Tecnologías de extracción y procesamiento de combustibles fósiles: más allá del fracking. Mariano Marzo (UB) Martes, 7 de julio de 2015

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1 Tecnologías de extracción y procesamiento de combustibles fósiles: más allá del fracking. Mariano Marzo (UB) Martes, 7 de julio de 2015

2 EIA

3 EIA

4 Darwinismo o revolución energética?

5 Darwinismo o revolución energética?

6 Darwinismo o revolución energética?

7

8 El suministro de combustibles líquidos y esquema clasificación de estos, AIE (WEO 2012)

9 Costes de producción de combustibles líquidos (en dólares por barril) y volúmenes técnicamente recuperables a largo plazo para diversas categorías de recursos de petróleo, C y NC (en billones de barriles) (IEA, Resources to Reserves, 2013)

10 Costes de producción de combustibles líquidos (en dólares por barril) y volúmenes técnicamente recuperables a largo plazo para diversas categorías de recursos de petróleo, C y NC (en billones de barriles) (IEA, Resources to Reserves, 2013)

11 El petróleo y el gas natural no se encuentran en bolsas sino impregnando los espacios porosos de rocas...

12 Porcentaje de recuperación final de petróleo esperado Campos de Statfjord y Gullfaks

13 El crecimiento de reservas : evolución de las reservas de petróleo recuperables en el campo de Troll

14 IEA, RtoR, 2013 Ciclo de vida de un yacimiento

15 Impacto de la tecnología EOR en la producción de petróleo en el campo de Weyburn, Canadá

16 IEA, WEO 2014 CO2-EOR para reducir las emisiones de GEI: una alianza win-win?

17 Nature, 1 Mayo 2014

18 Costes de producción de combustibles líquidos (en dólares por barril) y volúmenes técnicamente recuperables a largo plazo para diversas categorías de recursos de petróleo, C y NC (en billones de barriles) (IEA, Resources to Reserves, 2013)

19 Arenas asfálticas

20 Petróleos extra-pesados

21

22

23 SAGD

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27 Costes de producción de combustibles líquidos (en dólares por barril) y volúmenes técnicamente recuperables a largo plazo para diversas categorías de recursos de petróleo, C y NC (en billones de barriles) (IEA, Resources to Reserves, 2013)

28

29

30 Las ventanas del petróleo y del gas

31 Pirolisis

32 Costes de producción de combustibles líquidos (en dólares por barril) y volúmenes técnicamente recuperables a largo plazo para diversas categorías de recursos de petróleo, C y NC (en billones de barriles) (IEA, Resources to Reserves, 2013)

33 The Fischer Tropsch process involves a series of chemical reactions that produce a variety of hydrocarbons, ideally having the formula (CnH(2n+2)). The more useful reactions produce alkanes as follows: (2n + 1) H2 + n CO CnH(2n+2) + n H2O where n is typically The formation of methane (n = 1) is unwanted. Most of the alkanes produced tend to be straight-chain, suitable as diesel fuel. In addition to alkane formation, competing reactions give small amounts of alkenes, as well as alcohols and other oxygenated hydrocarbons

34 Franz Fischer and Hans Tropsch

35 Emisiones totales de GEI para diferentes tipos de combustibles líquidos a lo largo del segmento del ciclo de vida del pozo a la rueda ( well-to-wheel ) Los porcentajes que muestran las emisiones de CO2 están normalizados respecto a las emisiones del petróleo convencional (545 Kg de CO2 /boe). (IEA, Resources to Reserves, 2013)

36 Costes de producción de combustibles líquidos (en dólares por barril) a un precio por tonelada equivalente de CO2 emitida de 50 dólares y considerando las emisiones del segmento del ciclo de vida del pozo al depósito ( well-to-tank ). (IEA, Resources to Reserves, 2013).

37 Costes de producción de combustibles líquidos (en dólares por barril) a un precio por tonelada equivalente de CO2 emitida de 150 dólares y considerando las emisiones del segmento del ciclo de vida del pozo al depósito ( well-to-tank ). (IEA, Resources to Reserves, 2013).

38 Costes de producción en 2008 (en dólares por millón de BTU) y volúmenes técnicamente recuperables a largo plazo de diferentes tipos de recursos de gas natural, C y NC (en billones de metros cúbicos) El recuadro de la derecha muestra los costes de transporte en dólares por millón de BTU (y por cada 1000 Km. en el caso del transporte por gasoducto) (IEA, Resources to Reserves, 2013).

39 Producción de gas no convencional por países en New Policies Scenario (IEA, WEO 2012)

40 Coal bed methane

41

42

43

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45

46 Reservas de CBM y actividad

47 Costes de producción en 2008 (en dólares por millón de BTU) y volúmenes técnicamente recuperables a largo plazo de diferentes tipos de recursos de gas natural, C y NC (en billones de metros cúbicos) El recuadro de la derecha muestra los costes de transporte en dólares por millón de BTU (y por cada 1000 Km. en el caso del transporte por gasoducto) (IEA, Resources to Reserves, 2013). Hidratos de gas

48 Moléculas de agua Molécula de metano a presión y temperatura estándar + 1 m 3 hidrato de gas 164 m 3 gas 0.8 m 3 agua Hydrates concentrate 160 times more methane in the same space as free gas at atmospheric pressure.

49 Distribución global de hidratos de gas en sedimentos oceánicos

50

51 Sondeos

52 - Anomalía térmica - Soupy layers - Anomalía salinidad - Anomalía resistividad eléctrica - Anomalía velocidad de propagación ondas sísmicas

53 Prospecciones sísmicas CABLE SISMICO CAÑONES DE AIRE COMPRIMIDO

54 Margen Antártico Lodolo et al., Geophysical J. Int., 2002

55 Cuantos hidratos de gas hay? Son la reserva de metano mas grande del planeta Estimación en cantidad de átomos de carbono (10 15 g)

56 Hay miles de millones de metros cúbicos de metano en los fondos marinos y en el permafrost del Ártico La cantidad de metano en los hidratos es por lo menos 100 veces mas grande que las reservas conocidas de hidrocarburos fósiles

57 The Mallik Project International consortium, including the USGS, the US Department of Energy, Canada, Japan, India, Germany, and the energy industry

58 Japan s gas hydrate program with the Integrated Ocean Drilling Program (IODP)

59 Los hidratos de gas son una fuente potencial de metano y energía limpia pero.. Todavía no existe una tecnología para su extracción. Se podrían utilizar robots para su mineria en el fondo marino pero el problema es elevar el gas hidrato a la superficie sin que la descompresión libere el metano Alternativamente el hidrato se podría sublimar en el subsuelo. Para ello se puede inyectar agua caliente o inhibidores químicos También se puede causar una disminución de la presión Pero todos estos procesos pueden causar graves daños ambientales y hoy en día no son viables económicamente.

60 Hidratos de gas: un viejo problema para la industria Foto: Petrobras, from Giavarini, 2008 Tanto en los gasoductos submarinos como en los que recorren regiones árticas pueden formarse tapones de hidrato (hydrate plugs) cuando hay agua asociada a metano, a bajas temperaturas y alta presión.

61 Una revolución en el transporte de metano?

62

63 Tecnologías de extracción y procesamiento de combustibles fósiles: más allá del fracking. Mariano Marzo (UB) Martes, 7 de julio de 2015

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