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7/25/2019 Pfc Jofre Enseat

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Utilizacin del Gas Natural como Combustibleen Navegacin y en Puerto y suSistema de Carga y Descarga

Proyecto Final de Carrera | Licenciatura de Nutica y Transporte Martimo

Autor: Jofre Enseat EscobarDNI 41.503.916-W

Director: Francesc Xavier Martnez de Oss

Facultad de Nutica de Barcelona. UPCBarcelona, 22 de marzo de 2011


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Utilizacin del Gas Natural como Combustible en Navegacin y en Puerto y su Sistema de Carga y Descarga

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ndice

1-Introduccin pg. 9

2-Anlisis de la problemtica de la contaminacin ambiental conorgen en el transporte martimo2.1 Introduccin pg. 21

2.2 Emisiones contaminantes con origen en el transporte martimo pg. 24

2.3 Regulaciones de la OMI sobre emisiones de gases de efectoinvernadero (GEI) pg. 28

2.4 Posicin de la unin europea pg. 29

2.5 Posibles enfoques de la mitigacin de lacontaminacin con orgen en el transporte martimo2.5.1 Introduccin pg. 312.5.2 Mejoras en la tecnologa y en el uso de la energa pg. 33

2.5.3 Medidas Operacionales pg. 352.5.4 Programas basados en el mercado pg. 352.5.5 Cuestiones Energticas pg. 36

2.6 Iniciativa del Port de Barcelona pg. 37

3- Propiedades del gas natural licuado (LNG)

3.1 Propiedades fsicas y composicin del LNG pg. 41

3.2 Inflamabilidad de mezclas de metano, oxgeno y nitrgeno pg. 46

3.3 Comportamiento del LNG en los tanques de carga pg. 51


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3.4 Sloshing-movimiento libre del lquido en los tanques pg. 52

3.5 Gas natural y medio ambiente pg. 53

4-Descripcin del equipamiento y sistema de carga y descargade un buque metanero4.1-Sistema de lneas relacionadas con la carga4.1.1 Descripcin General pg. 594.1.2 Lnea de Lquido pg. 654.1.3 Lnea de Vapor pg. 664.1.4 Lnea de Reachique / Enfriamiento pg. 67

4.1.5 Lnea de Gas Operacin en un nico tanque pg. 684.1.6 Lnea de Vapor / Gas a la Mquina pg. 694.1.7 Lnea de Venteo pg. 694.1.8 Lnea de Gas Inerte / Aire Seco pg. 71

4.2 Equipamiento de los tanques de carga4.2.1 Descripcin General pg. 724.2.2 Bombas en los Tanques de Carga pg. 74

4.2.3 Bombas Principales de Carga pg. 744.2.4 Bombas de Reachique / Enfriamiento pg. 764.2.5 Bomba de Carga de Emergencia pg. 78

4.3 Operaciones relacionadas con la carga4.3.1 Inertado de los Espacios de Aislamiento pg. 794.3.2 Inertado de los Tanques de Carga pg. 814.3.3 Puesta en Gas de los Tanques de Carga pg. 824.3.4 Enfriamiento de los Tanques de Carga pg. 844.3.5 Viaje en Lastre pg. 864.3.6 Operacin de Carga del Buque pg. 904.3.7 Viaje en Carga Quemando el Boil-Offen las Calderas pg. 944.3.8 Descarga del Buque con Gas Retornado de Tierra pg. 99


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5-Presencia del gas natural como combustible propulsivo paramotores auxiliares en puerto y como alternativa a los derivadosdel petrleo5.1 Introduccin pg. 117

5.2 Antecedentes histricos. primeros modelos5.2.1 Antes del ao 2000 pg. 1195.2.2 A partir del ao 2000 pg. 120

5.3Alternativas de propulsin para buques LNG con motores dieselpg.124

5.4 Consideraciones especiales derivadas

del uso de gas natural como combustible pg. 127

5.5 Ejemplos de sistemas propulsivos a gas5.5.1 Los motores duales Wrtsil en la propulsin de gaseros pg. 1285.5.2 La aportacin de Rolls-Royce a los motores de gas pg. 131

5.6 Plantas de relicuefaccin delboil-off pg. 134

5.7 Motores auxiliares a gas pg. 136

5.8 Compromiso de Repsol-gas natural LNGcon este nuevo tipo de buques metaneros pg. 141

5.9 Normativa de aplicacin en el diseo yconstruccin de sistemas que contengan gas natural pg. 144

6-Conclusiones pg. 148

7-Referencias bibliogrficas7.1 Monografas pg. 159

7.2 Referencias on-line pg. 160


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CAPTULO"

ntrodu in

Vista area del LNG/C Madrid Spirit (Fuente: Teekay Shipping Gas IV, S.L.)


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El transporte de gas natural licuado representa una pequea parte de la industriamartima, sin embargo, por diferentes razones que trataremos de resumir, es unaparte muy importante del negocio martimo mundial. Comparado con el resto delnegocio martimo, que es tan antiguo como la ms antigua de las civilizaciones, el

transporte martimo de gas licuado es muy reciente. Debemos remontarnosnicamente 50 aos atrs para encontrar la aparicin del primer buque dedicadoal transporte de Gas Natural Licuado (LNG), el Methane Pioneer. Hoy en da, elLNG se ha convertido en una de las fuentes de energa menos contaminantes (apesar de ser no-renovable) y de uso ms extendido en todo el mundo. De estehecho se deriva su gran importancia dentro del entorno energtico actual.

En el presente trabajo, pretendemos analizar la posibilidad de utilizar estecombustible para el funcionamiento del buque durante su estancia en puerto y,

adicionalmente, dar a conocer el funcionamiento del sistema de carga y descargade un buque metanero, as como todos los elementos que intervienen en l.

Por otro lado, tambin nos aproximaremos al metano (componente mayoritariodel LNG) y daremos una visin del interesante negocio del transporte martimo degas natural licuado.

Siendo el transporte martimo responsable de una parte importante de lasemisiones contaminantes que afectan a nuestro planeta, al igual que en el sector

industrial, el gas natural podra contribuir a reducir de forma muy notable suimpacto.

Dentro de las alternativas previstas tanto por la Unin Europea como por laOrganizacin Martima Internacional, se encuentra la utilizacin de combustiblesalternativos a los actuales derivados del petrleo que posean unas mejorescaractersticas medioambientales; Destaca entre todos ellos el gas natural por susdespreciables emisiones de xidos de azufre, mnimas emisiones de xidos denitrgeno y ausencia de partculas en suspensin.

La legislacin vigente es muy restrictiva y exige el uso de combustibles con uncontenido de azufre menor al 0,1% en puerto para estancias de ms de doshoras. El difcil cumplimiento de esta normativa podra ver una salida mediante eldesarrollo de iniciativas que prevean la utilizacin de gas natural en puerto.


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La alternativa que el gas natural supone a los combustibles derivados del petrleose ha demostrado viable recientemente mediante la incorporacin de motores decombustin interna que usan LNG como combustible en grandes buques, peroms all de este hecho creemos que el LNG puede suponer una alternativa a la

utilizacin de gasoil por parte de los motores auxiliares de los buques durante susestancias en puerto, lo que permitira disminuir las emisiones contaminantes ymejorar de esta manera los ndices de polucin atmosfrica de las ciudadesportuarias, avanzando en el cumplimiento de las normativas medioambientalestanto locales como internacionales que son cada vez ms estrictas.

La industria del gas natural esta creciendo a fuerte ritmo en todo el mundo. Lasreservas mundiales de gas natural han superado recientemente las reservas depetrleo, y se espera que en el ao 2020 el consumo de gas supere al de

petrleo. Prcticamente cada da se descubren nuevas reservas de gas natural.Las reservas probadas llevan creciendo sin parar desde 1980, y la suma de todosestos descubrimientos sita la oferta muy por encima del consumo previsto. Elproblema, pues, no consiste tanto en encontrar gas sino en establecer sistemaspara transportarlo hasta los puntos de consumo. Ello explica que el transportemartimo de gas natural licuado este creciendo a un ritmo del 10% anual.

En lo referente a la flota mundial de metaneros, en el presente ao 2011, esta sesita alrededor de los 350 buques, mientras que se espera que crezca por encima

de las 500 unidades en el periodo comprendido entre el 2011 y el 2020. Respectoa las tripulaciones, actualmente contamos con 3.500-4.000 oficiales trabajando eneste tipo de buques, mientras que se espera que este nmero alcance los 5.500hacia el ao 2020.

La fortaleza de este sector se ve reflejada en que, a diferencia de lo que pasabaen el pasado, actualmente los armadores pueden firmar contratos de fletamento alargo plazo. Este es el caso del LNG/C Madrid Spirit que est ligado a Repsol YPFmediante un contrato de fletamento por tiempo de 20 aos de duracin.

La demanda de Gas Natural Licuado ha aumentado de forma continua en losltimos aos y un ejemplo lo representa la imagen siguiente correspondiente aEstados Unidos:


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Demanda vs Produccin e Importacin de LNG. [Tcf/yr: Trillones de pies cbicos por ao]

(Fuente: US Energy Information Administration)

Con el aumento de buques gaseros y el crecimiento de la produccin de gas seintenta dar respuesta a la demanda actual, sin embargo, el nmero de plantasregasifiadoras no ha crecido al mismo ritmo originndose as un dficit en lacapacidad de regasificacin a nivel mundial.

Al mismo tiempo crece, como es lgico, la demanda de buques especializadosen este tipo de transporte y, cada da ms, se incorporan a los mismos nuevos

elementos que los convierten en buques muy especializados. Un ejemplo lopodemos encontrar en buques como el LNGRV 1 Excelsior o el LNGRVExcelerate, gestionados por la empresa Exmar que se encuentran atracadosalternativamente en Puerto Galvn, Baha Blanca (Argentina), y al estar dotadosde una planta de regasificacin en su castillo de proa, actan como planta deregasificacin para gran parte del consumo energtico argentino, representandouna solucin real al problema comentado en el prrafo anterior.

1LNGRV: Liquefied Natural Gas Regasification Vessel.


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Vista del LNGRV Excelsior donde podemos ver su planta de regasificacin. (Fuente: Jofre Enseat)

Los LNG/C (Liquified Natural Gas Carrier) presentan unas caractersticas muysingulares, que los convierten en unos buques muy caros en su construccin yexplotacin posterior. Aunque la diversidad en los costes de construccin es muygrande en funcin del lugar del mundo donde se realice. Un claro ejemplo loconstituyen los buques gaseros construidos en Espaa en el ao 2004 cuyocoste alcanz los 200 millones de dlares aproximadamente mientras que buquesde las mismas caractersticas se construan en Corea en la mitad de tiempo y porun coste que superaba ligeramente los 100 millones de dlares.

Los LNG/C o metaneros (como tambin se los conoce), tienen un peso muerto

reducido en relacin a sus dimensiones. La razn de este hecho es que el pesoespecfico del metano lquido es aproximadamente la mitad que el del petrleocrudo. Adems, una parte considerable del casco esta ocupada por los tanquesde lastre y por el aislamiento de los tanques de gas. Son buques, pues, conmucha obra muerta, lo que dificulta su maniobrabilidad, sobre todo en presenciade viento y en puerto, aunque el comportamiento de los mismos en navegacines excelente.


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Una clasificacin muy habitual de los buques metaneros y que nos da una ideade su evolucin en el tiempo referente a sus dimensiones y capacidad de carga lorepresenta la siguiente tabla:

Denominacin DimensinMedmax 75.000 m3

Conventional LNG/C 125.000-145.000 m3

New Conventional Size 155.000-170.000 m3

Q-Flex 216.000 m3

Q-Max 265.000 m3

El peligro potencial que existe en el acto de transportar un lquido a estastemperaturas tan bajas y la enorme inversin que supone llevar a cabo la

construccin de un buque que transporte gas natural licuado requiere un firmecompromiso con la seguridad y la fiabilidad. Este hecho y el reconocimiento deque cualquier fallo en la estructura del buque o un error humano podra llevar aunas graves consecuencias y que la informacin generada por cada incidentedeba darse a conocer para evitar futuros accidentes, impulsan la aparicin de laSociety of International Gas Tanker and Terminal Operators (SIGTTO) en 1979. LaSGTTO es una organizacin sin nimo de lucro formada para promover los msaltos estndares operacionales y las mejores prcticas en los buques quetransportan gas y en las terminales alrededor del mundo. Esta organizacin da

apoyo tcnico a sus miembros y representa sus intereses mutuos en aspectostcnicos y operacionales.

A pesar de lo indicado anteriormente, cabe sealar que los metaneros son unosbuques extraordinariamente seguros, no habindose registrado ningn accidentegrave en los mismos. Adems, los pocos metaneros desguazados lo han sido porconsideraciones comerciales a pesar de su longevidad, como es el caso deLaiet que fue entregado en 1970 y que sirvi en la ruta Argelia-Espaa hasta elverano de 2008, momento en que fue vendido por Martima del Norte por 13,5millones de dlares (unos 10 millones de euros) para que fuera desguazado yconvertido en chatarra en la India.

Todos los LNG son buques relativamente rpidos, dotados de una velocidad deservicio normalmente superior a 18 nudos (un ejemplo lo representa el MadridSpirit que es capaz de superar los 22 nudos a plena carga en condiciones


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favorables y cuya velocidad de flete son 18,5 nudos); Adems, el metanovaporizado (boil-off) que continuamente se genera dentro de los tanques decarga puede ser utilizado como combustible en las calderas. Por ello, losmetaneros son el ltimo reducto de las instalaciones de vapor, ya que las

calderas que alimentan de vapor a las turbinas pueden quemar tanto metanocomo fuel.

Hay que tener en cuenta que las sociedades de clasificacin exigen que losbuques que transportan cargas a menos de -10C dispongan de una barrerasecundaria, que puede ser el casco si la temperatura de la carga no es inferior a 55C. Esta barrera secundaria debe ser capaz de contener toda fuga prevista delquido durante 15 das.

Adems, los gaseros deben situar mamparos longitudinales en los costados delbuque cuando la temperatura es inferior a 55C. Los metaneros que transportansu carga a 163C, deben tener por lo tanto, doble casco ntegro. Este ltimo esel caso del LNG/C Madrid Spirit, buque al que nos referiremos en diferentesocasiones en el presente trabajo.

Para conservar el gas licuado a esa temperatura, los LNG disponen de unaislamiento (obligatorio para cargas transportadas a menos de 10 C), que tienedos misiones fundamentales: por una parte limita la transferencia de calor entre la

atmsfera y los tanques de carga, previniendo la evaporacin del gas; y ademsasla el casco de acero de las contracciones y dilataciones que provoca latemperatura del gas (-163C).

Hay que tener en cuenta que muy pocos LNG (a diferencia de los LPG) disponede sistema criognico para volver a licuar el gas natural vaporizado, por lo que laeficacia del aislamiento es muy importante. Se necesitara una potencia de 2.200Kw/h (un turbo generador tipo de cualquier LNG) para licuar 2,5 Tm/h, lo quehace econmicamente poco viable esta posibilidad, aunque se esta trabajando

seriamente en este sentido. Un ejemplo lo representan los nuevos gaseros degran tamao que se han puesto recientemente en funcionamiento y queprcticamente doblan la capacidad de carga del LNG/C Madrid Spirit, y que hansido dotados de motores de combustin interna que pueden usar tanto metanocomo fuel como combustible. La aparicin de estos sistemas de propulsin sedebe a que las turbinas, que son el medio de propulsin actual, requieren del uso


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de calderas cuya eficiencia es muy baja. Esto era un problema relativamentepequeo mientras no podamos relicuar el gas metano que se generaba de formanatural en los tanques y que quembamos en las calderas o de otra forma seventeaba, pero con el desarrollo de las tcnicas de relicuado a bordo se abre la

posibilidad de devolver este gas generado a los tanques de carga de manera queel ahorro es evidente, ya que la eficiencia de los motores de combustin interna,es mucho mayor que el de las calderas.

Este sistema se ha implantado ya en algunos de los grandes gaseros que hanaparecido recientemente en el mercado y aunque todava presentan algunosproblemas de fiabilidad, todo apunta a que se convertirn en una alternativa muyimportante a las turbinas, ya que el rendimiento de un motor se vuelveespecialmente importante en aquellos momentos en que el precio del gas es

elevado. Una de las caractersticas de los LNG es que pueden utilizar la cargacomo combustible, siempre que el fletador as lo autorice y no lo limite al Boil-offnatural y esta caracterstica se sigue manteniendo en los nuevos buques.

Esquema del Proceso de relicuado. (Fuente: The Oxford Princeton Programme)


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La naviera Knutsen OAS ha sacado en el presente ao 2010 buques con estossistemas de propulsin alternativos. Son metaneros que presentan mquinascapaces de desarrollar potencias de ms de 100.000 Hp y que representan sloun ejemplo de la innovacin en los diseos y desarrollos tecnolgicos de estos

buques, los sistemas de contencin de gas que incorporan, los sistemas detratamiento y manejo de la carga, los sistemas de propulsin (con alternativasmuy interesantes a la turbina de vapor como hemos comentado anteriormente) yen los equipos electrnicos que permiten operar estos buques de manera mssencilla y segura.

Es en este punto en el que la posibilidad de que los motores auxiliares de estetipo de buques funcionen tambin con metano es una realidad que debemosconsiderar seriamente, mediante la cual podramos disminuir considerablemente

las emisiones de xidos nitrosos (NOx), as como de compuestos sulfurosos,substancias presentes en los productos de la combustin de fueles y gasleos yprcticamente inexistentes en la quema de gas natural.

De la correcta valoracin de este hecho podramos desarrollar infraestructuras enlos puertos para permitir al resto de buques conectarse durante sus estancias enpuerto y obtener el gas natural de tierra y alimentar de esta manera sus motoresauxiliares. Esto sera especialmente factible en una etapa inicial para aquellosbuques cuyas rutas sean fijas i recalaran con frecuencia en puertos que

dispusieran de este servicio.

Produccin Mundial de Gas Natural [en m3]. (Fuente: https://www.cia.gov)


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Finalmente, creo que es importante subrayar la importancia de esta fuente deenerga sealando que la misma representa aproximadamente un cuarto de todala energa consumida en el mundo cada ao. As mismo, su localizacin es muydiversa alrededor de todo el planeta, de aqu la importancia de su transporte por

mar y de las rutas martimas que se estn haciendo navegables cada vez durantems meses al ao como son el paso del Noreste y del Noroeste que nospermitiran alcanzar latitudes muy grandes que antes eran prcticamenteinalcanzables al estar cubiertas de hielo durante prcticamente todos los mesesdel ao. En la imagen anterior podemos ver como las zonas de mayor produccinde Gas Natural se sitan en latitudes muy septentrionales.


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CAPTULO 2

nlisis de la problemtica de la contaminacin ambiental con

origen en el transporte martimo

Distribucin de la contaminacin segn origen (Fuente: http://saferenvironment.wordpress.com/)


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2.1 Introduccin

El anlisis de la problemtica de la contaminacin ambiental con origen en eltransporte martimo es una cuestin que en los ltimos aos ha tomado unaespecial relevancia y los estados ribereos, as como las organizacionessupraestatales estn desarrollando paquetes legislativos cada vez ms restrictivosen lo referente a las emisiones contaminantes desde los buques. Especialmentedurante sus estancias en puerto o durante su navegacin costera.

En este sentido, los estados prevn el establecimiento de normas que regulen openalicen las elevadas tasas de emisin de CO2, as como xidos nitrosos ocompuestos sulfurosos.

Actualmente, en algunos buques existen tanques destinados al almacenamientode fueles especiales con un contenido de azufre bajo que se utilizan durante laestancia o navegacin de estas naves por zonas de especial sensibilidadambiental.

Como hemos comentado anteriormente, otros buques de nueva construccin hanincorporado el gas natural como combustible para sus mquinas principales. Lamotivacin de este hecho es puramente econmica, ya que en pocas en que elLNG tiene un precio elevado, el ahorro es considerable. No obstante, esta

alternativa, no slo nos permite consumir menos combustible sino que de formaindirecta tambin contribuye a disminuir las emisiones contaminantes, ya que losproductos de la combustin del metano son fundamentalmente CO2 y H2O,mientras que los xidos de azufre, los xidos nitrosos y substancias slidas comolas cenizas son prcticamente inexistentes.

A partir de la Revolucin Industrial la poblacin mundial ha crecidoexponencialmente hasta alcanzar los 6.000 millones de habitantes actuales y, enconsecuencia, las necesidades energticas han aumentado en igual medida. La

sociedad de consumo en la que vivimos se caracteriza por un desmedidoconsumo energtico al que debemos darle respuesta de formas imaginativas parapoder mantener, en la medida de lo posible, el respeto por el medio ambiente.

El concepto de Intensidad Energtica nos permite relacionar el consumo deenerga primaria o final por unidad de PIB. De esta forma podremos valorar la


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eficiencia energtica de los procesos productivos de un pas: A mayor intensidadenergtica, menor ser la citada eficiencia.

En la tabla siguiente podemos comparar los valores de Intensidad Energtica

para diferentes pases de la Unin Europea:

Tabla comparativa de Intensidad Energtica. (Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio)

Segn la Agencia Europea de Medio Ambiente, la contaminacin atmosfrica esel factor ambiental con un mayor impacto en la salud en Europa. No obstante, losestudios acerca de la contribucin y el impacto de las emisiones contaminantesderivadas del trfico interior y estancia en puerto de los buques mercantes siendocomo son, por potencia instalada y tipo de combustible, un factor adicional decontaminacin de gran importancia en las ciudades portuarias, se encuentrantodava en fase muy inicial. En este sentido, es preciso recordar que la mayorparte de la poblacin mundial se concentra en las zonas costeras y que por la

tendencia actual de agrupacin en ciudades, ms de un 70% de la poblacin delplaneta vive en ciudades portuarias o en su entorno.

Para comprobar la posicin de desventaja en cuanto a eficiencia energtica delos procesos productivos de Espaa respecto al resto de pases de la UninEuropea y especialmente respecto de Japn, presentamos el grfico siguiente:


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Datos comparados correspondientes a la Intensidad Energtica de diferentes estados.

(Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio)

De la misma forma que la Unin Europea ha propuesto la utilizacin decombustibles alternativos a los derivados del petrleo para su uso en el

transporte urbano a travs de las Comunicaciones de la Comisin COM (2001)547 y COM (2006) 845, apostando por los biocombustibles, el gas natural y elhidrgeno, ser necesario abordar, seriamente, la posibilidad de regular lasemisiones contaminantes asociadas a las actividades portuarias por suimplicacin directa con la contaminacin atmosfrica de las ciudades.

La Organizacin Martima Internacional ya est planificando aplicar medidasorientadas al mercado de emisiones dada la aportacin del transporte martimo ala contaminacin global.

Los proyectos de Autopistas del Mar y Short Sea Shipping tambin estniniciando la adopcin de ecobonos para lneas que retiren volmenes de carga delas autopistas terrestres, pero estas medidas no cuantifican la contaminacinreducida midiendo el consumo de combustibles sino en base a estimaciones.


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No obstante, hay un proyecto en marcha a nivel local que potencialmenteimplicara los puertos de Barcelona y Gijn que apunta a la posibilidad decuantificacin en tiempo real de la contaminacin con origen en los buquesatracados, en maniobras o navegando en el interior de los puertos o en sus

inmediaciones como pueden ser las zonas de fondeo o dispositivos deseparacin del trfico, entre otros.

2.2 Emisiones contaminantes con origen en el transporte martimo

Las estimaciones del consumo de combustible y de las emisiones de Gases deEfecto Invernadero (GEI) del transporte martimo varan en la escala temporal, lossupuestos en que se basan y las tcnicas de modelizacin. Como se indica en la

figura siguiente, se estima que las emisiones del transporte martimo internacionalrepresentan del 1,6 al 4,1% de las emisiones mundiales de CO2 resultantes de laquema de combustible. Segn las previsiones de la OMI, las emisiones deltransporte martimo internacional aumentarn en un factor de 2,4 a 3 entre 2007 y2050. Dentro del sector del transporte, el transporte martimo represent el 10%de las emisiones en 20052.

El transporte por carretera constituy el 73%, seguido del transporte areo (el12%), el transporte en ductos (el 3%) y el transporte por ferrocarril (el 2%). Se

prev que, si no se frenan, las emisiones procedentes del sector del transporte sehabrn duplicado en 2050.

En la tabla siguiente mostramos las estimaciones sobre consumo de combustibley emisiones de CO2derivadas del transporte martimo as como su proyeccinsegn diferentes grupos de investigacin, aparecidas en la publicacin ElTransporte Martimo y el Reto del Cambio Climtico, de la Conferencia de lasNaciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo a fecha de 9 de diciembre de 2008:

2Proporcin del transporte expresada como porcentaje del total de las emisiones mundiales de CO2

resultantes de la quema de combustible en 2005, segn la Agencia Internacional de Energa (AIE).


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Estimaciones del consumo de combustible, las emisiones de CO2 y el crecimiento proyectado.

(Fuente: El Transporte Martimo y el reto del Cambio Climtico. Conferencia de las Naciones Unidas sobre

Comercio y Desarrollo. 2009)

En el grfico siguiente se ilustra la huella de carbono del transporte martimointernacional, desglosado por tipo de buque. La gran dependencia del petrleo,en particular del petrleo pesado, para la combustin pone de relieve la utilidadde una mayor eficiencia energtica y de una diversificacin de las fuentes deenerga para la adopcin de medidas de mitigacin en el transporte martimo.

Emisiones de CO2 del sector del transporte martimo en millones de toneladas.

(Fuente: UNCTAD, basada en el estudio actualizado de 2000 de la OMI sobre las emisiones de gases de efecto

invernadero procedentes del trfico martimo, 2008 (OMI, 2008). Incluye el transporte martimo internacional y

nacional y excluye a los buques de pesca y militares)


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Otros contaminantes procedentes de la navegacin martima aumentan a un ritmoan ms acelerado que el dixido de carbono, como es el caso de las emisionesde holln y de gases sulfurosos, que crecern por encima del 30% en la prximadcada. Ambos contaminantes contribuyen a la lluvia cida y a todo tipo de

enfermedades respiratorias, incluido el cncer de pulmn. De hecho, laOrganizacin Mundial de la Salud (OMS), mediante su Gua de Calidad del Aire(actualizacin 2005) ha establecido en 60.000 las personas fallecidas cada aocomo consecuencia de la polucin originada por la flota mercante mundial.

Algunas medidas destinadas a paliar este hecho se encuentran en el proyecto deinforme del Parlamento Europeo, Comisin de Transporte y Turismo, doc.2009/2095(INI) de 4 de Enero 2010: Sobre los objetivos estratgicos yrecomendaciones para la poltica de transporte martimo de la UE hasta 2018.

Es en este marco de actuacin en el que se propone la utilizacin de Gas Naturalcomo combustible, ya que, por su composicin, reducira prcticamente todas lasemisiones actualmente reguladas por convenios internacionales y leyesnacionales y reducira notablemente las de CO2 de forma similar a lo que haocurrido en el Sector Industrial y en el Terciario y residencial.

No obstante, es importante no perder la referencia de cul es la aportacin deltransporte martimo al problema de la contaminacin ambiental, ya que, aunque

en trminos absolutos las emisiones de GEI del transporte martimo internacionalson importantes, en trminos relativos el transporte martimo, en particularcuando se utilizan buques grandes, supera otros modos de transporte en lo quese refiere a eficiencia del combustible e inocuidad para el clima. Calculadas enfuncin de tonelada transportada por kilmetro y segn el tamao del buque, lasemisiones de CO2del transporte martimo son inferiores a las de otros modos detransporte. Por ejemplo, las emisiones resultantes del transporte por ferrocarrilpodran ser de 3 a 4 veces superiores a las de los buques cisterna, y las deltransporte por carretera y areo entre 5 y 150 veces y 54 y 150 veces superiores,

respectivamente. De la misma manera, en lo que se refiere al consumo decombustible (kilovatios (kW)/tonelada/km), se estima que, por ejemplo unportacontenedores (3.700 unidades equivalentes a 20 pies (TEU)), consumecomo promedio 77 veces menos energa que un avin de carga (Boeing 747-400), alrededor de 7 veces menos que un camin de carga pesada y unas 3veces menos que el ferrocarril.


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Con todo esto queremos expresar que si conseguimos que el transporte martimosea menos contaminante, siendo ya el ms eficiente energticamente, daremosun paso muy importante hacia la defensa de nuestro planeta. Los valores relativospueden observarse en el grfico siguiente:

Eficiencia de CO2 por buque de carga (gr CO2 / ton-Km).

(Fuente: UNCTAD segn datos de la OMI (2008))

De los datos anteriores, la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio ydesarrollo, concluye que el mayor uso del transporte martimo, tambin en elmarco del transporte multimodal y mediante el cambio modal, puede generarciertos beneficios en lo que se refiere a la eficiencia de CO2 y de energa. Sin

embargo, no es probable que el transporte martimo internacional ofrezca siempreuna alternativa viable a otros modos ms contaminantes, puesto que en generalno se sobrepone a otros modos de transporte.

Puesto que se utilizan diferentes modos para transportar diferentes tipos demercancas a distancias variables, un cambio modal podra ser una opcin, peroslo para segmentos de mercado especficos (por ejemplo, el transporte martimode corta distancia en Europa). Tambin se sostiene que probablemente sea mseficaz mejorar las prcticas ambientales de cada modo de transporte que recurrir

a un cambio modal. Sin embargo, si el cambio al transporte martimo estcnicamente factible y econmicamente viable, sera importante crear un climade polticas gubernamentales que propicie un cambio modal especfico y bienconcebido.


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2.3 Regulaciones de la OMI sobre emisiones de gases de efecto invernadero(GEI)

La OMI no ha adoptado hasta la fecha ningn instrumento de cumplimiento

obligatorio para la reduccin de las emisiones GEI procedentes de los buques, sibien es cierto, que ha intensificado el estudio de la contribucin real deltransporte martimo al problema.

El objetivo de la OMI es fijar un marco de referencia vinculante, coherente yexhaustivo sobre las emisiones de GEI y para ello se encarg al Comit deProteccin del Medio marino (CPMM) el desarrollo de un marco eficaz yvinculante para todos los estados miembros, rentable, prctico, transparente,exento de fraude y de fcil administracin.

Entre las distintas medidas previstas destacan las siguientes: establecer unsistema de gravmenes aplicables a todos los buques que realizan viajesinternacionales, aplicacin de energa elica, la reduccin de velocidad y elsuministro de energa desde tierra. En el largo plazo, figuran medidas de carctertcnico para el proyecto de nuevos buques, el uso de un ndice de eficiencia tantopara buques nuevos como existentes, la utilizacin de combustibles alternativos,el pago de tasas portuarias especiales por emisin de CO2 y un rgimen decomercio de derechos de emisin.

La Organizacin Martima Internacional estudia adems fuentes de combustiblealternativas a los derivados del petrleo. En este sentido es muy interesanteprofundizar en el anlisis que hace de la utilizacin de gas natural.

Por una parte afirma que se debera utilizar gas natural licuado (GNL) comocombustible limpio alternativo, que no contiene azufre y casi no emite partculasslidas. Adems, seala que las emisiones de NOx se reducen hasta un 90% yafirma que la reduccin de CO2 es del 25% respecto a los combustibles

convencionales.

Sin embargo, considera dificultosa su aplicacin por los problemas tcnicos y deseguridad que plantea y por la falta de infraestructura de GNL en los puertos desuministro de combustible por lo que recomienda su uso para buques queoperen en rutas fijas y travesas de corta duracin.


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Es preciso comentar que, en contra de lo afirmado por la OMI, existen otrasmodalidades de carga de gas natural, por ejemplo, como gas comprimido queresuelve una parte importante de los problemas logsticos en puerto. Por otra, lasinfraestructuras de almacenamiento de GNL crecen de forma rpida a lo largo de

todo el mundo. Un ejemplo concreto es Espaa, donde se ha pasado de 2plantas de GNL a 7 en un periodo de 15 aos, dando cobertura a todo el litoralibrico.

2.4 Posicin de la unin europea

La lucha contra el Cambio Climtico es una de las prioridades de la UninEuropea y por ello ha liderado todas las iniciativas internacionales surgidas en

este sentido. Resultado de dicho compromiso es su Poltica Climtica que integra,adems del control de los gases de efecto invernadero, conseguir los siguientesobjetivos:

- Consumir de forma ms racional una energa menos contaminante;- Disponer de medios de transporte ms limpios y equilibrados;- Responsabilizar a las empresas sin poner en peligro su competitividad;- Obrar por que la ordenacin territorial y la agricultura estn al servicio

del medio ambiente;

-

Crear un entorno favorable para la investigacin y la innovacin.

Las investigaciones efectuadas recientemente, en particular, el estudioP.E.S.E.T.A. publicado en 2007 o el informe Stern, publicado en 2006 en el ReinoUnido indican unos costes de gran magnitud desde el punto de vista econmicoy social en caso de insuficiente accin para luchar contra el cambio climtico. Elinforme Stern estima este coste entre el 5 y 20 % del PIB mundial.

El aumento de la mortalidad y la morbilidad (enfermedades) vinculadas a las

variaciones de temperatura, los daos causados por las crecidas ms frecuentesy la subida del nivel del mar, la expansin de la desertizacin en los pases del sury la disminucin de reservas de agua dulce demuestran la variedad deconsecuencias nefastas vinculadas al cambio climtico que afectan a laspoblaciones, los ecosistemas y los recursos, as como a las infraestructuras y lacalidad de vida.


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La Unin Europea ha propuesto que se fije por objetivo, en el marco de lasnegociaciones internacionales, reducir las emisiones de gases de efectoinvernadero de los pases desarrollados en un 30 % (respecto de su nivel de1990) de aqu a 2020.

En el Consejo Europeo de marzo de 2007, los Estados Miembros secomprometieron tambin firmemente a actuar en favor de estos objetivos a travsde las siguientes medidas energticas:

- Mejorar la eficiencia energtica de la UE en un 20% de aqu a 2020;- Aumentar el porcentaje correspondiente a las energas renovables en

un 20% de aqu a 2020;- Desarrollar una poltica de captura y almacenamiento geolgico del

carbono que preserve el medio ambiente.El programa europeo sobre el Cambio Climtico incluye, entre otras, medidasespecficas sobre el sector del transporte. Estas medidas, recogidas en el Libroblanco sobre la Poltica Comn de Transportes contribuyen a reducir lasemisiones de gases de efecto invernadero. Entre otras, podemos citar lassiguientes:

- Una propuesta para modificar el equilibrio entre los distintos medios detransporte mediante el fomento del ferrocarril y del transporte martimo.

- Una propuesta de mejora de la utilizacin de la tarifacin de lasinfraestructuras gracias al establecimiento de una tarifacin justa yequilibrada entre los distintos medios de transporte.

- Una directiva dirigida a fomentar el uso de biocombustibles en eltransporte.


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2.5 Posibles enfoques de la mitigacin de la contaminacin con orgen en eltransporte martimo2.5.1 Introduccin

Una consideracin importante en relacin con las opciones de mitigacin para eltransporte martimo internacional es la complejidad inherente a este sector, yaque las emisiones de CO2 se generan en gran parte fuera de las fronterasnacionales y los buques pueden estar vinculados a diferentes naciones por mediodel pabelln, la propiedad efectiva y la explotacin.

En el cuadro siguiente se destacan algunas posibles medidas de mitigacin quese aplicaran al transporte martimo:


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Posibles opciones de mitigacin. (Fuente: UNCTAD. Anlisis Bibliogrfico)

Cada una de las opciones entraa oportunidades y desafos, y un desafo clave esel relativo a los costos posiblemente elevados y al hecho de que muchassoluciones que podran beneficiar a todos (por ejemplo, los combustibles

alternativos ms limpios) se hallan en las fases iniciales de su desarrollo. A esterespecto, se necesitan tiempo e importantes inversiones para garantizar laviabilidad comercial y la amplia difusin. En particular, desde la perspectiva de lospases en desarrollo, pueden surgir inquietudes acerca de las repercusioneseconmicas de las diversas medidas de mitigacin y, en algunos casos, de lacapacidad de adoptar y aplicar una serie de medidas basadas en la tecnologa.Es probable que los costos mayores ejerzan una presin adicional sobre el sectormartimo y, por extensin, sobre los costos del transporte, que ya sondesproporcionadamente ms altos en los pases en desarrollo y tienenconsecuencias para la competitividad comercial. Como se recordar, el sector yaest afrontando mayores gastos debidos a los requisitos de seguridad de lacadena de suministro, las medidas de facilitacin del comercio, otros reglamentosambientales (por ejemplo, el relativo a los contaminantes atmosfricos), y la graninestabilidad de los precios del combustible.


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2.5.2 Mejoras en la tecnologa y en el uso de la energa

Las mejoras en la tecnologa y en el uso de la energa pueden reducir lasemisiones al sustituirse los equipos y motores ms viejos, menos eficientes desde

el punto de vista energtico o ms contaminantes. Las posibilidades que ofrecenlas medidas tcnicas (por ejemplo, las tecnologas que tienen que ver con elcasco, las hlices y la maquinaria) de reducir el consumo de combustible y lasemisiones de CO2 se estiman en una proporcin del 5 al 30% en los nuevosbuques y del 4 al 20% en los antiguos.

Un cambio marcado a la utilizacin de combustibles y fuentes de energaalternativos podra resultar difcil a corto plazo, ya que la mayora de las tcnicasalternativas prometedoras todava no pueden competir del todo con los motores

disel. En algunos casos es posible pasar del disel al gas natural (por ejemplo,en los transbordadores de navegacin interior en Noruega y en los buques desuministro mar adentro que operan en la plataforma continental noruega, ascomo los ya citados buques gaseros cuyos motores de combustin interna usantambin esta substancia). En cuanto a los biocombustibles, las inquietudes quesuscitan los procesos de produccin y las repercusiones conexas para laseguridad alimentaria, el cambio climtico y la sostenibilidad hacen que su futurosea incierto. Su utilizacin depender de los progresos que se hagan en el campode los biocombustibles menos controvertidos que an no estn ampliamente

disponibles (por ejemplo, los obtenidos a partir de desechos). Los paneles y velassolares, as como los buques propulsados por hidrgeno y la energa procedentede pilas de combustible para motores auxiliares, constituyen opciones a largoplazo. La tecnologa de captura y almacenamiento del carbono podra tambinseguir desarrollndose y aplicarse al sector del transporte.Los puertos, como nodos fundamentales de la cadena de transporte y por sucapacidad de captar a otros asociados, puede reducir sus propias emisiones ascomo las que se producen a lo largo de las cadenas de suministro. Esto puedelograrse, por ejemplo, mediante la colaboracin con otros responsables del

transporte y la logstica y la coinversin en equipo de tierra y en vehculos, comotransbordadores, gabarras y soluciones ferroviarias. Recientemente, elcompromiso de los puertos de reducir la huella de carbono culmin en laadopcin de la Declaracin Mundial de los Puertos sobre el Clima, en julio de2008.


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Junto con la cadena de suministro, la optimizacin del uso de vehculos podraayudar a mitigar las emisiones mediante:

a) la telemtica;

b) el transporte inteligente;c) los diseos nuevos de vehculos y motores;d) la programacin, planificacin y establecimiento de itinerarios conayuda de la tecnologa de la informacin y las comunicaciones.

De igual manera, las soluciones de facilitacin del comercio, como los datosaduaneros computadorizados (por ejemplo, el Sistema Automatizado de DatosAduaneros (SIDUNEA)), podran desempear un papel. Las experiencias con laautomatizacin aduanera y los proyectos de ventanilla nica han demostrado que

el volumen de energa consumido durante los tiempos de espera en los puertosfronterizos y en los puertos puede reducirse considerablemente.

Emisiones Contaminantes por Sectores. (Fuente: Comisin Nacional de Energa)


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2.5.3 Medidas operacionales

Las medidas operacionales tambin son importantes para la mitigacin porque seestima que ofrecen la posibilidad de reducir las emisiones de CO2a corto plazo

en hasta el 40% mediante, por ejemplo, los cambios de rutas y la reduccin de lavelocidad. La reduccin de la velocidad de los buques para ahorrar combustibley, por extensin, reducir las emisiones de GEI es una estrategia fundamental pararebajar los costos del transporte martimo. Una disminucin de la velocidad en un10% puede traducirse en una reduccin del 25% del consumo de combustible.Varias compaas navieras aplicaron este criterio para rebajar sus costos defuncionamiento durante el perodo de alza sin precedentes de los precios delpetrleo y del combustible para buques en 2008. Los operadores redujeron lavelocidad de navegacin, se programaron las rutas y concertaron asociaciones y

alianzas para aprovechar las economas de escala consolidando los circuitosexistentes y utilizando buques mayores y de menor consumo de combustible.Como efecto secundario, estas estrategias de reduccin de costos han ayudadoen cierta medida a contener el aumento de los fletes que, de lo contrario, podrahaber repercutido negativamente en el comercio, incluido el de los pases endesarrollo.

En los puertos, las operaciones se pueden mejorar, por ejemplo, reconfigurandolos terminales para facilitar el acceso de las gabarras, aumentar la capacidad de

transporte ferroviario en los muelles, acelerar la carga y la descarga, reducir lacongestin y suministrar electricidad o gas natural (para que sea usado comocombustible en los motores auxiliares) desde tierra.

2.5.4 Programas basados en el mercado

Los programas basados en el mercado pueden comprender medidas como elcobro de impuestos, derechos portuarios diferenciados y programas de comerciode los derechos de emisin (lmites mximos y comercio, y crditos de emisin).

Un anlisis indica que un instrumento de mercado creativo que abarque todos losbuques podra generar beneficios considerables y diferenciados y recaudar entre10.000 y 45.000 millones de dlares anualmente. Si esos ingresos se canalizaranhacia una combinacin de proyectos de adaptacin, transferencia de tecnologa ymitigacin de las emisiones, los beneficios de esas polticas para los pases endesarrollo podran superar en dos a cinco veces los costos. Dicho esto, son


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muchas las cuestiones que quedan por abordar antes de poder sacarconclusiones definitivas sobre todas las consecuencias de esos tipos de medidas.Muchos pases en desarrollo han pedido que se efecten ms anlisis yevaluaciones detalladas de las diversas propuestas que tiene en examen la OMI.

Las preocupaciones se relacionan, en particular, con la competitividad delcomercio, pero tambin con las necesidades de asistencia tcnica y de fomentode la capacidad.Las iniciativas voluntarias del sector comprenden, por ejemplo, el compromiso decumplir con una tasa media de emisin, conocida como "punto de referencia", ascomo la promocin de tecnologas especficas para reducir las emisiones y lacontratacin preferencial de los transportistas menos contaminantes, por la cuallos expedidores (tales como IKEA) exigen a los armadores y a los puertos quecompitan no slo en cuanto a los costos sino tambin en cuanto a las prcticas

ambientales.

2.5.5 Cuestiones energticas

Las polticas que responden al cambio climtico y las que se relacionan con laseguridad de la energa pueden tener objetivos diferentes, pero estninterconectadas y tienen importantes sinergias. Mitigar la dependencia mundialde las fuentes de combustibles fsiles y reducir las emisiones de GEI producidaspor la quema de esos combustibles son dos caras de la misma moneda. Segn

las proyecciones, las necesidades de energa primarias del mundo crecern enun 55% entre 2005 y 2020 (World Energy Outlook 2007, de la AgenciaInternacional de Energa). La AIE ha estimado en 22 billones de dlares lainversin acumulativa requerida en infraestructura energtica en el perodocomprendido entre 2005 y 2030.

Sin embargo, no est claro si se lograr satisfacer la demanda de energa futura,ni de qu forma, dadas las preocupaciones por los niveles de suministro decombustibles fsiles y las opiniones cada vez ms concordantes en el sentido de

que los niveles de produccin mundial alcanzarn una cota mxima y despuscomenzarn a disminuir (el pico del petrleo). Ante la falta o la inasequibilidad delpetrleo y el gas, el carbn y las fuentes de combustibles fsiles noconvencionales y ms contaminantes se volvern ms atractivos y competitivos.Aunque los biocombustibles encierran un gran potencial, es necesario evaluarsus repercusiones en la sostenibilidad para asegurarse de que ello no


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menoscabe su atractivo y de que se logre un equilibrio entre los objetivos de laseguridad energtica, la poltica climtica y de los Objetivos de Desarrollo delMilenio.

Puesto que en el transporte martimo el principal combustible es el petrleo, laseguridad energtica y la inestabilidad de los precios del petrleo sonparticularmente importantes en este sector. En general, los costos delcombustible representan entre el 20 y 25% de los costos totales de explotacin delos buques, aunque esta proporcin aument a ms del 50% cuando los preciosdel petrleo alcanzaron sus niveles mximos a mediados de 2008. Los precios dela energa, a travs de sus efectos en los costos de explotacin de los armadoresy, por lo tanto, en los fletes, pueden ofrecer incentivos para una descarbonizacinefectiva mediante una inversin importante -entre otros, del sector privado- en

tecnologas que ahorren energa y aumenten la eficiencia energtica. Ello podragenerar otros beneficios, como la reduccin de los costos del transporte y lapromocin del comercio, especialmente en el caso del comercio de los pases endesarrollo que depende del transporte martimo.

2.6 Iniciativa del Port de Barcelona

Con el objetivo de cumplir lo que marca el Decreto 152/2007 de 10 de julio,

aprobado por el Gobierno de la Generalitat de Catalunya y de acuerdo al Plan deMejora de la Calidad del Aire segn el Decreto 226/2006 de 23 de mayo, el Portde Barcelona puso en marcha un grupo de trabajo de Calidad Ambiental dentrodel Consejo Rector para la Promocin de la Comunidad Portuaria cuyo objetivoes la defensa de los aspectos medioambientales relacionados con el puerto,especialmente en lo referente a las emisiones de dos contaminantes: el xido denitrgeno (NOx) y las partculas en suspensin de dimetro inferior a las 10micras (PM10).

Fruto de esta voluntad de trabajo en favor del medio ambiente, se ha firmado afecha de 16 de Marzo de 2011 un acuerdo de colaboracin entre el Port deBarcelona y las compaas elctricas ENDESA, SA y ENEL SPA -la primera filialde la segunda- para el desarrollo del proyecto Puerto Verde en el Port deBarcelona, que permitir suministrar electricidad a los barcos desde tierra cuandoestn atracados en puerto y reducir as la emisin de gases a la atmsfera. El


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Consejo de Administracin de la Autoridad Portuaria de Barcelona (APB) aprobel viernes la firma de este acuerdo de colaboracin.

El proyecto Puerto Verde ha sido puesto en marcha por ENEL en los puertos

italianos de Venecia, La Spezia y Civitavecchia, y en este ltimo ha diseado unmodelo de suministro elctrico a los buques atracados en puerto, llamadoOfshore Power Supply (OPS), el primero de estas caractersticas que sedesarrolla en el Mediterrneo. El Port de Barcelona, especialmente sensibilizadoen los aspectos medioambientales que afectan a la explotacin portuaria y queapuesta por un modelo portuario sostenible y respetuoso con su entorno social yurbano, ha mostrado su inters en la OPS como solucin para reducir lasemisiones de gases que generan los barcos cuando se encuentran en puerto,especialmente los xidos de nitrgeno (NOx) y partculas en suspensin de

dimetro inferior a 10 miras (PM10).

El acuerdo de colaboracin que firmar el Port con ENEL y ENDESA define comoobjetivo que el Port de Barcelona sea identificado como un Puerto Verde. Paraello se realizar un estudio de la situacin actual y se redactar un plan queestablezca la infraestructura necesaria y defina los procesos operativos ycomerciales para el suministro de electricidad a los buques atracados en puertocon el sistema OPS. Para alcanzar este objetivo, se establecer un grupo detrabajo que, en base al know how desarrollado por ENEL en los puertos italianos,

especificar el desarrollo, operativa y mantenimiento del sistema OPS en el Portde Barcelona. El grupo de trabajo establecer tambin los requisitos que debertener el futuro operador del sistema OPS en el puerto.

El acuerdo tambin establece que se crear otro grupo de trabajo formado porrepresentantes del Port, ENEL y ENDESA para implantar un plan de IluminacinEficiente (IE) en el Port de Barcelona. ENEL y ENDESA, compaas que handesarrollado proyectos tecnolgicos de eficiencia energtica aplicados a lailuminacin, aportarn sus conocimientos en materia de iluminacin pblica y

artstica. ENEL dispone de un sistema de iluminacin basado en la tecnologaLED que permite ahorrar cantidades significativas de energa.


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CAPTULO 3

Propiedades del gas natural licuado (LNG)

Diferentes vistas del Modelo Molecular del Metano (Fuente: Portal de Qumica Orgnica

http://kuadritoscom.blogspot.com/2010/05/atomo-de-carbono.html)


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3.1 Propiedades fsicas y composicin del LNG

El gas natural es una mezcla de hidrocarburos el cual, cuando es licuado, formaun lquido incoloro e inodoro. El gas natural licuado (LNG), normalmente se

transporta y se almacena a una temperatura muy cercana a la de evaporacin apresin atmosfrica, aproximadamente a 160C.

La composicin real del gas natural licuado (LNG) de cada terminal de cargacomo pueden ser Qatar, Omn, Point Fortin o Pampa Melchorita, varadependiendo de su fuente y del proceso de licuefaccin, pero el principalcomponente siempre es METANO (CH4). Pueden aparecer otros componentes enpequeos porcentajes de hidrocarburos ms pesados, por ejemplo: Etano,Propano, Butano, Pentano, y posiblemente una pequea cantidad de Nitrgeno.

Para realizar la mayor parte de los clculos de ingeniera, como pueden ser los delas presiones que han de soportar los sistemas de tuberas, se supone que laspropiedades fsicas del Metano puro representan aquellas del gas natural licuado.Sin embargo para realizar los clculos de la carga transportada, en los que elclculo exacto de la densidad y poder calorfico son necesarios, se utilizananlisis reales que darn origen a propiedades fsicas particulares para cadacargamento o partida cargada a bordo.

TERMNINAL DE CARGA Ras Laffan Das Islands Estndar

Metano CH4 90.28% 84.5% 89.63%Etano C2H6 6.33% 12.9% 6.32%Propano n-C3H10 2.49% 1.5% 2.16%Butano n-C4H10 0.49% 0.5% 1.20%Iso-Butano i-C4H10 00.0% 0.00% 0.00%Pentano n-C5H12 0.02% 0.00% 0.00%Iso-Pentano i-C5H12 00.0% 0.00% 0.00%Nitrgeno N2 0.41% 0.6% 0.69%Peso molecular promedio 17.88 18.56 18.12Temperatura de ebullicin apresin atmosfrica

-160.8C -161C -160C

Densidad Kg/m3 461.8 456.8 459.4Energa Especifica kJ/Kg. 54.414 54.031 54.090

Comparativa en la composicin del LNG segn terminales (La composicin del LNG de la Terminal de Point

Fortin, Trinidad y Tobago tiene unas propiedades muy similares a las del Metano puro).


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Durante una travesa normal, el calor ambiental se transfiere a la carga de gasnatural licuado a travs del aislamiento del tanque, originndose de esta forma laevaporacin o vaporizacin de parte de la carga, este fenmeno se conoce con elnombre de vaporizacin natural de la carga, y al vapor o gas Metano generado se

le conoce como BOIL-OFF.

Metano Etano Propano Butano Pentano Nitrgeno

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 N2Peso molecular 16.042 30.068 44.094 58.120 72.150 28.016T ebullicin a 1 bar

absoluto-161.5 -88.6 -42.5 -5 -36.1 -196

Densidad del lquido

a t ebull.426.0 544.1 580.7 601.8 610.2 808.6

Densidad vapor a15C, 1 bar.

0.554 1.046 1.540 2.07 2.49 0.97

Proporcin: volumen

de gas/ volumen de

lquido

619 413 311 311 205

Lmites de

inflamabilidad.5.3-14% 3-12.5% 2.1-9.5% 2-9.5% 3-12.4%

No

inflamable

Temperatura de

auto-ignicin (C)595 510 510/583 510/583 260 593

Calor de vaporiz. 510.4 489.9 426.2 385.2 357.5 199.3Propiedades fsicas del LNG.

La composicin del LNG cambia debido a este proceso, ya que los componentesms ligeros, que tienen temperaturas de ebullicin a presin atmosfricamenores, se evaporan antes. Debido a esto el LNG que se descarga tiene uncontenido porcentual menor de Nitrgeno y de Metano que el LNG cargado, y unporcentaje ligeramente mayor de Etano, Propano y Butano, debido a que sealcanza antes el punto o temperatura de ebullicin a presin atmosfrica del

Metano y del Nitrgeno que el de los gases ms pesados.

El rango de inflamabilidad del Metano en aire (21% de Oxgeno) vaaproximadamente desde el 5.3% al 14% en volumen, representando estos dosvalores el Lmite Inferior de Explosividad y el Lmite Superior de Explosividad. Porencima del 14% la mezcla arde pero no explota y por debajo del 5% la mezcla ni


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arde ni explota. Para reducir este rango, el aire se mezcla o diluye con Nitrgenohasta que el contenido de O2se reduce a un valor del 2% en volumen, antes derealizar una operacin de carga despus de una estancia del buque en dique. Enteora no se puede producir una explosin si el contenido de O2de la mezcla es

menor del 13% independientemente del porcentaje de Metano presente en lamezcla, pero en la prctica por razones de seguridad, los tanques se purganhasta que el contenido de O2es menor del 2%. Esta operacin se explicar condetalle ms adelante.

Los vapores producidos por la vaporizacin normal de la carga (BOIL-OFF), sonms ligeros que el aire cuando la temperatura del vapor est por encima de 110C, o en valores superiores dependiendo de la composicin del LNG, por lotanto cuando se ventee vapor de gas natural licuado a la atmsfera, el vapor

tender a elevarse por encima de la salida o descarga desde la que se ventea yse dispersar muy rpidamente.

Imagen de los palos de venteo presentes en la cubierta Trunk del LNG/C Madrid Spirit. (Fuente: Jofre Enseat)


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Cuando se mezcla un vapor fro con el aire ambiental, la mezcla vapor-aireaparece como una nube blanca visible, debido a la condensacin de la humedaddel aire. Es seguro asumir que el rango de inflamabilidad de la mezcla vapor-aireno se extiende significativamente ms all del permetro de la nube blanca.

La temperatura de auto-ignicin del Metano, es decir la temperatura mnima a laque necesita calentarse el gas para que se produzca una auto-combustinsostenida sin necesidad de que exista una chispa o llama, es de 595C.

Propiedades fsicas del metano

Temperatura de ebullicin atmosfrica a 1 bar absoluto -161.5C

Densidad del lquido a la temperatura de ebullicin

atmosfrica

426.0 Kg/m3

Densidad del vapor a 15C y a 1 bar absoluto 0.554

Proporcin, volumen gas / volumen lquido a 161.5C y1 bar absoluto

619

Lmites de inflamabilidad en aire, en %volumen 5.3% - 14%

Temperatura de auto-ignicin 595C

Mximo Calor especfico a 15C 5550 kJ/Kg.

Temperatura crtica3 -82.5C

Presin crtica

4

43 bar abs.

Variacin del punto de ebullicin del metano con la presin

El Punto de ebullicin del Metano se incrementa con la presin, y esta variacinse muestra en el diagrama para el Metano puro dentro de un rango normal depresiones a bordo del buque. La presencia de componentes ms pesados en elLNG incrementa la temperatura de ebullicin de la carga a una presindeterminada.

!Temperatura Crtica: Temperatura lmite por encima de la cual un gas miscible no puede ser licuado

por compresin.4Presin Crtica: Caracterstica de cada sustancia que define el campo en que esta puede

transformarse en vapor en presencia del lquido correspondiente.


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Variacin del punto de ebullicin del Metano con la presin. (Fuente: Manual de Carga del LNG/C Madrid Spirit)

La relacin entre la temperatura de ebullicin y la presin del LNG sigueaproximadamente una lnea paralela a la que representa el comportamiento parael Metano puro.


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Relacin entre las densidades del Gas Metano y el aire en funcin de la Temperatura del Metano.

(Fuente: Manual de Carga del LNG/C Madrid Spirit)

3.2 Inflamabilidad de mezclas de metano, oxgeno y nitrgeno

El buque debe ser operado de tal forma que la mezcla inflamable de Metano yaire sea evitada en todo momento. La relacin entre la composicin gas/aire y la

inflamabilidad para las posibles mezclas de Metano, aire y Nitrgeno se muestraen el diagrama siguiente.


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Inflamabilidad de mezclas de Metano, Oxgeno y Nitrgeno. (Fuente: Manual de Carga del LNG/C Madrid Spirit)

El eje vertical A-B representa mezclas de Oxgeno-Nitrgeno, sin presencia de

Metano, en una escala del 0% de O2(100% Nitrgeno) en el punto A, al 21% deO2 (79% de Nitrgeno) en el punto B. Este ltimo punto representa lacomposicin del aire atmosfrico.


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El eje horizontal A-C representa mezclas Metano-Nitrgeno, sin la presencia deO2, en una escala del 0% Metano (100% Nitrgeno) en el punto A, a 100% deMetano (0% Nitrgeno) en el punto C.

Cualquier punto en el diagrama dentro del tringulo ABC, representa una mezclade los 3 componentes, Metano, Oxgeno y Nitrgeno, cada uno presente en unadeterminada proporcin del volumen total. Pueden extraerse del diagrama lasproporciones de los tres componentes para un nico punto.

Por ejemplo, en el punto D:

Metano: 6%, ledo en el eje A-COxgeno: 12.2%, ledo en el eje A-B

Nitrgeno: 81.8%, el resto hasta el 100%

El diagrama consiste en 3 sectores principalmente:

Zona inflamable, rea EDF. Cualquier mezcla cuya composicin estrepresentada por un punto que se encuentre dentro de esta rea esINFLAMABLE.

rea HDFC. Cualquier mezcla cuya composicin est representada por un punto

que se encuentre dentro de esta rea es capaz de formar una mezclaINFLAMABLE al mezclarse con aire, pero contiene demasiado Metano paraencenderse.

rea ABEDH. Cualquier mezcla cuya composicin est representada por unpunto que se encuentre dentro de esta rea no es capaz de formar una mezclaINFLAMABLE al mezclarse con aire.

Utilizacin del diagrama

Asumiendo que el punto Y en el eje Oxgeno-Nitrgeno est unido al punto Z enel eje Metano-Nitrgeno por una lnea recta. Si una mezcla Oxgeno-Nitrgeno decomposicin Y se mezcla con una mezcla Metano-Nitrgeno de composicinZ, la composicin de la mezcla resultante, estar representada en todo


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momento por el punto X, el cual se mover de Y a Z, segn se incrementenlas cantidades de la mezcla Z.

Aplicacin a la operacin de puesta en gas

Aplicando este proceso a la inertizacin de los tanques de carga antes de realizarla operacin de enfriamiento de los tanques de carga, asumamos que los tanquesinicialmente estn totalmente llenos de aire, punto B. Se aade Nitrgeno hastaque el contenido de Oxgeno se reduce a un 13%, punto G. La adicin deMetano har que la mezcla resultante cambie a lo largo de la lnea GDC la cualno pasa por la zona inflamable, pero es tangencial a esta en el punto D. Si mstarde, se reduce el contenido de Oxgeno, antes de aadir Metano, a cualquier

punto cuyo porcentaje de Oxgeno este entre el 0% y el 13%, esto es, entre lospuntos A y G, el cambio en la composicin que se originar con la adicin deMetano, no pasar a travs de la zona inflamable.

Tericamente, por lo tanto, solo es necesario aadir Nitrgeno al aire mientras seinertiza hasta que el contenido de Oxgeno se reduzca a un 13%. Sin embargo, elcontenido de Oxgeno se reduce a un 2% durante la inertizacin, porque, en laprctica, no puede producirse una mezcla o dilucin completa del aire con elNitrgeno.

Aplicacin a la operacin de inertado

Cuando se vaya a inertizar un tanque lleno de gas Metano, antes de airearlo, sesigue un procedimiento similar. Se asume que se aade Nitrgeno al tanque quecontiene Metano en el punto C, hasta que el contenido de Metano se reduzca al14%, en el punto H. Segn se aada aire, la composicin de la mezcla cambiara lo largo de la lnea HDB, la cual es tangente en D a la zona inflamable, pero

no pasa a travs de ella. Por la misma razn que cuando se inertiza un tanqueque contiene aire, cuando se inertiza un tanque lleno de Metano es necesariohacerlo hasta estar bien por debajo de la concentracin terica de Metano,reduciendo la misma hasta el 5%, porque en la prctica, no es posible una mezclacompleta del Metano y el Nitrgeno


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El procedimiento para evitar una mezcla inflamable en los tanques de carga ylneas, se resume como sigue:

Tanques y lneas que contengan aire se inertizarn con Nitrgeno hasta que

todos los puntos de toma de muestras indiquen 5% o menos porcentaje deOxgeno, antes de admitir gas Metano.

Tanques y lneas que contengan Metano se inertizarn con Nitrgeno hasta quetodos los puntos de toma de muestras indiquen 5% o menos porcentaje deMetano, antes de admitir aire.

Se debe tener en cuenta que algunos instrumentos porttiles para medir elcontenido de Metano estn basados en la oxidacin de la muestra sobre un

alambre de Platino caliente y posterior medicin del aumento de temperaturadebido a esta combustin. No se usarn este tipo de analizadores en mezclas deNitrgeno-Metano, pues no contienen Oxgeno. Por esta razn se handesarrollado analizadores porttiles de tipo infrarrojo que son suministrados a losbuques con este propsito.

(a) (b)

Vista de los dos modelos de analizadores porttiles de metano presentes a bordo. El modelo (a) es usado para

entrar al interior de los tanques de lastre y cofferdams, mientras que el modelo (b) es el que se usa para medir el

contenido de metano de las barreras primaria y secundaria.


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3.3 Comportamiento del LNG en los tanques de carga

Una vez cargado en los tanques de carga, la presin de la fase vapor se mantieneprcticamente constante, en un valor ligeramente superior al de la presin

atmosfrica.

El calor exterior que pasa a travs de los aislamientos del tanque genera unascorrientes de conveccin dentro de la carga a granel de LNG de forma que el gasnatural licuado calentado sube a la superficie y se vaporiza o evapora.

El calor necesario para la evaporacin proviene del LNG y mientras se remuevael vapor de LNG producido, manteniendo la presin prcticamente constante enel interior del tanque de carga, el gas natural licuado permanecer a su

temperatura de ebullicin a presin atmosfrica.

Si la presin del vapor se reduce eliminando o removiendo ms vapor delgenerado, la temperatura del LNG disminuir. Para mantener la presin deequilibrio correspondiente a esa temperatura, la evaporacin del LNG se acelera,resultando en un incremento de transferencia de calor del LNG al vapor.

Si la presin del vapor aumenta removiendo o eliminando menos vapor que elgenerado, la temperatura del LNG aumentar. Para reducir la presin a un valor

que se corresponda con el de equilibrio con su temperatura, la evaporacin deLNG se reduce, al tiempo que la transferencia de calor del LNG al vapor sereduce.

El gas natural licuado es una mezcla de varios componentes con diferentespropiedades fsicas, en particular con diferentes grados o ritmos de vaporizacin;las fracciones ms voltiles de la carga vaporizan a un ritmo mayor que lasfracciones menos voltiles. El vapor generado por la vaporizacin o ebullicin dela carga contiene una mayor concentracin de las fracciones ms voltiles que el

gas natural licuado.

Las propiedades del gas natural licuado, como por ejemplo el punto otemperatura de ebullicin, la densidad y su valor calorfico, tienen tendencia aincrementarse durante el viaje.


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3.4 Sloshing - movimiento libre del lquido en los tanques

De la experiencia adquirida de los primeros buques metaneros construidos ypuestos en servicio y a partir de un gran nmero de anlisis y pruebas realizadas

a modelos y estudios realizados por ordenador, GAZ TRANSPORT ha diseadonuevos tanques los cuales se hayan prcticamente libres de los riesgosoriginados por el movimiento o chapoteo libre del lquido en el interior de lostanques de carga.

Los tanques de carga del buque han sido diseados para limitar las fuerzas deimpacto originadas por el movimiento libre del lquido, y el margen de seguridadtenido en cuenta ha sido considerablemente ampliado. Sin embargo losoperadores de los buques deberan tener siempre en cuenta la existencia de un

riesgo potencial para el sistema de contencin de la carga y tambin para elequipamiento de los tanques de carga debido al movimiento libre del lquido en elinterior de los tanques de carga (Sloshing).

Precauciones a tomar para evitar daos debido al sloshing

- En cuanto a los niveles de lquido en los tanques de carga:

La primera precaucin es mantener los niveles dentro de los lmites siguientes:

ms bajo que el nivel correspondiente al valor del 10% de la eslora del tanque decarga de que se trate y/o ms alto que el nivel correspondiente al valor del 70%de la altura del tanque en cuestin.

- En cuanto al movimiento del buque:

La segunda precaucin a tener en cuenta es tratar de limitar el movimiento delbuque entre las olas, el cual genera el movimiento libre del lquido en los tanquesde carga (Sloshing). La amplitud de los movimientos del lquido depende de la

condicin que se tenga de mar, tipo y evolucin de las olas, del asiento y de lavelocidad del buque.


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3.5 Gas natural y medio ambiente

El impulso al gas natural forma parte de la estrategia energtica espaola desdehace ms de dos dcadas. El motivo no es otro que sus cualidades

medioambientales y el actual volumen de reservas mundial que garantiza unautilizacin comercial sostenible en las prximas siete dcadas.

Segn definicin de la Secretara de Estado de la Energa, perteneciente alMinisterio de Industria, Comercio y Turismo El gas natural es el combustible fsilcon menor impacto medioambiental de todos los utilizados, tanto en la etapa de

extraccin, elaboracin y transporte, como en la fase de utilizacin.

Respecto a la fase de extraccin, la nica incidencia medioambiental est ligada

a los pozos en los que el gas natural se encuentra ligado a yacimientos depetrleo que carecen de sistemas de reinyeccin. En esos casos el gas se

considera como un subproducto y se quema en antorchas. Por otro lado, la

transformacin es mnima, limitndose a una fase de purificacin y en algunos

casos, eliminacin de componentes pesados, sin emisin de efluentes ni

produccin de escorias.

Las consecuencias atmosfricas del uso del gas natural son menores que las deotros combustibles por las siguientes razones:

- Su uso como energa primaria no requiere ningn tipo detransformacin y su reducida emisin de partculas en la combustin lohacen idneo para su uso en cualquier proceso productivo quedemande energa trmica, incluido el sector terciario.

- Su pureza contribuye a su utilizacin en la generacin elctrica deforma eficiente como por ejemplo en Centrales de ciclo combinadodonde se alcanzan rendimientos superiores al 55%, en generacindistribuida a travs de sistemas de cogeneracin, etc.

-

La ausencia de emisiones de partculas y de xidos de azufre leconfiguran como el mejor combustible fsil para vehculos, tantoprivados como pblicos, mejorando la calidad medioambiental del airede las grandes ciudades.


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Emisin de CO2en la combustin. (Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio)

Emisiones de CO2

El gas natural como cualquier otro combustible produce CO2; sin embargo,debido a la alta proporcin de hidrgeno-carbono de sus molculas, susemisiones son un 40-50% menores de las del carbn y un 25-30% menores de las

del fuel-oil.

Emisiones de NOx

Los xidos de nitrgeno se producen en la combustin al combinarse radicalesde nitrgeno, procedentes del propio combustible o bien, del propio aire, con eloxgeno de la combustin. Este fenmeno tiene lugar en reacciones de elevadatemperatura, especialmente procesos industriales y en motores alternativos,alcanzndole proporciones del 95-98% de NO y del 2-5% de NO2. Dichos xidos,

por su carcter cido contribuyen, junto con el SO2 a la lluvia cida y a laformacin del "smog" (trmino anglosajn que se refiere a la mezcla de humedady humo que se produce en invierno sobre las grandes ciudades).

La naturaleza del gas (su combustin tiene lugar en fase gaseosa) permitealcanzar una mezcla mas perfecta con el aire de combustin lo que conduce acombustiones completas y ms eficientes, con un menor exceso de aire.


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La propia composicin del gas natural genera dos veces menos emisiones deNOx que el carbn y 2,5 veces menos que el fuel-oil. Las modernas instalacionestienen a reducir las emisiones actuando sobre la temperatura, concentracin de

nitrgeno y tiempos de residencia o eliminndolo una vez formado mediantedispositivos de reduccin cataltica.

Emisiones de SO2

Se trata del principal causante de la lluvia cida, que a su vez es el responsablede la destruccin de los bosques y la acidificacin de los lagos. El gas naturaltiene un contenido en azufre inferior a las 10ppm (partes por milln) en forma deodorizante, por lo que la emisin de SO2en su combustin es 150 veces menor a

la del gas-oil, entre 70 y 1.500 veces menor que la del carbn y 2.500 vecesmenor que la que emite el fuel-oil.

Emisiones de CH4

El metano, que constituye el principal componente del gas natural es un causantedel efecto invernadero mas potente que el CO2, aunque las molculas de metanotienen un tiempo de vida en la atmsfera ms corto que el del CO2.De acuerdocon estudios independientes, las perdidas directas de gas natural durante la

extraccin, trasporte y distribucin a nivel mundial, se han estimado en 1% deltotal del gas transportado.

La mayor parte de las emisiones de metano a la atmsfera son causadas por laactividad ganadera y los arrozales, que suponen alrededor del 50% de lasemisiones causadas por el hombre.

Partculas slidas

El gas natural se caracteriza por la ausencia de cualquier tipo de impurezas yresiduos, lo que descarta cualquier emisin de partculas slidas, hollines, humos,etc. y adems permite, en muchos casos el uso de los gases de combustin deforma directa (cogeneracin) o el empleo en motores de combustin interna.


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CAPTULO 4

Descripcin del equipamiento y sistema de carga y descarga

de un buque metanero

Vista general de la cubierta del LNG/C Madrid Spirit desde el Puente (Fuente: Jofre Enseat)


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4.1-Sistema de lneas relacionadas con la carga

4.1.1 Descripcin general

El Gas Natural Licuado es cargado y descargado a travs de dos lneasprincipales transversales, en direccin babor-estribor situadas en la parte centralde la cubierta del buque, lneas crossover, y llevada hasta o desde el domo delquido de cada tanque mediante la lnea general de lquido que discurre endireccin proa-popa a lo largo de la cubierta. Cada lnea crossoverse divide endos conexiones para carga/descarga, babor y estribor, sumando un total decuatro conexiones para carga/descarga en cada costado del buque, adems deuna conexin para el vapor.

Vista del manifold de Babor del buque. (Fuente: Jofre Enseat)

Los domos o cpulas de vapor de cada tanque de carga se mantienencomunicados con el resto a travs de la lnea general de vapor que discurre deproa a popa. La lnea principal o general de vapor tambin dispone de una lnea


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transversal crossover en el manifold para regular la presin de los tanquesdurante las operaciones de carga o descarga.

En las operaciones de carga, el gas desplazado de los tanques se retorna a tierra

por medio de los compresores de alto rendimiento HD a travs de la lneageneral de vapor. En las operaciones de descarga, la lnea general de vapor seutiliza junto con las lneas transversales crossover, o con un vaporizador, en casode que no se pueda disponer de vapor retornado desde tierra, para suministrarvapor a los tanques para reemplazar el lquido descargado.

La lnea de reachique/enfriamiento puede conectarse a las lneas transversales delquido crossover, para su drenaje, para el enfriamiento de cada tanque de cargao tambin para pulverizar gas natural lquido dentro de los tanques de carga

durante la descarga si el retorno de vapor es insuficiente.

La lnea general de vapor y la lnea general de reachique/enfriamiento estnconectadas al domo de vapor de cada tanque de carga. En los domos de vaportambin encontramos las tuberas que llevan a las vlvulas de seguridad de lostanques de carga, sensores de presin y tres puntos de toma de muestras.

La lnea de enfriamiento en cada uno de los tanques de carga consiste en doslneas situadas en la parte superior de cada tanque que distribuyen el lquido

entrante a varias boquillas pulverizadoras para ayudar a la vaporizacin y asalcanzar un mejor ritmo de enfriamiento.

Las lneas de reachique/enfriamiento, lquido y vapor tienen ramales desde yhacia el cuarto de compresores, con conexiones a los compresores, calentadoresy vaporizadores para poder realizar varias funciones auxiliares. Existenconexiones porttiles, para acoplar donde sea necesario, que permiten laconexin entre varias lneas cuando se efecten tareas infrecuentes como lapreparacin de los tanques para entrada en dique seco o para su preparacin

posterior previa a la entrada de nuevo en servicio u operacin. Las bombas quese destinan a tal efecto estn situadas en el cuarto de compresores y motoreselctricos.

La lnea general de vapor conecta los domos de vapor entre si para el venteo delgas o vapor procedente de la evaporacin natural de la carga boil-off en caso


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necesario, el cual es descargado a la atmsfera a travs del palo de venteonmero uno. Del cuarto de compresores sale una lnea de vapor ms pequeaque conduce elboil-offa la sala de mquinas, para ser usado como combustible,por medio de los compresores de bajo rendimiento LD y los calentadores de

boil-offo calentadores de metano.

El sistema de gas inerte/aire seco, situado en la sala de mquinas, es usado parasuministrar gas inerte o aire seco a los tanques de carga a travs de las lneasque conectan con el sistema de carga, pasando por una doble vlvula de noretorno que evita su retorno a la sala de maquinas.

Toda la lnea de carga est soldada sin que haya uniones por las que se puedaproducir un derrame. En el resto de las lneas, donde existen bridas de unin, en

las expansiones, vlvulas u otros equipos se colocan pletinas que aseguran lacontinuidad de estas lneas evitando diferencias de potencial, debido a laelectricidad esttica, que se podran producir entre las lneas de carga y el restode lneas, tanques, vlvulas y otros equipos.

Tanto el sistema de lneas de lquido como el de lneas de vapor estn diseadosde tal forma que tanto las expansiones como las contracciones son absorbidaspor la configuracin de dichas lneas. Esto se consigue por medio deexpansiones. Las lneas cuentan con abarcones fijos y puntos de apoyo por

donde son guiadas sin hacerlas firmes. Estos sistemas aseguran que losesfuerzos sean mantenidos dentro de unos lmites aceptables.

(a) (b)

Imgenes del las Expansiones de las lneas de cubierta (a) y de los puntos de apoyo no fijos (b).

(Fuente: J. Enseat)


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Todas las secciones de la lnea de lquido que pueden quedar aisladas entre dosvlvulas, quedando lquido en ellas entre las vlvulas cerradas, disponen devlvulas de seguridad las cuales alivian el exceso de presin al domo de vaporms cercano. Esta es una medida de seguridad, aunque la prctica habitual es

permitir que este lquido se caliente y se vaporice antes de cerrar dichas vlvulas.

Todas las vlvulas principales, como son las de los manifolds, situadas en lasconexiones de los costados de babor y estribor del buque para conectar con losbrazos de carga de tierra (tambin llamadas vlvulas ESD), as como las vlvulasindividuales de carga y de descarga, son operadas remotamente desde el controlde carga del buque (IAS), por lo que las operaciones normales de carga puedenllevarse a cabo desde el control de carga.

Cuando la parada de emergencia (ESD) es activada, las vlvulas de losmanifoldsse cierran, de forma que la operacin de carga o descarga queda detenida.En la descarga de cada bomba de carga se dispone de una vlvula de no retorno.Esta vlvula est perforada en el disco, dispone de un agujero de 6mm. dedimetro, para permitir el drenaje de la lnea, la salida del vapor una vez calentadoel lquido, y para permitir realizar operaciones de puesta del buque en condicinde libre de gas. Los compresores tambin cuentan con vlvulas de no retornoen sus descargas. Las lneas de reachique/enfriamiento y las de las bombas deemergencia tienen vlvulas de no retorno localizadas despus de la vlvula

hidrulica de descarga.

En el interior del tanque de carga, laparte superior de cada lnea dedescarga de las bombas dedescarga dispone de un pequeopulverizador o rociador para enfriarlas patas de la torre soporte de lasbombas de descarga durante toda

la operacin de descarga.

Imagen de la torre o Trpode donde se monta la

bomba de descarga de cada tanque.

(Fuente: Vaudolon, Alain. Liquefied Gases. Marine

Transportation and Storage. Whitherby Publishers.

2000.)


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Esquema de todo el sistema de carga. (Fuente: Manual de carga del LNG/C Madrid Spirit)


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Esquema IAS de la Planta de Carga. (Fuente: IAS del buque LNG/C Madrid Spirit)


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4.1.2 Lnea de lquido

El sistema comprende una lnea 600\450 A de acero inoxidable criognico queconecta cada uno de los cuatro tanques con los manifoldsde carga/descarga en

los costados del buque por medio de una lnea comn o general.

En el domo de lquido de cada tanque existe una unin entre la lnea de carga ode llenado de lquido, y las lneas de descarga de las bombas de carga parapermitir realizar las operaciones de carga o des

pfc jofre enseñat

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