[Jose Mar\u00eda Escola]<\/p>\n
Los hidratos de metano constituyen una potencial fuente de energ\u00eda, que cobra cada vez mayor importancia dado el progresivo agotamiento de los recursos energ\u00e9ticos del planeta [1]. Los hidratos de carbono consisten en compuestos de inclusi\u00f3n cristalinos (clatratos) de agua y metano, similares al hielo, en donde las mol\u00e9culas de agua forman una estructura tridimensional (anfitri\u00f3n) que aloja en su interior la mol\u00e9cula de gas metano (hu\u00e9sped). Una composici\u00f3n tipo estar\u00eda formada por 5,75 mol\u00e9culas de agua que rodean una mol\u00e9cula de metano. Su formaci\u00f3n tiene lugar a bajas temperaturas (< 0\u00baC) y presiones moderadas o altas. Los yacimientos de hidratos de metano se encuentran en las plataformas continentales de los mares y oc\u00e9anos, y el manto de las zonas \u00e1rticas [3]. Intervalos t\u00edpicos de formaci\u00f3n de hidratos de metano son profundidades entre 280 \u2013 4000 m, temperaturas entre 273 (280 m) y 296 K (4000 m), y presiones entre 4,14 (280 m) y 41,4 MPa (4000 m) [2-4].<\/p>\n
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El inter\u00e9s de los hidratos de metano como recurso energ\u00e9tico es evidente dada la presencia de metano en su composici\u00f3n. Asimismo, es el combustible f\u00f3sil m\u00e1s limpio con el medio ambiente por su elevada relaci\u00f3n H\/C y con una aplicabilidad creciente no s\u00f3lo como fuel sino tambi\u00e9n como materia prima qu\u00edmica. Por otra parte, el volumen potencial disponible de hidratos de metano es enorme. Se estima que existen unas reservas aproximadas de metano en forma de hidratos de 13.000 Tm3 (T (tera) = 1012) mientras que la capacidad existente en los yacimientos de metano convencionales se estima en 180 Tm3 [5]. Asimismo, el volumen total de hidratos de metano indicado representa aproximadamente el doble del resto de combustibles f\u00f3siles en todo el mundo. Su distribuci\u00f3n geogr\u00e1fica es igualmente interesante puesto que es un recurso menos concentrado que los yacimientos de petr\u00f3leo y gas natural actuales. Los yacimientos registrados hasta la fecha se encuentran en el \u00c1rtico y en las plataformas marinas de la pr\u00e1ctica totalidad de los continentes, con lo que un mayor n\u00famero de pa\u00edses podr\u00edan tener acceso directo a este recurso energ\u00e9tico [6]. <\/p>\n
La obtenci\u00f3n de metano a partir de sus hidratos plantea una serie de problemas t\u00e9cnicos. Un primer problema est\u00e1 relacionado con la adecuada detecci\u00f3n y cuantificaci\u00f3n de los yacimientos. El m\u00e9todo m\u00e1s utilizado consiste en la realizaci\u00f3n de perfiles de reflexi\u00f3n s\u00edsmico, concretamente en el procedimiento denominado BSR (Bottom simulating reflector, \u201creflexi\u00f3n simulada del fondo\u201d), que distingue entre diferentes capas del sustrato geol\u00f3gico en funci\u00f3n de su mayor o menor impedancia ac\u00fastica. Una vez detectado el yacimiento, interesa igualmente determinar la naturaleza de los sedimentos minerales a los que se encuentra asociados, normalmente mediante prospecci\u00f3n y extracci\u00f3n de muestras in situ. El yacimiento de hidrato de metano puede estar constituido por una gran bolsa separada o en cambio (y esta es la situaci\u00f3n m\u00e1s frecuente), presentarse ocupando los espacios entre los diferentes estratos sedimentarios. La importancia del sedimento no debe infravalorarse puesto que resulta m\u00e1s sencilla la extracci\u00f3n del hidrato de metano si el grano del sedimento es grueso en lugar de fino. En este \u00faltimo caso se requiere m\u00e1s tiempo y el esfuerzo econ\u00f3mico es sensiblemente superior. Asimismo, la naturaleza qu\u00edmica del sedimento (e.g. hierro, aluminio, etc.) influye en el h\u00e1bito cristalino del hidrato y en su facilidad de nucleaci\u00f3n y cristalizaci\u00f3n, y por ende, en su potencial descomposici\u00f3n. Una l\u00ednea de investigaci\u00f3n actualmente en desarrollo y de gran inter\u00e9s trata de determinar en laboratorio los intervalos de estabilidad (presi\u00f3n, temperatura, composici\u00f3n, difusi\u00f3n) de los hidratos de metano en diferentes medios porosos y de composici\u00f3n qu\u00edmica. De esta manera, se pueden determinar las cin\u00e9ticas de formaci\u00f3n\/descomposici\u00f3n y el efecto catal\u00edtico de las potenciales impurezas. Estos datos poseen un extraordinario valor con vistas a evaluar el potencial de explotaci\u00f3n real del yacimiento. <\/p>\n
No obstante, el principal problema econ\u00f3mico consiste en la extracci\u00f3n del metano de su hidrato para su separaci\u00f3n y aprovechamiento posterior. Las dos opciones son la despresurizaci\u00f3n o el calentamiento directo. La primera alternativa se considera la m\u00e1s factible desde un punto de vista econ\u00f3mico y parece ser la que ya se est\u00e1 aplicando en alg\u00fan yacimiento en Siberia [7]. La segunda v\u00eda requiere calentar el yacimiento, lo cual puede hacerse introduciendo un agente de calefacci\u00f3n (e.g. vapor de agua). Sin embargo, las elevadas profundidades a las que es necesario perforar (> 300 m) hacen inviable la aportaci\u00f3n de calor directamente desde la superficie al fondo del yacimiento debido a las p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas producidas durante el transporte. Una soluci\u00f3n ingeniosa sobre este problema y que podr\u00eda hacer viable la alternativa del calentamiento directo es la sugerida por la empresa americana Precision Combustion [1,8]. Esta empresa ha desarrollado una caldera que podr\u00eda introducirse directamente en el yacimiento, generando el calor necesario para fundir el hidrato liberando el metano. La caldera incorpora una tecnolog\u00eda propia de combusti\u00f3n catal\u00edtica basada en un catalizador de platino, que permite realizar una combusti\u00f3n controlada a baja temperatura dentro del yacimiento (por la presencia del catalizador). De acuerdo con sus c\u00e1lculos, la caldera s\u00f3lo consumir\u00eda un 15% del metano liberado para generar calor, siendo el balance econ\u00f3mico un 50% m\u00e1s favorable que la posibilidad de introducir calor directamente desde la superficie. Esta empresa tambi\u00e9n afirma que esta tecnolog\u00eda permitir\u00eda eliminar CO2 del medio ambiente y secuestrarlo dentro del yacimiento de hidrato de metano. Las razones que aportan es la mayor estabilidad del hidrato de CO2 con relaci\u00f3n al de metano, existiendo incluso a temperaturas mayores. Asimismo, el calor de formaci\u00f3n del hidrato de CO2 (exot\u00e9rmico) es mayor que el calor de disociaci\u00f3n del de metano (endot\u00e9rmico), siendo factible la posibilidad de \u201csecuestrar\u201d o almacenar el CO2 generado en la combusti\u00f3n e incluso, introducirlo desde la superficie. No obstante, la empresa advierte que la t\u00e9cnica se ha desarrollado a nivel de laboratorio y se encuentra todav\u00eda en fase de explotaci\u00f3n t\u00e9cnica real. Como se puede apreciar, el volumen existente de hidratos de metano y la previsible escasez de recursos energ\u00e9ticos a medio plazo ha convertido a la investigaci\u00f3n sobre t\u00e9cnicas de explotaci\u00f3n en un campo con un ya hoy brillante presente. <\/p>\n
Referencias <\/font><\/strong><\/p>\n\n