Combustibles fósiles

Vaca Muerta es el yacimiento de hidrocarburos no convencionales con mayor potencial de desarrollo en el mundo. Es una formación geológica de 30.000 km² (12.000 km² concesionados a YPF) ubicada principalmente en la provincia de Neuquén que contiene gas y petróleo a más de 2.500 metros de profundidad, muy lejos de las napas de agua que, en esta región, se encuentran entre los 300 y 400 metros. La relevancia de Vaca Muerta es tan significativa que con el desarrollo de una pequeña parte de esta formación podría cubrirse el déficit energético del país.

Los combustibles fósiles son la fuente de energía primaria más utilizada por las sociedades modernas. Actualmente, el petróleo y el gas cubren casi el 90% de la demanda energética argentina.

Los combustibles fósiles como recurso energético

Se llama combustibles fósiles a los hidrocarburos (petróleo y gas) y al carbón (hidrocarburo sólido). Estos recursos se formaron a partir de materia orgánica proveniente de plantas, microorganismos, bacterias y algas, que mediante la fotosíntesis transformaron en energía química la energía electromagnética del sol. Esa materia orgánica, acumulada hace cientos de millones de años en el fondo de lagos o mares con muy poco oxígeno, luego fue cubierta por capas sucesivas de sedimentos. Así, la corteza terrestre funcionó como una gran “cocina geológica”. La materia orgánica se calienta, transformándose en compuestos orgánicos más simples que por diferentes procesos tectónicos y sedimentarios, migran desde la “cocina” y quedan entrampados en la corteza terrestre.

Los combustibles fósiles son recursos no renovables, lo cual implica que son volúmenes finitos que, una vez producidos y utilizados, no son reutilizables y no pueden generarse por la naturaleza o la acción del hombre a la escala que son utilizados.

La humanidad conoce la existencia de los combustibles fósiles desde hace miles de años. Sin embargo, no fue hasta la invención de la máquina de vapor y el desarrollo de la Revolución Industrial que se comenzó a utilizar el carbón en cantidades significativas. Posteriormente, con la invención del automóvil y el motor de combustión interna, el petróleo se convirtió en la principal fuente de energía para el transporte terrestre y marítimo, a la vez que posibilitó el desarrollo de la aviación.

En la actualidad, junto con el gas natural, el petróleo se ha convertido en el recurso energético fundamental de las sociedades. Todavía no se han encontrado fuentes alternativas para reemplazarlo.

El petróleo

El petróleo se caracteriza por su gran densidad energética, es decir, por la cantidad de energía que contiene por litro, y su facilidad de transporte y almacenamiento. Y al margen de su uso como combustible, es la materia prima fundamental para la industria petroquímica, que produce plásticos, cosméticos, tejidos sintéticos, pinturas, neumáticos, medicamentos, fertilizantes, pesticidas y un sinnúmero de objetos de uso cotidiano.

El gas natural

El llamado gas natural es un hidrocarburo compuesto principalmente por metano, que tiene un origen asociado al petróleo y comparte muchas de sus propiedades energéticas, aunque es más difícil de almacenar y transportar. Su uso se expandió en la Argentina en la década del ‘70 a partir del descubrimiento del mega yacimiento Loma la Lata, en Neuquén. Hoy, más de la mitad de la energía que consume nuestro país proviene del gas (58%); es el combustible más utilizado en los hogares, la industria y la generación de electricidad.

El carbón

El carbón es una roca sedimentaria organógena muy rica en carbono y otros elementos tales como hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno.

En la actualidad, a nivel mundial, se emplea principalmente para la generación de electricidad y en algunas industrias como fuente de energía. La Argentina no produce cantidades significativas y se lo utiliza muy poco, ya que el carbón del yacimiento de Río Turbio (99% de las reservas) tiene baja densidad energética. Esto influyó para que en Argentina se opte por la utilización del gas como fuente energética principal, con los beneficios ambientales que implica el uso del mismo respecto al carbón.

Producción de hidrocarburos en la Argentina

En argentina existen cinco cuencas productivas de hidrocarburos: Cuenca del Golfo de San Jorge, Neuquina, Noroeste, Cuyana y Austral.

La producción anual promedio es de 30 millones de metros cúbicos de petróleo (80% proviene del convencional y 20% proviene del No Convencional) y 40 mil millones de metros cúbicos de gas por año (58% proviene del convencional y 42% proviene del No Convencional), los cuales son transportados por las redes de ductos y los sistemas de transporte hasta las refinerías y plantas de tratamiento de gas emplazadas en distintos puntos del país. Estas son las que se encargan de producir los derivados que luego son distribuidos para su comercialización.

La producción de hidrocarburos convencional lleva un siglo de historia en nuestro país. Actualmente el 80% de la producción nacional proviene de yacimientos convencionales.

La producción de hidrocarburos convencional implica tres tipos de explotación de yacimientos de acuerdo con las condiciones del campo a desarrollar:

  • Recuperación primaria: desarrollo del campo con la energía natural del reservorio explotado.
  • Recuperación secundaria: desarrollo del campo mediante técnicas de inyección de agua.
  • Recuperación terciaria: desarrollo del campo mediante técnicas de inyección de polímeros, inyección de vapor. entre otras tecnologías.

Los yacimientos convencionales maduros, es decir, aquellos que están en producción desde hace muchos años, logran detener la declinación productiva e incluso aumentar la producción de los campos implementando recuperación secundaria y recuperación terciaria.

El 50% del hidrocarburo convencional producido en Argentina proviene de recuperación secundaria.

Recientemente, se comenzó a implementar recuperación terciaria en campos maduros. Un ejemplo de ello en la cuenca del Golfo San Jorge es el yacimiento de Manantiales Behr, el cual rompió el récord de producción en el año 2020.

Hidrocarburos no convencionales

El aumento de consumo a nivel mundial y la declinación natural de la producción de los yacimientos maduros han obligado a ampliar las fronteras hidrocarburíferas en busca de nuevos recursos para garantizar el abastecimiento.

Se han comenzado a explotar los llamados recursos no convencionales, como el petróleo y el gas que se alojan en formaciones de baja permeabilidad y porosidad, los cuales requieren de tecnologías específicas y mayores costos para su desarrollo (perforación pozos horizontales con múltiples etapas de fractura hidráulica). Conocidos como shale gas y shale oil, estos nuevos desarrollos ya aportan el 40% del gas y el 25% del petróleo producido en nuestro país. La Argentina posee una gran cantidad de recursos hidrocarburíferos no convencionales, lo cual permitirá al país asegurarse el autoabastecimiento de manera sostenida.

La industria del petróleo y el gas

El desarrollo de los recursos de petróleo y gas requiere de varias etapas que, si bien están relacionadas, cuentan con procesos y equipamiento diferentes. Estas etapas se agrupan generalmente en dos grandes áreas, que se denominan upstream (exploración y producción) y downstream (transporte de materias primas, refinación del petróleo crudo y tratamiento del gas, distribución y comercialización de los productos).

El proceso productivo se inicia con la exploración, que es la búsqueda y descubrimiento de nuevos yacimientos. Luego pasamos a la etapa de explotación y desarrollo de los campos, donde el petróleo crudo y el gas natural se extraen y se transportan hasta las refinerías y las plantas de tratamiento mediante redes de ductos y sistemas de transporte. Finalmente, el gas natural y los productos generados en las refinerías son distribuidos entre los usuarios a través de distintos sistemas de comercialización como, por ejemplo, las estaciones de servicio para las naftas y el gasoil y las distribuidoras de gas domiciliario.

Las refinerías

Las refinerías son instalaciones industriales que procesan el petróleo crudo para obtener subproductos básicos como nafta, kerosene, combustible para aviación, gasoil, fueloil, lubricantes, asfaltos, gas licuado de petróleo y productos básicos para la industria petroquímica.

Las centrales termoeléctricas

Las centrales termoeléctricas convencionales funcionan a partir de la combustión de algún combustible fósil, como fueloil, gas natural o carbón. La combustión genera el calor necesario para convertir el agua en vapor; el vapor mueve las turbinas o los turbogeneradores, los cuales están acoplados a generadores de electricidad. Este tipo de usinas comenzó a instalarse en el mundo hacia fines del siglo XIX. En la Argentina, la más antigua fue instalada en 1916, la cual funcionaba a carbón. En la actualidad hay once usinas grandes, que generan más de 500MW; catorce, que producen entre 100 y 500MW; y más de veinticinco, con una potencia menor a los 100 MW.

Las centrales de ciclo combinado

Las centrales de ciclo combinado son aquellas en la que la energía térmica del combustible es transformada en electricidad mediante la utilización conjunta de una turbina de gas, una caldera de recuperación de calor y una turbina de vapor. Con ello se consigue aumentar de manera significativa la eficiencia de las plantas convencionales en la generación eléctrica, la cual puede elevarse del 35% al 50%.