El gas natural licuado ó GNL también conocido por sus siglas en inglés «LNG» (Liquified Natural Gas) está dando bastante que hablar debido a la guerra de Ucrania, la ruptura de relaciones con Argelia y la importación de este recurso energético desde los Estados Unidos.
En España las terminales de GNL se proyectaron (y se construyeron) para descargar este gas y conducirlo a las centrales de regasificación que abastecen al mercado interior. Desde que se liberalizó el sector energético y en 1994 se privatizó la empresa pública monopolística «Enagas» con el gas natural ha sucedido lo mismo que con las infraestructuras de transporte, el ferrocarril de alta velocidad o los aeropuertos, cada comunidad autónoma ha querido “arrimar el ascua a su sardina” y llevarse su propia regasificadora, por lo que las terminales portuarias proliferaron y algunas de ellas han estado durante bastante tiempo infrautilizadas.
Sin embargo, con el nuevo panorama internacional esos tiempos parecen haber quedado atrás porque ahora están viviendo un momento dulce. Valga el dato (ENAGAS, 2023) el año 2022 fue récord de almacenamiento de GNL y de contratación de slots de descarga (y carga) en las plantas de regasificación ubicadas en los principales puertos de España y, en las 6 regasificadoras que estuvieron en operación el año pasado, se descargaron 338 buques metaneros (un 33% más que en 2021) que trajeron el 71% del total de gas natural importado a nuestro país según datos de la Corporación de Reservas Estratégicas de Productos Petrolíferos (CORES, 2023).
Gracias al furor gasístico territorial y a la conjunción de factores geopolíticos España cuenta con una infraestructura líder en Europa para el suministro de GNL y con la puesta en marcha de El Musel el 1 de julio de 2023 dispone de 7 plantas operativas de las 23 instalaciones en funcionamiento en la actualidad en la UE, tiene un total de 25 tanques de almacenamiento, ocho atraques y una capacidad para buques metaneros de hasta 270.000 m3.
España no sólo ocupa el primer puesto en el número de terminales portuarias de descarga y regasificación, sino que además es el destino del 22% del gas natural que se importa por vía marítima desde EE. UU. (IEEFA, 2023) debido a la apuesta de la Unión Europea por el aumento de las importaciones de GNL como parte de su estrategia para reducir su dependencia del gas ruso.
Y aunque según la Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia (CNMC) el número de cisternas cargadas disminuyó en 2022 pasando de los 43000 camiones (Vicente, 2021) antes de la pandemia a 37.197 cisternas y el suministro de bunkering de GNL a buques pasó de 0,982 TWh en 2021 a 0,4 TWh en 2022 (GASNAM, 2023) el año pasado se realizaron 54 operaciones pipe-to-ship (PTS) 16 operaciones ship-to-ship (STS) desde barcazas de suministro y 13,4 mil metros cúbicos (0,075 TWh) suministrados mediante 200 cisternas de suministro de GNL en operaciones truck-to-ship (TTS) y multi-truck-to-ship (MTTS).
Y es previsible que esta cifra crezca ya que el transporte marítimo contribuye en gran medida a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y la Organización Marítima Internacional (OMI) ha pedido una reducción del 40% de estas emisiones para 2030 comparado con los niveles de 2008 y al menos un 50% para 2050 aunque en la reunión que ha celebrado este mes de julio (Comité de protección del medio marino (MEPC 80), 2023) han revisado la estrategia de 2023 fijando en sus niveles de ambición llegar a unas emisiones netas nulas de GEI para 2050.
La descarbonización de la industria marítima requerirá grandes inversiones en tecnología verde y combustibles alternativos por lo que cada vez más buques utilizarán gas natural licuado (GNL) y otros combustibles alternativos como amoníaco, hidrógeno y metanol.
Ello a pesar de que el GNL sea considerado un combustible de transición debido a la incertidumbre sobre el futuro de los combustibles marinos, las grandes inversiones necesarias para transformar la maquinaria de propulsión de los buques y el hecho de que no exista a la fecha de hoy una solución técnica que permita al sector marítimo alcanzar sus objetivos de descarbonización.
Pero ¿Qué riesgos supone la creciente manipulación de GNL en los puertos?
Al margen de las estrictas medidas de seguridad que se imponen en las grandes terminales especializadas, la proliferación del GNL como combustible marino y el aumento del tráfico y del número de operaciones portuarias tiene serias implicaciones para la seguridad de las pequeñas terminales portuarias pues el incremento de la carga y descarga de gas natural licuado conlleva el riesgo de incrementar la probabilidad de accidentes.
Sería imposible detallar en este artículo todos los aspectos de su utilización como combustible marino, pero al respecto, podemos realizar algunas consideraciones para tener en cuenta en la planificación de la seguridad con el fin de prevenir accidentes y garantizar la protección tanto de las personas como del medio ambiente.
El gas natural, licuado a una temperatura de -160° C, disminuye su volumen unas 600 veces con respecto a su estado gaseoso y antes al contrario de ser regasificado y enviado por gaseoducto a los consumidores (industria eléctrica, hogares y empresas) el bunkering de GNL utiliza el gas en fase líquida para suministrarlo como combustible.
La operación de suministro de bunkering puede realizarse desde tierra mediante camiones cisterna (el procedimiento más utilizado) o directamente desde la terminal por tubería y también por mar a través de buques o gabarras de suministro que cargan en la terminal y acarrean el producto hasta el buque al que se abarloan para suministrarle el combustible.
En este último caso se dan dos operaciones de trasiego en la zona de servicio del puerto para conseguir el objetivo de abastecer a un buque. Por otro lado, se empiezan a ver en nuestros puertos nuevas instalaciones fijas para reducir el tiempo de operación allí dónde el número de camiones cisterna no es suficiente para poder realizar la operación en el tiempo de escala y tampoco existe tubería que llegue a los atraques como es el caso de los puertos de Santander y Bilbao dónde REPSOL instalará tanques de 1.000 m3 para suministrar a la naviera Brittany Ferries (Repsol News, 2023).
Entre los riesgos asociados a la manipulación de GNL están la posibilidad de explosión y fuego debido a la alta inflamabilidad en caso de fugas, el riesgo de asfixia por desplazamiento del oxígeno en el ambiente, sobre todo en espacios cerrados, el riesgo de congelación pues el GNL se encuentra a temperaturas extremadamente bajas y el contacto directo con la piel u otros materiales puede causar congelación y daños físicos.
Las fugas pueden proceder de fallos en las instalaciones o equipos de manipulación como válvulas, tuberías o los propios tanques de almacenamiento. Para minimizar estos riesgos es importante implementar medidas de seguridad como sistemas de detección de fugas y otros sistemas de mitigación de riesgos, especialmente procedimientos operativos y de emergencia, capacitación del personal, etc.
Para tener una idea de la probabilidad de ocurrencia en el ámbito marítimo a pesar de que no se dispone de información específica sobre el número de accidentes en relación con el total de gas manipulado puede estimarse a partir de fuentes de datos públicos y abiertos.
Según el resumen anual de siniestros e incidentes marítimos (EMSA, 2022) entre los años 2014 y 2021, más de la mitad de los accidentes e incidentes marítimos se produjeron en las aguas interiores (incluyendo las áreas portuarias) y el 45,3% de los buques afectados se encontraban en maniobras de entrada, salida, fondeo o al costado en las aguas interiores del puerto. Resultando que el indicador de incidentes de buques señala que de cada 1.000 buques mercantes 143 tuvieron algún accidente o incidente durante el año y un 25% de de estos fue calificado como serio o muy serio.
Si tenemos en cuenta que los puertos de la UE tuvieron cerca de 2 millones de escalas (Eurostat, Vessels in main ports, in selected years, 2011-2021, 2023) de las cuales 84000 eran buques mercantes afectados por el indicador de incidentes referido y que la flota de metaneros según diversas fuentes alcanza algo más de 600 buques (World-ships, 2023) lo que supone un 5,4% de la flota mercante mundial y un 2,7% en TPM (masmar, 2023), haciendo cálculos podemos inferir que la probabilidad de ver un accidente o un incidente marítimo grave que afecte a un buque metanero en un puerto podría ser aproximadamente de una entre 1200. Y aunque el GNL es bastante seguro, es una mera cuestión de tiempo que algo suceda.
Además de los accidentes marítimos en la zona de servicio terrestre portuaria también podemos encontrar tuberías de transporte de gas y estas líneas de distribución de gas natural representan la mayoría de las lesiones (79%), muertes (73%), evacuados (62%), incendios (71%) y explosiones (78%) en los millones de kilómetros de tubería de los Estados Unidos según recoge el Natural Resources Defense Council (NRDC) de Norteamérica (Mall, 2019).
Y también debe ser motivo de atención para el gestor portuario el campo del transporte terrestre dónde el número de cisternas crecerá exponencialmente a medida que más buques demanden cada vez más GNL. En cuanto a estos vehículos, encontramos de dos tipos: las cisternas criogénicas cilíndricas sobre chasis de doble casco y, todavía, las cisternas de depósito monocasco con aislamiento exterior de poliuretano (Departamento de seguridad Gobierno Vasco, Ayuntamiento de Murcia, Diputación de Toledo, 2016).
Decimos «todavía» porque está prohibida su fabricación desde el año 2013 en atención a que el transporte criogenizado se realiza a baja presión (1,5 bar) y cualquier accidente que provoque la rotura o perforación de la capa envolvente de la cisterna (forro exterior y cuerpo interior) resulta crítica para la seguridad.
Aunque no es objeto de este artículo, pero si para tener una referencia, apuntamos que la capacidad de transporte el cilindro sobre semi tráiler suele tener de 56 a 58 m3 de capacidad y 44 toneladas como MMA ocupando la fase líquida entre el 90 y 95% del llenado y el 5%-10% del volumen restante la fase gaseosa y son capaces de suministrar hasta 500 litros de gas por minuto, por lo que cada vaciado implica tener un camión en el puerto hasta 2 horas (CdS, 2018).
Si la descarga del GNL se efectúa a una instalación de almacenamiento situada en el puerto en lugar de hacerlo directamente al buque, análogo al sistema de gabarras será necesario realizar dos trasiegos (del camión al depósito y de este al buque) para conseguir el objetivo de suministrar un barco.
Cuatro son los requisitos que deben cumplirse (Foss, 2003) en relación con la seguridad del GNL: contención primaria, contención secundaria, sistemas de protección y distancia de separación para asegurar la cadena de valor del GNL, desde la producción, la licuefacción y el envío hasta el almacenamiento y la regasificación.
La contención primaria (almacenamiento y aislamiento) es el requisito de seguridad más importante y se consigue asegurando la utilización de materiales adecuados para tanques y equipos. La contención secundaria debe garantizar que si se producen fugas o derrames el GNL se pueda contener y aislar. Para instalaciones en tierra lo habitual es la construcción de diques y bermas a modo de cubeto alrededor de los tanques de almacenamiento (contención primaria) para capturar el producto en caso de derrame.
En algunas instalaciones, un tanque de hormigón armado alrededor del tanque interior que contiene el GNL eliminando la necesidad de diques de contención. En todo caso, los sistemas de contención secundaria deben estar diseñados para exceder el volumen del tanque de almacenamiento.
Los sistemas de protección o salvaguardia son la tercera capa de protección, su objetivo es detectar y responder en caso de liberación de GNL y evitar sus potenciales efectos. Consisten en sistemas de detección de gas, líquido y fuego para identificar rápidamente cualquier brecha en la contención y sistemas de apagado remoto y automático para minimizar fugas y derrames. Además, los sistemas operativos (procedimientos, capacitación y respuesta de emergencia) también ayudan a prevenir/mitigar los riesgos.
Por último y muy importante la distancia de separación para que las instalaciones de GNL se ubiquen a una distancia segura de áreas industriales, comunidades y otras áreas públicas adyacentes. Igualmente se deben establecer zonas de seguridad alrededor de los barcos de GNL mientras navegan y mientras están amarrados. La distancia de seguridad varía según las fuentes y debe ser calculada para cada terminal, pero no debería ser inferior a 120 metros del buque para operaciones con gabarras y 60 metros para cisternas (Total Energies, 2022).
Las distancias seguras o zonas de exclusión se basan en los datos de dispersión de vapor de GNL y contornos de radiación térmica y en cualquier caso debería tener la suficiente anchura para mantener despejada la zona de posible intervención (zona caliente) en caso de accidente.
También hay que observar las limitaciones que impone la operación de bunkering de GNL a los lugares de paso de público, como terminales de pasajeros, cruceros, etc.
Estas cuatro condiciones de seguridad junto con los estándares de la industria como las NTP 356 y 357 del INHST (Condiciones de seguridad en la carga y descarga de camiones cisterna: líquidos inflamables I y II) o la norma NFPA 59A (Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied Natural Gas) de EE.UU. en su última edición revisada de 2023 y el cumplimiento normativo (en España el Real Decreto 919/2006, de 28 de julio, por el que se aprueba el Reglamento técnico de distribución y utilización de combustibles gaseosos y sus instrucciones técnicas complementarias ICG 01 a 11.Publicado en el BOE. Núm. 211, de 04/09/2006) son vitales para asegurar las operaciones.
Y, por supuesto, se deben tener manuales de operación para el suministro para observar la debida precaución y procedimientos en las maniobras de conexión, desconexión e inertizado una vez finalizada la descarga.
La hipótesis más peligrosa
Una vez expuesta la probabilidad de un suceso la lógica de la seguridad nos conduce a conocer cuál es la situación más peligrosa.
En caso de derrame por ruptura de la contención, el GNL cambiará de fase instantáneamente de líquido a gas, este proceso de vaporización en el punto de ruptura provoca una atmósfera inflamable en los alrededores del tanque o depósito. En un primer instante, el gas natural desplazará al oxígeno, pero a medida que el gas va dispersándose la concentración de gas se reduce y al mezclarse con el oxígeno del aire en una concentración de entre el 5% y el 15% se convierte en peligrosa si encuentra en su camino un elemento que produzca el calor suficiente para provocar una ignición.
Si la llama llegase a ocurrir, se produce el incendio alrededor del tanque y éste queda expuesto al calor sostenido provocado por el fuego el líquido en su interior entrará en ebullición y la vaporización aumentará la presión dentro del tanque. En ese momento las válvulas de seguridad permitirán aliviar la presión liberando el exceso y a medida que la presión disminuya en el tanque las válvulas comenzarán a cerrarse, si el calor continúa (porque no se ha extinguido el incendio) provocará que las válvulas de seguridad vuelvan a abrirse.
Si las llamas inciden bajo el nivel del líquido interior, el estado líquido absorberá el calor permitiendo a la pared mantenerse a la misma temperatura mientras continúa evaporándose en el interior haciendo descender aún más el nivel y exponiendo cada vez más superficie del depósito al efecto del calor del incendio.
Si el nivel del líquido desciende por debajo del alcance de las llamas la temperatura de la superficie de contención no mojada se incrementará hasta alcanzar un cierto punto en el que debido a la presión que provoca el gas interior el material de la pared se debilita, se estrecha y finalmente se rasga de forma repentina dando lugar a un escape súbito del contenido, que cambia masivamente al estado de vapor, dando lugar a la conocida bola de fuego (fireball) que ocurre cuando el producto es inflamable.
Mientras el tanque se destroza en pedazos, líquido y vapor se liberan en una potente explosión. Es el fenómeno conocido como BLEVE, una explosión mecánica cuyo nombre procede de sus iniciales en inglés Boiling Liquid Expanding Vapor cuya característica fundamental es la expansión explosiva de toda la masa de líquido evaporada súbitamente, aumentando su volumen.
Tras producirse el estallido del recipiente la gran masa evaporada asciende en el exterior arrastrando finísimas partículas de líquido y entrando en combustión (en caso de incendio) en forma de hongo, con una gran bola de fuego superior tras un instante y al haberse producido la difusión en el aire por debajo del límite superior de inflamabilidad. Los fragmentos proyectados pueden arrastrar tras de sí a cierta masa de líquido en forma de gotículas de finísima lluvia, con posibilidad de inflamación a considerables distancias.
En caso de fisura de un depósito, incluso pequeña, y producirse un descenso de la presión para igualarse a la atmosférica, el gas licuado estará ineludiblemente en condiciones de sobrecalentamiento. Cuanto mayor sea la caída de presión, mayores serán también los efectos de la BLEVE caso de producirse.
Las consecuencias de este accidente son tres, la radiación térmica, la sobrepresión de la onda expansiva y la proyección de fragmentos.
En las grandes terminales, un tanque de 150.000 m3 a carga completa (80 m de diámetro y 30 metros de altura) capaz de almacenar GNL a una temperatura de -160ºC a presión atmosférica (el gas en estado líquido en esas condiciones tiene un peso específico de 0,431 kg/l) provocaría una bola de fuego de 2,2 km de diámetro máximo cuyo centro alcanzaría una altura de 1650 metros. Y, aunque dirán que la probabilidad es remota, no hay que perder de vista que los buques y terminales de GNL son objetivos terroristas potenciales (Kaplan, 2006).
Pero, dejando los aspectos de protección a un lado, otro supuesto peligroso es un accidente marítimo en el puerto causado por cualquier circunstancia como una colisión con otro buque, un embarrancamiento… dónde la fuga de GNL se derrame en el agua. Este accidente no ha ocurrido nunca, lo que puede suponer un cisne negro. En este supuesto (Wellman, 2004) el agua se congela instantáneamente en el agua lo que da como resultado una piscina que se extiende sobre el hielo.
Este líquido se evaporaría rápidamente creando una gran nube de vapor de gas que puede encenderse al diluirse con el oxígeno atmosférico. Cualquier ser vivo dentro de un radio de 500 metros del siniestro moriría por congelación o asfixia por la nube de gas frío y si se produce la ignición se provocaría una bola de fuego que quemaría cualquier cosa en un radio de 1,6 kilómetros y una onda de choque que causaría daños estructurales y provocaría otros incendios. La piscina de GNL restante continuaría ardiendo y extendiéndose hasta agotarse todo el combustible hasta un radio de 3,5 kilómetros afectando, aunque de manera menos severa.
¿Cómo influye la seguridad en el mercado de combustibles?
Los puertos, de acuerdo con su propia normativa están fuera del ámbito de aplicación tanto del Real Decreto 1196/2003, de 19 de septiembre, por el que se aprueba la Directriz básica de protección civil para el control y planificación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sustancias peligrosas (BOE. Núm. 242, de 09/10/2003) como del Real Decreto 840/2015, de 21 de septiembre, por el que se aprueban medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas (BOE. Núm. 251, de 20/10/2015).
Sin embargo, la aplicación del GNL al transporte marítimo impone la adopción de estrictas medidas de control y por razones de seguridad los puertos más pequeños y cercanos al núcleo urbano se verán en dificultades para poder estar en el mercado de suministro de gas natural debido a las limitaciones de espacio y a las distancias que deben garantizar la seguridad y ello independientemente de la voluntad del legislador nacional de querer aplicar el Reglamento Europeo de Servicios Portuarios a los puertos que no pertenezcan a la Red Transeuropea de Transporte o las distancias a los puntos de suministro de gas. Esa situación supone una oportunidad para los puertos más grandes para captar el tráfico de avituallamiento de los puertos más pequeños.
No obstante, es casi cierto que a corto plazo la situación no va a cambiar y se estima bastante probable que el mercado sólo se vea influenciado por la tradicional competencia en la venta de combustibles marinos entre puertos cercanos, como es el caso del Estrecho de Gibraltar. La transición energética es lenta y hoy en día no existe alternativa viable para la sustitución efectiva de los combustibles fósiles tradicionales por lo que no veremos suministro de GNL a buques en todos puertos en un buen periodo de tiempo. (César López Ansorena – INFO PUERTOS) #NUESTROMAR
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