MASIFICACION GAS NATURAL EN PERU I. PROMOCION VEHICULOS GNV
(Julio 2018)
Por Jaime Santillana y Julia Salinas de Santillana
Ingenieros Químicos (UNI-Perú) M.S.in ChE (University of Wisconsin Madison y University of Illinois at Urbana Champaigne)
www.ssecoconsulting.com
INTRODUCCION
A mediados del año 2018 el Ministerio de Energía y Minas y los medios retomaron el tema en el Perú, como se puede ver en la figura que se adjunta con noticias de los diarios Gestión (ver https://gestion.pe/economia/650-000-hogares-cuentan-gas-natural-mem-237198) y la República (ver https://larepublica.pe/economia/1269852-avanza-masificacion-gas-natural-domiciliario-peru) de la ciudad de Lima.
A mediados del año 2018 el Ministerio de Energía y Minas y los medios retomaron el tema en el Perú, como se puede ver en la figura que se adjunta con noticias de los diarios Gestión (ver https://gestion.pe/economia/650-000-hogares-cuentan-gas-natural-mem-237198) y la República (ver https://larepublica.pe/economia/1269852-avanza-masificacion-gas-natural-domiciliario-peru) de la ciudad de Lima.
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Estas noticias provenían de una nota de prensa del Ministerio de Energía y Minas del 29 de junio del 2018.
Más de 2,5 millones de peruanos ya disfrutan de contar con gas natural para sus actividades diarias (Ver en http://www.minem.gob.pe/_detallenoticia.php?idSector=5&idTitular=8546)
“La masificación del gas natural a nivel nacional es uno de los grandes objetivos del Ministerio de Energía y Minas (Minem). En este momento, existen cuatro concesiones que distribuyen este combustible a nivel nacional y que atienden a más de 650 mil hogares, beneficiando a más de 2,5 millones de peruanos.
Así lo informó la Dirección General de Hidrocarburos (DGH) del Minem, detallando a continuación que solo en Lima y Callao se han realizado 624,206 conexiones a cargo de la empresa Cálidda. Mientras en Ica, Contugas ha ejecutado 47,440 conexiones.
En el norte, la concesionaria Quavii ha concretado 5,100 conexiones, y en el sur oeste Gas Natural Fenosa ha realizado 7,800 conexiones.
Camino al bicentenario nacional (en el año 2021), y como ya lo ha mencionado el ministro del sector, Francisco Ísmodes, la meta es llegar a más de un millón de hogares conectados, lo que beneficiará a poco más de cuatro millones de peruanos.
En esa línea, la DGH informó que se está trabajando en el proyecto de Masificación de Gas Natural en siete regiones del país: Apurímac, Ayacucho, Huancavelica, Junín, Cusco, Puno y Ucayali, que en los primeros diez años beneficiará a más de 100 mil usuarios
BonoGas.- En su afán de promover que el gas natural llegue a todos los hogares urbanos del Perú, el Estado proporciona programas de masificación de gas natural como el BonoGas, que tiene como objetivo que más familias peruanas puedan acceder al servicio de este combustible en sus hogares, a través del financiamiento para la instalación interna.
En ese sentido, el Estado les subvenciona el 100% de la instalación a las familias que pertenecen al sector socioeconómico E, mientras que a los que pertenecen al nivel D les subvencionan el 75% (es decir, solo pagan un 25% que Cálidda luego financia). Finalmente, para los que pertenecen al nivel C, le subvencionan un 50%.
El objetivo es masificar y llegar a las familias con menos recursos y promover este combustible natural que es el que menos contamina el medioambiente, en comparación a los combustibles tradicionales, indicó la DGH”.
Esta nota de prensa a su vez está relacionada con el llamado “Programa Anual de Promociones 2018” que contiene los Programas destinados a ampliar el acceso universal al suministro de energía y la energización rural aprobado por Resolución Ministerial No 021-2018-MEM/DM del 12 de enero del 2018.
La referida Resolución priorizó las Promociones para el año 2018 estableciendo financiamiento para los siguientes Programas:
PROPIEDADES DE LOS COMBUSTIBLES LIQUIDOS Y GASEOSOS DE USO VEHICULAER
Estas noticias provenían de una nota de prensa del Ministerio de Energía y Minas del 29 de junio del 2018.
Más de 2,5 millones de peruanos ya disfrutan de contar con gas natural para sus actividades diarias (Ver en http://www.minem.gob.pe/_detallenoticia.php?idSector=5&idTitular=8546)
“La masificación del gas natural a nivel nacional es uno de los grandes objetivos del Ministerio de Energía y Minas (Minem). En este momento, existen cuatro concesiones que distribuyen este combustible a nivel nacional y que atienden a más de 650 mil hogares, beneficiando a más de 2,5 millones de peruanos.
Así lo informó la Dirección General de Hidrocarburos (DGH) del Minem, detallando a continuación que solo en Lima y Callao se han realizado 624,206 conexiones a cargo de la empresa Cálidda. Mientras en Ica, Contugas ha ejecutado 47,440 conexiones.
En el norte, la concesionaria Quavii ha concretado 5,100 conexiones, y en el sur oeste Gas Natural Fenosa ha realizado 7,800 conexiones.
Camino al bicentenario nacional (en el año 2021), y como ya lo ha mencionado el ministro del sector, Francisco Ísmodes, la meta es llegar a más de un millón de hogares conectados, lo que beneficiará a poco más de cuatro millones de peruanos.
En esa línea, la DGH informó que se está trabajando en el proyecto de Masificación de Gas Natural en siete regiones del país: Apurímac, Ayacucho, Huancavelica, Junín, Cusco, Puno y Ucayali, que en los primeros diez años beneficiará a más de 100 mil usuarios
BonoGas.- En su afán de promover que el gas natural llegue a todos los hogares urbanos del Perú, el Estado proporciona programas de masificación de gas natural como el BonoGas, que tiene como objetivo que más familias peruanas puedan acceder al servicio de este combustible en sus hogares, a través del financiamiento para la instalación interna.
En ese sentido, el Estado les subvenciona el 100% de la instalación a las familias que pertenecen al sector socioeconómico E, mientras que a los que pertenecen al nivel D les subvencionan el 75% (es decir, solo pagan un 25% que Cálidda luego financia). Finalmente, para los que pertenecen al nivel C, le subvencionan un 50%.
El objetivo es masificar y llegar a las familias con menos recursos y promover este combustible natural que es el que menos contamina el medioambiente, en comparación a los combustibles tradicionales, indicó la DGH”.
Esta nota de prensa a su vez está relacionada con el llamado “Programa Anual de Promociones 2018” que contiene los Programas destinados a ampliar el acceso universal al suministro de energía y la energización rural aprobado por Resolución Ministerial No 021-2018-MEM/DM del 12 de enero del 2018.
La referida Resolución priorizó las Promociones para el año 2018 estableciendo financiamiento para los siguientes Programas:
- Programa de Promoción de nuevos suministros residenciales en el área de la concesión de Distribución de Gas Natural por Red de Ductos de Lima y Callao.
- Programa de Promoción de nuevos suministros residenciales en el área de la concesión de distribución de gas natural por red de ductos de Ica.
- Programa de Promoción de Vehículos de GNV en las Regiones de Lima, Callao, Ica, Lambayeque, Piura, Ancash, La Libertad, Junín, Cajamarca, Arequipa, Moquegua y Tacna.
- Reconocimiento del “Descuento de Promoción” en aplicación del “Mecanismo de Promoción”, contenido en el artículo 112a del Texto Único Ordenado del Reglamento de Distribución de Gas Natural por Red de Ductos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 040-2008-EM.
- Programa de distribución de lámparas energéticamente eficientes.
- Programa de Reemplazo de lámparas HPS (High Pressure Sodium) en alumbrado público, por lámparas más eficientes.
- Programa Masivo Fotovoltaico para Zonas Aisladas No Conectadas a Red.
- Compensación a las empresas de distribución de electricidad por la aplicación del Mecanismo de Compensación de la Tarifa Eléctrica Residencial, conforme a lo establecido en la Ley N° 30468 y sus normas reglamentarias.
- Propiedades de los combustibles líquidos y gaseosos de uso vehicular.
- Implantación de Gas Natural de Camisea y primeros desarrollos de GNC en Perú
- Gasoductos Virtuales con GNL
- Proyectos de transporte terrestre y distribución de gas natural al sur
- Proyecto de transporte terrestre y distribución de gas natural al norte.
PROPIEDADES DE LOS COMBUSTIBLES LIQUIDOS Y GASEOSOS DE USO VEHICULAER
El gas natural, Gas Natural Comprimido (GNC), Gas Natural Licuefactado (GNL), el Gas Licuado de Petróleo (GLP), Gasolina/ Gasohol y el Diésel BX son combustibles compuestos de Hidrocarburos. Se entiende por hidrocarburo a toda aquella sustancia cuya molécula está constituida exclusivamente por átomos de hidrógeno y carbono. En función de los electrones que conforman el último orbital de la estructura de los átomos de H y C el hidrocarburo más sencillo que se conoce es el metano (CH4) el cual tiene una relación atómica H/C de 4 y un contenido en peso de 25 % p de H y 75 % de C.
Los motores de combustión interna son la base del transporte terrestre en el mundo actual y existen de dos tipos: a gasolina y a diésel.
Motores a Gasolina
El primer motor de combustión interna fue desarrollado por Nicholas Otto en 1876. La máquina de Otto empleaba una premezcla gaseosa de combustible gaseoso (monóxido de carbono e hidrógeno producido por la combustión pobre de carbón) y aire que había sido comprimido en un aparato constituido por un pistón y un cilindro el cual se encendía mediante una llama piloto.
En 1885 Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach inventaron el carburador y Karl Benz inventó el sistema ignición por bujías permitiendo el empleo de combustibles líquidos y dando nacimiento a los motores a gasolina que han llegado hasta el desarrollo actual de los automóviles.
Los automóviles a gasolina empezaron a emplearse a principios del siglo XX y tenían un bajo octano por lo que producían mucho pistoneo.
Hacia 1915 las empresas refinadoras de Estados Unidos desarrollaron el proceso de craqueo térmico que permitió producir mayor cantidad de gasolina con mayor octanaje.
En 1920 se descubrió un compuesto químico el plomo tetraetílico que permitió aumentar el octanaje de los automóviles.
En base a estos descubrimientos y al desarrollo del automóvil (Ford T en EUA) se produjo el enorme desarrollo de los automóviles del siglo pasado,
En la actualidad el diseño de Daimler Benz: piston/cilindro conjuntamente con el sistema que incluye biela y cigüeñal; un ciclo de cuatro tiempos y un sistema de ignición (antes bujía y ahora inyectores) básicamente se sigue empleando hoy día.
En la actualidad se consiguen gasolinas de hasta 98 -100 octanos lo que permiten que existan automóviles con muy alta relación de compresión.
Otto rápidamente reconoció que a mayor relación de compresión de la mezcla aire combustible se obtendrá mayor potencia y mejor eficiencia del combustible; pero la relación de compresión estuvo limitada a 2.5:1: Esto se debía a que la máquina pistoneaba (“knocking”), es decir ocurría una explosión violenta de la mezcla de combustible – aire durante la compresión, antes de la ignición por chispa cuando se empleaban mayores relaciones de compresión. En la actualidad la mayor parte de motores a combustión con gasolina emplean relaciones de compresión de 8:1 o mayor y aún están limitados por el pistoneo del motor (engine knock). Esto obliga a emplear gasolinas de alto octanaje en la actualidad se logran eficiencias del 30% que se comparan con la eficiencia teórica de 52%.
Motores Diesel
En 1897 Rudolf Diesel introdujo los motores de combustión que tenían carga sin premezcla (non-premixed charge). En los motores de Diesel, sólo se comprime aire, a diferencia del motor Otto. De esta forma, no existe la posibilidad de pistoneo debido al aumento de la relación de compresión de la mezcla combustible – aire.
Los motores de combustión interna son la base del transporte terrestre en el mundo actual y existen de dos tipos: a gasolina y a diésel.
Motores a Gasolina
El primer motor de combustión interna fue desarrollado por Nicholas Otto en 1876. La máquina de Otto empleaba una premezcla gaseosa de combustible gaseoso (monóxido de carbono e hidrógeno producido por la combustión pobre de carbón) y aire que había sido comprimido en un aparato constituido por un pistón y un cilindro el cual se encendía mediante una llama piloto.
En 1885 Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach inventaron el carburador y Karl Benz inventó el sistema ignición por bujías permitiendo el empleo de combustibles líquidos y dando nacimiento a los motores a gasolina que han llegado hasta el desarrollo actual de los automóviles.
Los automóviles a gasolina empezaron a emplearse a principios del siglo XX y tenían un bajo octano por lo que producían mucho pistoneo.
Hacia 1915 las empresas refinadoras de Estados Unidos desarrollaron el proceso de craqueo térmico que permitió producir mayor cantidad de gasolina con mayor octanaje.
En 1920 se descubrió un compuesto químico el plomo tetraetílico que permitió aumentar el octanaje de los automóviles.
En base a estos descubrimientos y al desarrollo del automóvil (Ford T en EUA) se produjo el enorme desarrollo de los automóviles del siglo pasado,
En la actualidad el diseño de Daimler Benz: piston/cilindro conjuntamente con el sistema que incluye biela y cigüeñal; un ciclo de cuatro tiempos y un sistema de ignición (antes bujía y ahora inyectores) básicamente se sigue empleando hoy día.
En la actualidad se consiguen gasolinas de hasta 98 -100 octanos lo que permiten que existan automóviles con muy alta relación de compresión.
Otto rápidamente reconoció que a mayor relación de compresión de la mezcla aire combustible se obtendrá mayor potencia y mejor eficiencia del combustible; pero la relación de compresión estuvo limitada a 2.5:1: Esto se debía a que la máquina pistoneaba (“knocking”), es decir ocurría una explosión violenta de la mezcla de combustible – aire durante la compresión, antes de la ignición por chispa cuando se empleaban mayores relaciones de compresión. En la actualidad la mayor parte de motores a combustión con gasolina emplean relaciones de compresión de 8:1 o mayor y aún están limitados por el pistoneo del motor (engine knock). Esto obliga a emplear gasolinas de alto octanaje en la actualidad se logran eficiencias del 30% que se comparan con la eficiencia teórica de 52%.
Motores Diesel
En 1897 Rudolf Diesel introdujo los motores de combustión que tenían carga sin premezcla (non-premixed charge). En los motores de Diesel, sólo se comprime aire, a diferencia del motor Otto. De esta forma, no existe la posibilidad de pistoneo debido al aumento de la relación de compresión de la mezcla combustible – aire.
En los motores Diesel el combustible líquido se inyecta directamente dentro del cilindro después de la compresión y se enciende espontáneamente debido a la alta temperatura del gas a alta presión. Se obtiene una mayor relación de compresión (comparado con los motores Otto) y esto lleva a una mayor eficiencia. Sin embargo, estos motores producen menor potencia para un tamaño y peso de motor específico. (Se suele pensar que los motores diésel son más potentes que los motores a gasolina, pero esto es sólo porque son mucho más grandes.
Motores de combustión interna y combustibles
Los motores de combustión interna son la base del transporte terrestre en el mundo actual. Estos motores emplean a los hidrocarburos como combustibles.
Entre los hidrocarburos combustibles se tiene el Gas Licuado de Petróleo (G.L.P.) (llamado GLP vehicular) que se compone principalmente de propano, propileno, butano y butileno en diversas mezclas. Se produce como un subproducto del procesamiento de gas natural y refinado de petróleo.
Los componentes de GLP son gases a temperaturas y presiones normales. La relación H:C es menor que para el metano por lo que tienen menor poder calorífico por unidad de peso.
A temperaturas y presiones normales, el LPG se evaporará. Debido a esto, el GLP se almacena en botellas de acero a presión donde se encuentra como un Gas Licuado que tiene la siguiente composición:
Motores de combustión interna y combustibles
Los motores de combustión interna son la base del transporte terrestre en el mundo actual. Estos motores emplean a los hidrocarburos como combustibles.
Entre los hidrocarburos combustibles se tiene el Gas Licuado de Petróleo (G.L.P.) (llamado GLP vehicular) que se compone principalmente de propano, propileno, butano y butileno en diversas mezclas. Se produce como un subproducto del procesamiento de gas natural y refinado de petróleo.
Los componentes de GLP son gases a temperaturas y presiones normales. La relación H:C es menor que para el metano por lo que tienen menor poder calorífico por unidad de peso.
A temperaturas y presiones normales, el LPG se evaporará. Debido a esto, el GLP se almacena en botellas de acero a presión donde se encuentra como un Gas Licuado que tiene la siguiente composición:
La gasolina es un combustible líquido que comprende mezclas de hidrocarburos desde 5 átomos de carbono (C5) hasta 12 átomos de carbono (C12). La gasolina es un líquido con una alta presión de Vapor (es muy volátil), ebulle entre 30 y 100 °C
En la gasolina es importante el denominado Número de Octano, por el fenómeno del pistoneo. Se muestra algunas propiedades de las mezclas que conforman las gasolinas:
En la gasolina es importante el denominado Número de Octano, por el fenómeno del pistoneo. Se muestra algunas propiedades de las mezclas que conforman las gasolinas:
El diésel es un combustible líquido constituido por una mezcla de hidrocarburos desde 12 hasta 17 átomos de carbono que ebulle entre 160 y 390° C. En el diésel se mide número de cetano. A mayor número de cetano mejor combustión. Se muestra algunas propiedades de las mezclas que conforman el diésel.
El Gas Natural Comprimido (GNC) es esencialmente gas natural almacenado a altas presiones, habitualmente entre 200 y 250 bar, según la normativa de cada país. Este gas natural es principalmente metano, que al tener un alto índice de hidrógeno por carbono (4) produce menos CO2 por unidad de energía entregada, en comparación con otros hidrocarburos líquidos más pesados (con más átomos de carbono). En el Perú el GNC contiene aproximadamente 90% de metano y 10% de etano.
El Gas Natural Licuefactado (GNL) es gas en estado líquido enfriado a -161°C, con una composición mayor 90% de metano.
El GNL es gas natural, pero en estado líquido, que ha reducido su volumen en 600 veces al convertirse en GNL.
Gas natural es más liviano que el aire y no tiene olor, es transparente y no es tóxico ni corrosivo. Los vapores de GNL son más densos que el aire hasta -110º C
El GNL, en estado líquido tiene una densidad en el rango de 430 – 450 kg/m3 y requiere una presión de Almacenamiento en el rango 0.5 – 0.7 psi.
El GNL es económico para ser transportado localmente en transporte terrestre especial y para transportarlo internacionalmente en buques especialmente diseñados.
La tecnología de Licuefacción permite que el gas natural se comercialice en el mundo.
El Gas Natural Licuefactado (GNL) es gas en estado líquido enfriado a -161°C, con una composición mayor 90% de metano.
El GNL es gas natural, pero en estado líquido, que ha reducido su volumen en 600 veces al convertirse en GNL.
Gas natural es más liviano que el aire y no tiene olor, es transparente y no es tóxico ni corrosivo. Los vapores de GNL son más densos que el aire hasta -110º C
El GNL, en estado líquido tiene una densidad en el rango de 430 – 450 kg/m3 y requiere una presión de Almacenamiento en el rango 0.5 – 0.7 psi.
El GNL es económico para ser transportado localmente en transporte terrestre especial y para transportarlo internacionalmente en buques especialmente diseñados.
La tecnología de Licuefacción permite que el gas natural se comercialice en el mundo.
Combustión de Hidrocarburos
De manera general todos los hidrocarburos combustibles tienen la siguiente fórmula química: CaHb.
La combustión con aire de los hidrocarburos da como productos dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) algo de monóxido de carbono (CO) y óxidos de Nitrógeno. Además, se libera energía.
Como ejemplo se tiene la combustión de una parafina con aire:
CnH(2n+2)+(5/2n +1) O2 +N2 == > (n+1)H2O + (n/2)CO2 + (n/2) CO+ NO + NO2 + Energía
Para el caso del metano se tiene:
CH4 + 2O2 +N2 === > 2H2O + CO2 + CO +NO+ NO2 + ENERGIA
Ya es claro que la combustión se realiza en fase gaseosa, que el primer motor Otto se probó con un gas (proveniente de la combustión del carbón).
El poder de combustión de los hidrocarburos es el siguiente:
De manera general todos los hidrocarburos combustibles tienen la siguiente fórmula química: CaHb.
La combustión con aire de los hidrocarburos da como productos dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) algo de monóxido de carbono (CO) y óxidos de Nitrógeno. Además, se libera energía.
Como ejemplo se tiene la combustión de una parafina con aire:
CnH(2n+2)+(5/2n +1) O2 +N2 == > (n+1)H2O + (n/2)CO2 + (n/2) CO+ NO + NO2 + Energía
Para el caso del metano se tiene:
CH4 + 2O2 +N2 === > 2H2O + CO2 + CO +NO+ NO2 + ENERGIA
Ya es claro que la combustión se realiza en fase gaseosa, que el primer motor Otto se probó con un gas (proveniente de la combustión del carbón).
El poder de combustión de los hidrocarburos es el siguiente:
De acuerdo con la Tabla anterior el hidrógeno tiene el mayor poder de combustión sin embargo se está muy lejos de la llamada “economía del hidrógeno”
¿Por qué? Se debe recordar la historia.
¿Por qué? Se debe recordar la historia.
La densidad del petróleo del mismo orden de magnitud que la del agua permitió su comercialización desde los inicios de la industria.
Esto no ocurre con el gas natural que tiene una densidad muchísimo menor (ver tabla siguiente).
Esto no ocurre con el gas natural que tiene una densidad muchísimo menor (ver tabla siguiente).
La diferencia en el desarrollo de los combustibles líquidos frente a los gaseosos durante el siglo XX lo dio la diferencia de densidades como se observa en la tabla que se adjunta arriba.
El Gas Natural Comprimido GNC y el Gas Natural Licuefactado - GNL tienen densidades que permiten su transporte terrestre y marítimo en condiciones especiales.
Se requiere incluir un concepto adicional denominado densidad energética de un combustible.
Aspectos técnico - económicos de los combustibles
Densidad energética de un combustible
Se define como la cantidad de energía que este posee por unidad de volumen o por unidad de peso y se tiene que pocos combustibles logran igualar la densidad de energía del diésel o de la gasolina .
La densidad de energía y el costo, peso, y el tamaño de almacenamiento de energía en el medio de transporte son características importantes de los combustibles para el transporte.
Se muestra a continuación un gráfico en la cual la densidad de energía de la gasolina se toma como 1.
Combustibles que requieren de almacenamiento grandes, pesados o caros pueden reducir el espacio disponible para transportar personas y carga, aumentan el peso un vehículo (por lo que operan con menos eficiencia), o que sea demasiado costosos para operar, incluso después de tomar en cuenta los combustibles más baratos.
En comparación con la gasolina y el diésel, existen combustibles que pueden tener mayor energía por unidad de peso, pero ninguno tiene más energía por unidad de volumen.
En el gráfico arriba mostrado se compara la densidad de energía (tanto por unidad de volumen y por unidad de peso) para varios combustibles de transporte.
Los puntos de datos representan el contenido de energía por unidad de volumen o peso de los propios combustibles, sin incluir los tanques de almacenamiento y otros equipos que requieren los combustibles.
Por ejemplo, los combustibles comprimidos requieren tanques de almacenamiento pesados, mientras que los combustibles refrigerados requieren equipo para mantener las temperaturas bajas.
Más allá de la gasolina y el diésel, otros combustibles como el propano comprimido, etanol, metanol presentan densidades de energía por unidad de volumen menores que la gasolina y el diésel, y presentan densidades de energía por unidad de peso menores o iguales a la de la gasolina.
El gas natural, ya sea en forma de licuado (GNL) o comprimido (CNG), son más ligeros que la gasolina, pero de nuevo tienen densidades inferiores por unidad de volumen. Lo mismo es cierto para los combustibles de hidrógeno, que deben ser refrigerados (hasta -253 ° C) o comprimidos (a 3000 a 10.000 psi).
Sin embargo, el considerar sólo la densidad de energía deja de lado otros factores como es la economía de vehículos capaces de utilizar diversos combustibles. La economía de combustible típico de un motor de combustión interna en un vehículo ligero es de alrededor de 45 kilómetro por galón. Sobre una base equivalente, los vehículos eléctricos con pilas de combustible alimentadas por hidrógeno pueden duplicar la economía de combustible de un vehículo de gasolina de tamaño similar, mientras que los vehículos eléctricos con baterías pueden lograr una cuadruplicación de la economía de combustible, pero los costos de las pilas de combustible, almacenamiento de hidrógeno, y baterías son prohibitivamente caros para la mayoría de los consumidores y la disponibilidad de reabastecimiento de combustible y las instalaciones de carga es extremadamente limitada.
Además, la mejora en la economía de combustible de estos vehículos no compensa las menores densidades de combustible de hidrógeno y diversos tipos de baterías como iones de litio, polímero de litio y baterías de hidruro de níquel-metal que dan como resultado limitado campo de prácticas en relación con los vehículos a gasolina.
Para evaluar estos tópicos, el Departamento de Energía por medio de la Oficina de Energy Eficiency & Renewable Energy (https://www.afdc.energy.gov/fuels/prices.html) ha desarrollado el concepto de Costo por Galón de Gasolina Equivalente ( Cost fo Gallon Gasoline Equivalent GGE) y el Costo por Galón de Diesel Equivalente (GDE)
Para ello han desarrollado la siguiente Tabla (ver https://epact.energy.gov/fuel-conversion-factors)
Tabla de Factores de conversión de combustible a equivalentes de galón de gasolina GGE
En comparación con la gasolina y el diésel, existen combustibles que pueden tener mayor energía por unidad de peso, pero ninguno tiene más energía por unidad de volumen.
En el gráfico arriba mostrado se compara la densidad de energía (tanto por unidad de volumen y por unidad de peso) para varios combustibles de transporte.
Los puntos de datos representan el contenido de energía por unidad de volumen o peso de los propios combustibles, sin incluir los tanques de almacenamiento y otros equipos que requieren los combustibles.
Por ejemplo, los combustibles comprimidos requieren tanques de almacenamiento pesados, mientras que los combustibles refrigerados requieren equipo para mantener las temperaturas bajas.
Más allá de la gasolina y el diésel, otros combustibles como el propano comprimido, etanol, metanol presentan densidades de energía por unidad de volumen menores que la gasolina y el diésel, y presentan densidades de energía por unidad de peso menores o iguales a la de la gasolina.
El gas natural, ya sea en forma de licuado (GNL) o comprimido (CNG), son más ligeros que la gasolina, pero de nuevo tienen densidades inferiores por unidad de volumen. Lo mismo es cierto para los combustibles de hidrógeno, que deben ser refrigerados (hasta -253 ° C) o comprimidos (a 3000 a 10.000 psi).
Sin embargo, el considerar sólo la densidad de energía deja de lado otros factores como es la economía de vehículos capaces de utilizar diversos combustibles. La economía de combustible típico de un motor de combustión interna en un vehículo ligero es de alrededor de 45 kilómetro por galón. Sobre una base equivalente, los vehículos eléctricos con pilas de combustible alimentadas por hidrógeno pueden duplicar la economía de combustible de un vehículo de gasolina de tamaño similar, mientras que los vehículos eléctricos con baterías pueden lograr una cuadruplicación de la economía de combustible, pero los costos de las pilas de combustible, almacenamiento de hidrógeno, y baterías son prohibitivamente caros para la mayoría de los consumidores y la disponibilidad de reabastecimiento de combustible y las instalaciones de carga es extremadamente limitada.
Además, la mejora en la economía de combustible de estos vehículos no compensa las menores densidades de combustible de hidrógeno y diversos tipos de baterías como iones de litio, polímero de litio y baterías de hidruro de níquel-metal que dan como resultado limitado campo de prácticas en relación con los vehículos a gasolina.
Para evaluar estos tópicos, el Departamento de Energía por medio de la Oficina de Energy Eficiency & Renewable Energy (https://www.afdc.energy.gov/fuels/prices.html) ha desarrollado el concepto de Costo por Galón de Gasolina Equivalente ( Cost fo Gallon Gasoline Equivalent GGE) y el Costo por Galón de Diesel Equivalente (GDE)
Para ello han desarrollado la siguiente Tabla (ver https://epact.energy.gov/fuel-conversion-factors)
Tabla de Factores de conversión de combustible a equivalentes de galón de gasolina GGE
Estos factores de conversión ayudan a las flotas de proveedores de combustible estatales y alternativos a informar su cumplimiento de los requisitos de la Ley de Política Energética, que es monitoreada por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos(EPA).
COMENTARIOS FINALES
Se considera útil presentar información básica de la lógica en que se mueve el negocio de los combustibles alternos para entender la forma como ciertas instancias del Gobierno y Reguladores han venido impulsando desde fines de la década pasada impulsando vía subsidios cruzados los programas de masificación del gas y para entender las dificultades actuales.
Una primera aproximación de la realidad de Estados Unidos que no es la del Perú se muestra en la figura siguiente, tomada del Alternative Fuels Price Report de abril 2018 de la realidad de Estados Unidos que no es la del Perú se muestra en la figura siguiente, tomada del Alternative Fuels Price Report de abril 2018.
Según la información mostrada en los Estados Unidos en parte de los años 2015 – 2016 el GNC fue más caro que la gasolina a nivel de EESS.
Este no es el caso del Perú por lo que en próximos artículos se desarrollarán estos tópicos relacionados a la masificación del gas natural en Perú.
JSS/JSS
08-07-18