Taller de Capacitación del GCE sobre Inventarios de Gases de Efecto Invernadero Sector Energía Bienvenida. Sugerir a los participantes que pueden hacer preguntas durante la presentación.

Esquema del Curso (continuación) Emisiones fugitivas (2-3 horas) Cuestionario 1 Referencias Extracción y Manejo del Carbón Sistemas de Petróleo y Gas Natural Problemas referidos a los datos Cierre

Sector Energía – Emisiones Fugitivas

Cuestionario 20 minutos Segundo cuestionario.

Solución del Cuestionario Cuestionario de Fugitivas 1 (soluciones).doc

Emisiones Fugitivas Fugitivas (2-3 horas) Cuestionario 1 Extracción y manejo del carbón mineral Sistemas de petróleo y gas natural Incertidumbre Presentación de Informes Referencias Cuestionario 2

Emisiones Fugitivas en Latinoamérica y El Caribe ¿Cuál es su país? Producción de gas natural (AIE) Emissiones de metano Porcentaje del total nacional Juego para que los participantes adivinen cuál es su Parte. Como se puede apreciar, muchas Partes no han presentado informes sobre emisiones fugitivas.

Emisiones Fugitivas en Latinoamérica y El Caribe Producción de gas natural (AIE) Emissiones de metano Porcentaje del total nacional

Introducción Emisiones fugitivas: La suma de emisiones provenientes de descargas accidentales, fugas de equipos, pérdidas en la carga de tanques, quema en antorcha, fugas en ductos, pérdidas en almacenamiento, venteo, y todas las demás emisiones directas excepto aquellas debidas al uso de combustibles. Principalmente metano El CO2 incluído en las corrientes principales puede ser significativo en algunos casos Emisiones menores de N2O por quema en antorcha El metano es el gas emitido en forma predominante sobre una base de GWP. Existen factores de emisión de N2O, pero son bastante poco confiables.

Fuentes de Emisiones Fugitivas Combustibles sólidos (principalmente carbón) extracción, manejo, procesamiento, y almacenamiento Sistemas de petróleo y gas natural exploración, producción, procesamiento, refinación, transmisión, almacenamineto, y distribución Hay dos categorías principales de emisiones fugitivas.

Extracción y Manejo del Carbón Venteo y disposición del metano proveniente de mantos de carbón (coal-bed) La mayor parte de las emisiones fugitivas tiene lugar en la mina Algunas emisiones residuales ocurren a partir de actividades de manejo / procesamiento posteriores a la extracción El metano de los mantos de carbón se ha convertido en una importante fuente de combustible en algunos países, así como también en una forma de reducir las emisiones de metano. Los procesos de trituración del carbón constituyen la fuente principal de emisiones provenientes de actividades de manipulación posteriores a la extracción.

Minería a Cielo Abierto vs. Subterránea Dos tipos de minas de carbón Las mayores emisiones provienen de las minas subterráneas Las emisiones se incrementan con la profundidad de la mina Las emisiones también dependen del contenido de gas en el carbón Alguna porción de gas puede permanecer en el carbón 60-75% del gas es liberado durante el proceso de extracción del mineral Las minas subterráneas producen muchas más emisiones que las minas a cielo abierto. Esto se debe en realidad a que el metano en las minas de carbón a cielo abierto fue liberado mucho tiempo antes en forma natural debido a que estaba cerca de la superficie y no tenía suficientes capas de estratos que lo detuvieran. Esto lleva a la conclusión de que a mayor profundidad del carbón, más probable es que el metano no haya sido liberado a la superficie.

Minas Abandonadas Las emisiones pueden continuar después de haber cesado la producción de carbón En general, las emisiones decaen rápidamente una vez que las minas de carbón subterráneas profundas han finalizado su producción En algunos casos, las emisiones de los estratos aledaños pueden ser significativas y continuar durante años. Los residuos de carbón o las pilas con desechos son fuentes menores de emisión Las minas abandonadas pueden ser fuentes de emisiones continuas durante muchos años. Los datos referidos a estas emisiones, y aún a su localización y existencia, a menudo son difíciles de obtener.

Control de Emisiones Pozos degasificadores Conservación de Gas Quema en antorcha Uso de quemadores catalíticos en la salida de los sistemas de ventilación de las minas subterráneas No existe un método eficiente para controlar las emisiones de la mayoría de las minas a cielo abierto. Sin embargo, en las minas subterráneas, es posible recolectar y usar o destruir el metano. Algunas minas subterráneas perforan pozos y usan sistemas de ventilación para eliminar el metano de las mismas por razones de seguridad. Estos sistemas de ventilación en realidad aumentan las emisiones de metano de la mina en el corto plazo (y probablemente en general). El metano recolectado de las perforaciones y los sistemas de ventilación se puede usar para producir energía o se puede ventear. El metano de los sistemas de ventilación en general se encuentra en bajas concentraciones, y por lo tanto requiere de tratamiento para producir un producto útil.

Monitoreo y Datos de Actividad Contenido de metano en el aire de ventilación evacuado (Nivel 3) Producción de carbón (Nivel 1 ó 2) Importaciones y exportaciones por tipo de carbón Las emisiones post-extracción probablemente sean menores Información sobre la profundidad de cada mina (Nivel 2) Los métodos para la extracción del carbón son básicamente una función del tipo de datos disponible para calcular las emisiones. Los métodos por omisión de Nivel 1 suelen ser altamente inciertos. El Nivel 2 comprende factores específicos de la cuenca o mina. Y el Nivel 3 incluye datos reales de monitoreo de ventilación.

Sistemas de Petróleo y Gas Natural Fugas de equipos Venteo y quemado en antorcha durante el proceso Pérdidas por evaporación (es decir, provenientes del almacenamiento y manipulación de productos, particularmente donde pueden ocurrir pérdidas instantáneas) Descargas accidentales o fallas en los equipos Una de las complejas tareas relacionadas con los sistemas de petróleo y gas es definir la frontera entre las dos categorías de fuentes de manera de evitar omisiones o contabilización doble.

Las tasas de emisión dependen de … Las características de los hidrocarburos que se producen, procesan o manipulan Petróleo crudo convencional Petróleo pesado Crudo bituminoso Gas seco Gas acido Gas asociado La cantidad, tipo y antigüedad de los equipos El diseño industrial, operación y prácticas de mantenimiento Los requerimientos de las normativas locales y aplicación de las leyes Los factores de emisión de los sistemas de petróleo y gas pueden variar enormemente porque a menudo se ven afectados por pérdidas, equipo defectuoso y malas prácticas de operación. Los factores de emisión, dadas ciertas características de los equipos y tipos de hidrocarburos, presuponen un promedio que puede o no ser representativo de las condiciones reales.

Emisiones provenientes del venteo y la quema en antorcha dependen de… El nivel de actividad Las prácticas de operación de los equipos Las oportunidades de utilización in-situ El acceso económico a los mercados La normativa medioambiental local

Descargas Accidentales… Difíciles de predecir Pueden contribuir con emisiones significativas Pueden incluir: Escapes de pozos Rotura de ductos Accidentes que involucren cisternas/tanques de transporte Explosiones de tanques Migración de gas a la superficie alrededor del pozo Voladura del revestimiento o cubierta superficial de los aparatos de venteo Fugas procedentes de pozos abandonados Las descargas accidentales pueden ser significativas en algunos casos, pero a menudo no son contabilizadas por la mayoría de los métodos a menos que se recopilen datos detallados de operación. Los factores de emisión por omisión presuponen una incidencia promedio de descargas accidentales.

Tamaño de la Planta Los sistemas de petróleo y gas tienden a incluir muchas instalaciones pequeñas Excepciones Refinerías de petróleo Operaciones integradas de minería de arenas bituminosas/alquitranadas y su mejora de calidad Las instalaciones de menor envergadura son las más proclives a producir emisiones fugitivas Hay menos información disponible sobre las instalaciones pequeñas

Patrones de las Emisiones Las emisiones se incrementan a medida que se avanza corriente arriba en el sistema (operaciones posteriores al upstream) Las emisiones decrecen con la concentración de ácido sulfhídrico (H2S) en el petróleo y gas producidos Las vetas de hidrocarburo líquido en general tienen una cierta concentración de metano que tiene la capacidad de volatilizarse. Por lo tanto, a medida que se avanza corriente abajo en el procesamiento de los hidrocarburos (desde la boca del pozo hasta el consumo final del producto) la cantidad de metano tiende a disminuir. Gran parte del metano en el petróleo crudo tiende a ser liberado en la primera ocasión en que el líquido tiene presión atmosférica. En el caso de las vetas de gas natural, las concentraciones más altas de H2S están asociadas con menores emisiones de metano porque es probable que las pérdidas y descargas sean identificadas y mitigadas rápidamente, puesto que son más fáciles de detectar.

Composición del Petróleo/Gas El gas natural y el petróleo crudo contienen: una mezcla de hidrocarburos varias impurezas, incluyendo H2O, N2, Ar, H2S y CO2 las impurezas se eliminan por medio de procesos, tratamientos o refinación H2S Es gas acido si posee mas de 10 ppmv de H2S Es gas dulce si posee menos de 10 ppmv de H2S La concentración de H2S tiende a incrementarse con la profundidad del pozo.

Fugas de los Equipos Tiende a ser una fuente continua de emisiones Las tasas de emisión son de bajas a moderadas Todos los equipos presentan fugas en alguna medida Solo un pequeño porcentaje de las fuentes potenciales de fuga en un sitio presenta fugas significativas y constantes, que justifiquen su reparación o reemplazo Si menos del 2 por ciento del total de las fuentes potenciales presenta fugas, la instalación puede considerarse bien mantenida La antigüedad del equipo y el rigor de las prácticas de mantenimiento constituyen un buen indicador de las tasas de pérdidas del equipo.

Fuentes de Fugas en Equipos Válvulas Bridas y otras conexiones Bombas Compresores Dispositivos para liberar presión Drenajes durante los procesos Válvulas con extremos abiertos Sistemas de sellado para el venteo de gases en bombas y compresores Sistemas de venteo de los contenedores de acumuladores Sellos en agitadores Sellos de las puertas de acceso Los métodos detallados requieren la contabilización de los equipos como una medida de las posibles emisiones provenientes de pérdidas en los equipos.

Tendencias en las Fugas de los Equipos Los sistemas de gas combustible tienden a producir mayores fugas que los sistemas de gas de proceso Las fugas decrecen a medida que el nivel de toxicidad aumenta Las fugas se reducen donde el gas ha sido odorizado, por lo que existen menos fugas en las secciones de los sistemas correpondientes a gas acido El recubrimiento del vástago de las válvulas de control pierde más que el de las válvulas de bloqueo. Los reguladores hidráulicos en máquinas compresoras tienen mayores fugas en el servicio de las válvulas de control Las fugas aumentan cuando los equipos se someten a ciclados térmicos, vibraciones, o servicio criogénico frecuentes

Gas Acido Sub-producto del proceso de “endulzamiento” en el que se elimina H2S Puede contener grandes cantidades de CO2 crudo Independientemente de la forma en que es procesado… Unidad de recuperación de sulfuros Quemado en antorcha o venteado …el CO2 crudo es liberado a la atmósfera Es necesario considerar la cantidad de CO2 arrastrado en la corriente del hidrocarburo como emisiones fugitivas. En algunos casos puede ser significativa y en general es liberada. En otros casos puede ser recolectada y utilizada para otros procesos industriales.

Pérdidas en Almacenamiento Pérdidas instantáneas o por ebullición se producen en tanques de almacenamiento Tienen lugar en instalaciones de producción y procesamiento donde los hidrocarburos líquidos fluyen directamente desde un recipiente bajo presión donde ha estado en contacto con gas natural En tanques de almacenamiento, el gas metano se volatiliza Las descargas provenientes de los tanques de almacenamiento ocurren porque el petróleo se encuentra en general a presión atmosférica y gran parte de su superficie se encuentra expuesta al aire. Los flujos líquidos pueden en realidad capturar el metano después que ha estado en contacto con el gas natural, que será probablemente liberado del petróleo en etapas posteriores del proceso.

Datos sobre las Emisiones Fugitivas Es común la baja calidad y los datos incompletos sobre venteo y quema en antorcha Contacte a los representantes de la industria para conocer las prácticas estándar para separar los datos de venteo y quema en antorcha Los datos sobre pérdidas provenientes de equipos de menor envergadura en general no están disponibles o son incompletos Instalaciones en los pozos Instalaciones de campo La recopilación de datos sobre emisiones fugitivas es a menudo difícil debido a la complejidad de la industria y la variabilidad en las tasas de pérdidas y descargas accidentales. Los datos de venteo y quema en antorcha en general no se recopilan con demasiado cuidado porque el producto de estos procesos se considera desperdicio. Las instalaciones pequeñas y las instalaciones de producción de campo (es decir, los pozos) a menudo son operados por pequeñas compañías independientes, que en general no recopilan datos, o, si lo hacen, no están dispuestas a exhibirlos.

Datos sobre las Emisiones Fugitivas (cont.) La recopilación de datos sobre las fuentes de emisiones fugitivas es difícil y requiere de muchos recursos… Métodos abreviados reales no están disponibles Un primer paso puede ser entrevistar a expertos de la industria sobre las prácticas y procesos más comunes… …posteriormente comparar las prácticas nacionales con aquellas de los países cuyo perfil de emisiones es conocido (ej., un país del Anexo I).

Datos sobre Venteo y Quema en Antorcha El gas se quema en antorcha si existe el riesgo de que causen problemas de olor, salud o seguridad De lo contrario, se ventean A menudo existen incoherencias en los informes presentados por las empresas respecto de los volúmenes que se ventean o se queman en antorcha Un problema frecuente consiste en informar sobre volúmenes quemados en antorcha que en realidad han sido venteados En muchos países, los datos de venteo y quema en antorcha son a menudo incompletos y no representan con exactitud la porción que se quema en antorcha (convertida en CO2) respecto de la que se ventea (liberada como metano).

Referencias sobre Minería del Carbón Las estadísticas sobre carbón se encuentran disponibles para la mayoría de los países en: U.S. Energy Information Administration (EIA) (www.eia.doe.gov), United Nations Statistics Department (UNSD) (http://unstats.un.org/unsd/) International Energy Agency (IEA) (www.iea.org)

Referencias sobre Minería del Carbón (cont.) Problemas comunes referidos a los datos: Las estadísitcas de carbón habitualmente incluyen combustibles primarios (antracita y lignito) y combustibles derivados (briquetas prensadas, coque de coquería, gas de coquería, briquetas de lignito, y gas de alto horno). También puede estar incluida la turba. Generalmente no se informa sobre el método de extracción minera que se utiliza (ej.: minería a cielo abierto o subterránea), o sobre la profundidad de las minas. Una aproximación conservativa consiste en asumir que el lignito se extrae en minas a cielo abierto, y el carbón bituminoso y la antracita en minas subterráneas. Algunos datos útiles que no han sido publicados, incluyendo la profundidad de las minas, pueden ser solicitados a la AIE.

Referencias sobre Sistemas de Petróleo y Gas Otros manuales metodológicos: American Petroleum Institute (API) (www.api.org) Canadian Association of Petroleum Producers (CAPP) (www.capp.ca) Canadian Gas Association (CGA) (www.cga.ca) Gas Technology Institute (GTI) (www.gastechnology.org) Estadísticas de petróleo y gas: U.S. Energy Information Administration (EIA) (www.eia.doe.gov/neic/historic/hinternational.htm) United Nations Statistics Department (UNSD) (http://unstats.un.org/unsd/methods/inter-natlinks/sd_natstat.htm and http://unstats.un.org/unsd/databases.htm) International Energy Agency (IEA) www.iea.org/statist/index.htm

Referencias sobre Sistemas de Petróleo y Gas (cont.) Oil and Gas Journal (www.ogjresearch.com): Algunos datos sobre infraestructura (cantidad de pozos, listado de las plantas de gas, anuncios de proyectos de envergadura) Proyectos a nivel mundial de refinerías, oleoductos/gasoductos y de plantas de procesamiento de gas Datos históricos de proyectos de refinerías, oleoductos/gasoductos y de plantas de procesamiento de gas Estudios mundiales sobre producción de petróleo Estudios mundiales sobre refinación Estudios mundiales sobre procesamiento de gas Estudios sobre recuperación mejorada de petróleo

Problemas de Datos para los Sistemas de Petróleo y Gas La información internacional sobre producción está expresada en términos netos (ej.: después de la merma, pérdidas, reinyección, y del venteo y quema en antorcha) El crudo normalmente incluye hidrocarburos líquidos obtenidos de pozos de petróleo y condensado (líquidos separados) recuperados en plantas de tratamiento de gas natural. Puede también incluir crudo sintético proveniente de arenas bituminosas o esquistos bituminosos La información sobre infraestructura es más difícil de obtener que las estadísticas de producción Los datos internacionales a menudo no reflejarán las cantidades de metano y CO2 que fue liberado en las etapas corriente arriba del sistema.

Problemas de Datos para los Sistemas de Petróleo y Gas (cont.) La información sobre cantidades y tipos de instalaciones de gran envergadura, tipos de procesos empleados en estas instalaciones, cantidades y tipos de pozos activos, cantidades de pozos perforados, y longitudes de los oleoductos y gasoductos en general solamente está disponible en las agencias nacionales La información sobre instalaciones menores (ej.: tipos de equipos en boca de pozo, sistemas de limpieza de ductos, puertas de campo y estaciones de bombeo) en general no está disponible, ni siquiera por parte de las propias compañias petroleras Los únicos datos de infraestructura potencialmente necesarios para la aplicación del método de Nivel 1 son la cantidad de pozos y la longitud de los oleoductos y gasoductos La información sobre instalaciones sólo se necesita para los métodos de Nivel 3 del IPCC

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Documentación e Informes ¡La transparencia y la documentación son las características más importantes de los inventarios nacionales! Si algo no está documentado, no habrá nada para mostrar acerca de lo realizado o de lo realizado correctamente Los informes electrónicos facilitan notablemente la tarea de la Secretaría de la CMNUCC El mejor análisis tiene poco valor si no está documentado en forma profesional y cuidadosa.

Comentarios finales… Un inventario nacional no es un proyecto de investigación… Es un programa nacional que trabaja en estrecha relación con instituciones estadísticas y de investigación con el fin de crear datos de emisiones de óptima calidad. Por favor no dude en enviarnos sus preguntas a: secretariat@unfccc.int