales como: • Gas turbine-steam CC. Requiere combustible limpio (GN) • Air heated CC, presurized fluidized bed CC, pressurized gasifier CC. Se puede emplear carbón como combustible para ambos ciclos. Para el largo plazo, debe destacarse la utilización de Celdas de combustible y generación MHD (magnetohidrodinámica), energía solar y probablemente se deberá mantener el uso de energías de origen nuclear. Pero en Colombia la aplicación de alguna de estas tecnologías esta bastante distante de aplicarse, ya que nuestras principales fuentes energéticas son el carbón, gas natural y petróleo.

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ESQUEMA DISTRIBUCION GAS NATURAL

Campo de Explotación Energía Eléctrica Red Apiay y Cusiana La Guajira Troncal Acero Transporte Publico Uso Industrial Red de distribución Uso Comercial Planta de Procesamiento Estación de Recibo Uso Residencial Usme y Cogua 6.2 VENTAJAS TECNICAS EN EL USO DE GAS NATURAL 6.2.1 Sector Minero-energético. En este sector existen múltiples alternativas de proyectos. La generación de energía eléctrica, térmica y mecánica con fuentes renovables reduce emisiones al evitar o sustituir la generación con combustibles fósiles. La sustitución de carbón por gas natural y los cambios y mejoras tecnológicas en el parque térmico de generación, mejoran la eficiencia de conversión de energía, disminuyendo las emisiones. La reducción de las pérdidas en la transmisión y distribución de energía eléctrica y gas natural, también son actividades que reducen las emisiones de gases de efecto invernadero. El evitar la fuga del metano presente en minas y pozos, utilizándolo como fuente de energía, constituye una opción de actividad de proyecto elegible al Mecanismo de Desarrollo Limpio.

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6.2.2 Sector Industrial. La industria cuenta con distintas alternativas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Nuevas tecnologías, materiales y procesos productivos, asociadas a prácticas de uso eficiente de la energía reducen la demanda de combustible fósiles de los procesos productivos y las emisiones de gases de efecto invernadero. La sustitución de combustibles como carbón y derivados del petróleo por gas natural o biomasa, disminuye asimismo las emisiones. La cogeneración utiliza eficientemente la energía y representa una opción de actividad de proyecto del MDL. La sustitución o correcto manejo y disposición de los gases de efecto invernadero producidos por el hombre, como es el caso de los HFC, tiene efectos considerables debido a la gran capacidad de contribución al efecto invernadero de estos gases. El esfuerzo que han hecho las empresas comercializadoras para lograr que el gas natural desplazara combustibles como el fuel oil, el crudo Castilla y en algunos casos el carbón, no ha sido sencillo. Primero compitieron con tarifa y después determinaron qué atributos y ventajas tenía el gas frente a otros sustitutos para ofrecer un mejor servicio. Es así como las compañías que comercializan gas natural pueden firmar compromisos de relación de consumo con los clientes, asumiendo el costo si la eficiencia calculada no se cumple. En Alpina, por ejemplo, la línea de suministro del gas a la planta, la estación de regulación y la línea interna hasta las calderas, corrieron por cuenta de Gas Natural SA ESP; mientras que Alpina pagó los derechos de conexión, las obras eléctricas, la adecuación de los sistemas de control de combustión de las calderas y la medición del flujo instantáneo de vapor. Esta clase de esfuerzos compartidos ha permitido que industrias tan grandes como Bavaria o tan pequeñas como una alfarería en Ráquira, conviertan sus equipos, implementen mejores prácticas de producción y reduzcan las emisiones al ambiente de dióxido de carbono, óxido de nitrógeno y cenizas, entre otros. A algunos empresarios les preocupaba la ausencia de un depósito de gas que les asegurara la disponibilidad del combustible los 365 días del año. No obstante, en empresas como Leona, donde se utilizan dos millones de kilogramos de vapor al mes para procesos como la cocción de la cerveza, el pasteurizado y lavado de botellas, se cuenta con calderas duales que permiten el uso de un combustible líquido si por alguna circunstancia es interrumpido el suministro de gas natural. Por otra parte, las altas temperaturas hacían dudar a más de un empresario si era el gas el combustible adecuado. Hoy en día, en procesos como la elaboración de cerámica se ha comprobado que el gas es ideal aun con temperaturas promedio de 1.170 grados centígrados Oscar Blanco, ingeniero mecánico de Servicios Industriales de Leona, reafirma que el gas es más eficiente. “La viscosidad del combustible líquido puede cambiar; reduciendo considerablemente la eficiencia, porque se necesitan más equipos para producir la misma cantidad de vapor”. El bombeo de crudo genera dificultades: “había que mantener las tuberías precalentadas para poder bombearlo a través del horno, hoy en día con el gas natural la tubería permanece limpia, no hay que estar taladrando, el combustible llega y pasa a la zona”, comenta Wilson Jordán, supervisor de los hornos de Alfagres.

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Otro de los aspectos mencionados por los industriales es la disminución del riesgo en seguridad industrial y salud ocupacional en los operadores del área de calderas, pues el gas natural contribuye a disminuir esta matriz de riesgos en un 40%, debido a que es un combustible más seguro de manejar y un combustible más limpio. 6.2.3 Sector Transporte. Las opciones de proyectos del sector transporte están relacionadas con la mejora de la eficiencia de los medios de transporte. Los cambios de modo (férreo, fluvial, carretero, marítimo o aéreo) o la mejora de la eficiencia de los modos existentes, reduce el consumo de los combustibles fósiles utilizados para transportar personas y bienes. Los sistemas organizados de transporte masivo urbano y la sustitución de gasolina y diesel, gas natural o biocombustibles, representan algunas de las oportunidades de proyectos del MDL para el sector. Según la UPME en su informe de demanda de gas natural comprimido (GNV) de abril del 2007, en el escenario sensibilidad en lo referente a transporte, se introduce la tecnología de biocombustibles (mezcla ACPM - GNV), permitiéndose entrada de buses dedicados a GNV. También se especifica que los nuevos sistemas o ampliaciones operativas de sistemas masivos de transporte, desde el 2008, utilizan gas natural (incluyendo Transmilenio en Bogotá). Se considera las metas de ECOPETROL de 630.000 vehículos convertidos a gas natural para el año 2014. Como se ve las metas de conversión de vehículos de transporte masivo (transmilenio) y en general de transporte público, ya es una realidad que nos lleva a concluir que el Ministerio de Minas y Energía en colaboración con el de Medio Ambiente, están luchando por la recuperación de un ambiente mas limpio, que los niveles de contaminación desciendan al máximo. Ahora queda es poner de nuestra parte, de nosotros los dueños de los buses, de los automóviles, que creamos que el cambio de uso de combustible garantizara a un futuro que podamos respirar un aire más puro. 6.2.4 Sector Residuos. La captura del metano generado por la descomposición de la biomasa en rellenos sanitarios y plantas de tratamiento de aguas residuales, evita la emisión de este gas a la atmósfera. Si el metano capturado es utilizado para generar energía eléctrica o térmica, reduce además las emisiones que hubieran tenido lugar al generar esta energía con combustibles fósiles. Actualmente Gas Natural SA ESP firmo un convenio para utilizar el gas metano que se genera en el botadero de doña Juana, con el fin de aprovecharlo y emplearlo como combustible en el sector ladrillero que se encuentra cerca. 6.3 POSIBLES PROBEMAS EN LA LUCHA MUNDIAL POR EL GAS Conforme el gas se vuelva una mercancía primaria del comercio global, será esencial para satisfacer una serie de necesidades urgentes. Por ejemplo, Estados Unidos necesita estar alerta y prevenir una inminente escasez de energía; Europa, rejuvenecer su industria; los países en desarrollo, impulsar el crecimiento, y todos, satisfacer sus aspiraciones de tener un ambiente más limpio. El cambio se logrará tanto con gasoductos de larga distancia como con un gas natural que, irónicamente, ya no está en forma gaseosa, pues ha sido licuado por enfriamiento. Este “gas natural licuado” (GNL)

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es transportado en buques cisterna que pueden virar de ruta en alta mar para responder a variaciones repentinas en la demanda global o en los precios. Gracias a este mercado global emergente, la iluminación, el aire acondicionado y las fábricas funcionarán con una electricidad que a veces se genera con gas natural procedente de Indonesia, del desierto argelino, los mares de Trinidad o de Nigeria, la isla de Sajalin, en el extremo oriental de Rusia, las frías aguas nórdicas de Noruega o las estribaciones de los Andes. Durante más de medio siglo, Estados Unidos ha sido con mucho autosuficiente en gas natural, salvo por algunas importaciones de Canadá. En los próximos cinco años es probable que se vuelva un gran importador de gas; en diez años desplazará a Japón como el mayor importador mundial. Como inevitablemente se convertirá en parte de este nuevo mercado global del gas, ¿disparará Estados Unidos nuevos problemas de seguridad? Muchos negocios se han vuelto auténticamente globales en sus operaciones y perspectivas durante la década pasada. El gas natural ha sido una excepción hasta ahora. Aunque es enorme -pues tiene un volumen comercial de más de medio billón de dólares al año-, ha sido un negocio limitado por el alcance de los gasoductos y la ausencia de un mercado global. Pero este cuadro está cambiando porque el GNL permitirá que las abundantes pero por mucho tiempo subdesarrolladas y “estancadas” reservas mundiales de gas sean llevadas con eficiencia a los consumidores.

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CONCLUSIONES

• La combustión del gas natural prácticamente no resulta en emisiones de bióxido de sulfuro, el cual contribuye a la lluvia ácida o partículas que son carcinogénicas. Asimismo, el gas natural emite cantidades mucho menores de monóxido de carbono, hidrocarburos reactivos, óxidos de nitrógeno y bióxido de carbono que otros combustibles fósiles.

• El gas natural no es tóxico o corrosivo y no contamina el agua subterránea. La combustión del gas natural no produce cantidades significativas de aldehídos u otras toxinas, las que son motivo de preocupación con la gasolina y algunos otros combustibles alternos.

• La limpieza inherente del gas natural, en conjunto con su alta eficacia, resulta en numerosos beneficios ambientales comparado con los sistemas eléctricos, incluyendo niveles de emisión mucho menores de contaminantes del aire, bióxido de carbono y desechos sólidos.

• Los servicios ambientales que los ecosistemas prestan son la base que sustenta a la economía, por lo tanto, su protección es un deber con las generaciones presentes y futuras y una responsabilidad enorme a la luz de un país diverso como lo es Colombia.

• El robo de combustible constituye una preocupación permanente para los operadores de flotas. El gas natural, a diferencia de los combustibles líquidos, no puede ser extraído por medios simples de succión desde el estanque de un vehículo, razón por la cual las mermas de combustible prácticamente desaparecen.

• El consumo de gas natural emite una menor cantidad de CO2 en comparación con todos los demás combustibles fósiles, aproximadamente el 45 por ciento menos que el carbón y 30 por ciento menos que los productos del petróleo. Las emisiones de CO2 atribuibles a una residencia dependen del requerimiento total de combustible fósil junto a lo largo del ciclo de energía -el rendimiento acumulativo de la trayectoria del gas natural es aproximadamente del 91 por ciento, esto significa que para cada 100 MMBtu de energía producida, 91 MMBtu de la energía se suministra al consumidor. En cambio, la base en la mezcla de energía actual (es decir, carbón, gas natural, petróleo, nuclear) para general electricidad, esta es sólo el 27 por ciento eficiente. Es decir, que únicamente alrededor de 27 MMBtu de energía se suministra al consumidor para la misma entrada de energía de 100 MMBtu.- y del contenido de carbono de

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este combustible. El presunto contenido de carbono de cada combustible y las emisiones resultantes de CO2 son: 206 libras por MMBtu para carbón, 170 libras por MMBtu para productos de petróleo y 115 libras por MMBtu para el gas natural. Además los hogares interesados en determinar su contribución a la liberación de CO2 a la atmósfera determinar no sólo las emisiones del uso directo de un combustible fósil, sino también que tipo de combustible se usa para generar la energía suministrada a los hogares. Por ejemplo, el carbón provee 55 por ciento del mercado de generación eléctrica, fuerza nuclear 22 por ciento, fuerza hidroeléctrica 10 por ciento, gas natural, 9 por ciento, petróleo 3 por ciento y fuerza geotérmica 0.5 por ciento.

• El gas natural vehicular a diferencia de otros combustibles no está sujeto a los vaivenes de las tasas de cambio ni de los precios internacionales. En cuanto a las calidades ambientales del Gas Natural Vehicular es claro que las emisiones contaminantes por el uso de este combustible son inferiores e incluso nulas, comparadas con las de otros combustibles, reduciendo así las emisiones de gases responsables del efecto invernadero y de buena parte de las enfermedades respiratorias en los grandes centros urbanos.

• El país debe vincularse al mercado internacional de gas natural para garantiza suministro constante y que no se vuelva excusa para no emplearlo, ya que en los últimos años el desarrollo de infraestructuras para el transporte y suministro de gas natural en todo el país, se desarrollo en altos niveles, tal es que actualmente cerca de 128 municipios de país cuentan con este combustible, y no resulta razonable que, al ocurrir una escasez de gas natural, no se pudiera aprovechar esta infraestructura para el transporte y suministro del mismo. La tecnología de la regasificación del gas natural ya se esta implantando en algunas plantas procesadoras del valle, esto se debería masificar, el gobierno debe buscar incentivos para motivar a los grandes consumidores de gas natural del país a realizar inversiones en este tipo de tecnologías

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