Proceso de regasificación de GNL

El paso final de la cadena de suministro de GNL

El gas natural licuado recorre miles de kilómetros a través de océanos en buques especializados, manteniéndose a -162 °C en tanques criogénicos. Sin embargo, la gran mayoría de los consumidores de gas natural no queman líquido, sino gas. En algún punto entre el buque de transporte de GNL y la punta del quemador, ese líquido debe volver a convertirse en vapor. Este es el proceso de regasificación, y constituye el paso final y crítico de la cadena de suministro de GNL.

La escala es impresionante. Un solo terminal de regasificación de gran tamaño puede procesar más de 1000 millones de pies cúbicos de gas natural al día: suficiente para abastecer a varios millones de hogares. Los equipos son masivos, la termodinámica es exigente y la economía implica altos riesgos. Cada hora de inactividad en un terminal de regasificación cuesta al operador cientos de miles de dólares en cargos por pérdida de capacidad.

El proceso fundamental: de líquido a gas

El proceso de regasificación en sí es conceptualmente sencillo, pero operativamente complejo. El GNL llega al terminal a aproximadamente -162 °C y cerca de la presión atmosférica. Para convertirlo en gas apto para transporte por tubería, el operador debe realizar dos acciones: elevar la presión y suministrar calor .

Primero se eleva la presión. El GNL se bombea desde los tanques de almacenamiento mediante una serie de bombas: primero bombas de baja presión que alimentan las bombas criogénicas principales, y luego bombas de alta presión que elevan la presión hasta los niveles requeridos para el transporte por tubería, normalmente entre 80 y 100 bares . A estas presiones, el GNL permanece líquido siempre que se mantenga frío. Bombear GNL a temperaturas criogénicas requiere equipos especializados: las bombas están sumergidas en el líquido para mantenerlas frías, y las juntas estancas deben soportar tanto el frío extremo como la alta presión.

El calor se suministra en segundo lugar. El GNL a alta presión pasa por vaporizadores donde se calienta hasta aproximadamente 5 a 10 °C, volviendo así a su estado gaseoso . A continuación, el gas fluye a través de una estación de medición, una etapa de odorización (si es necesaria) y entra en el gasoducto de transporte.

Tecnologías de vaporizadores: El corazón de la terminal

El vaporizador es el equipo más importante de una terminal de regasificación. Tres tecnologías principales dominan el mercado, cada una con distintas características operativas.

Vaporizadores de rejilla abierta (ORV) utilizan agua de mar como fuente de calor. El agua de mar se bombea sobre un banco de tubos aletados que transportan GNL a alta presión. El agua calienta el GNL, que se vaporiza y sale de los tubos en forma de gas. Los ORV son sencillos, fiables y tienen bajos costes operativos, ya que el agua de mar es gratuita. ¿Su inconveniente? Requieren una gran toma y vertido de agua de mar, lo que implica trámites medioambientales de autorización. Además, solo funcionan donde las temperaturas del agua de mar sean lo suficientemente cálidas, normalmente por encima de 5 °C.

Vaporizadores de combustión sumergida (SCV) quemar una parte del gas natural para generar calor, que se transfiere al GNL mediante un baño de agua. Los vaporizadores de combustión sumergida (SCV) son compactos y pueden operar en cualquier clima; no dependen de la temperatura del agua de mar. El inconveniente es el consumo de combustible: los SCV queman aproximadamente del 1,5 al 2 % del gas que vaporizan. Ese es producto que no se vende.

Vaporizadores de fluido intermedio (IFV) utilizan un fluido intermedio de transferencia de calor —normalmente propano o una mezcla de glicol y agua— para transferir calor desde una fuente (agua de mar o combustión) al GNL. Esto brinda flexibilidad operativa y protege al GNL del contacto directo con la fuente de calor, pero añade complejidad y costo.

El auge de las unidades flotantes de almacenamiento y regasificación

No toda la regasificación se lleva a cabo en tierra. Las unidades flotantes de almacenamiento y regasificación (FSRU) han transformado el mercado de importación de GNL durante la última década una FSRU es, en esencia, una terminal de regasificación construida sobre un buque: tanques de almacenamiento de GNL, vaporizadores y sistemas de exportación de gas, todos ubicados en un casco flotante .

Los números lo confirman. A finales de 2023, había 51 FSRU operativas a nivel mundial, frente a 30 en 2020: un aumento del 70 % en tres años el mercado global de FSRU tuvo un valor de 903 millones de dólares estadounidenses en 2024 y se proyecta que alcance los 1780 millones de dólares estadounidenses para 2033 .

¿Qué impulsa este crecimiento? La velocidad y el costo. Una terminal tradicional de regasificación en tierra tarda entre cinco y siete años en obtener los permisos y construirse. Una FSRU puede estar operativa en 18 a 24 meses . La experiencia de Alemania en 2022 es un caso ilustrativo: tras la interrupción del gas ruso procedente de los gasoductos, el país encargó cinco unidades flotantes de recepción y regasificación (FSRU) en el plazo de 18 meses, evitando así los plazos de varios años que supone la construcción de terminales terrestres .

Las FSRU no están exentas de inconvenientes. Su operación resulta más costosa que la de los terminales terrestres: el consumo de combustible para la propulsión y los gastos de mantenimiento del buque se acumulan. Además, su capacidad de almacenamiento es limitada en comparación con los grandes tanques terrestres. Sin embargo, para los mercados que necesitan GNL con urgencia o donde el terreno es escaso o políticamente difícil de adquirir, las FSRU suelen ser la única solución práctica.

Recuperación de energía fría: la oportunidad infravalorada

He aquí algo que no se debate lo suficiente: el GNL contiene una enorme cantidad de «energía fría», es decir, el frío que se le incorporó en la planta de licuefacción. Al vaporizarse el GNL, este frío suele desperdiciarse en el agua de mar o en la atmósfera. Pero no tiene por qué ser así.

Varios terminales de todo el mundo han comenzado a recuperar esta energía fría para otros usos. En Japón, donde las importaciones de GNL son masivas, la energía fría se utiliza para la separación del aire (producción de oxígeno y nitrógeno líquidos), la captura de CO₂ a bajas temperaturas e incluso para refrigerar centros de datos. La viabilidad económica es atractiva: la energía fría contenida en el GNL tiene un valor aproximado de 2 a 5 dólares estadounidenses por MMBtu, según el precio local de la electricidad y la aplicación.

El desafío radica en la integración. La recuperación de energía fría requiere un usuario industrial cercano que pueda aprovechar el frío o un sistema de generación de energía capaz de convertir la diferencia de temperatura en electricidad. No todos los terminales cuentan con esa opción. Sin embargo, para aquellos que sí la tienen, la recuperación de energía fría puede compensar una parte significativa de los costos operativos del terminal.

Riesgos operativos y consideraciones sobre fiabilidad

Los terminales de regasificación son instalaciones de alta fiabilidad; deben serlo. Un terminal que no puede suministrar gas cuando la red lo necesita se enfrenta no solo a sanciones financieras, sino también a una estrecha supervisión regulatoria y a daños reputacionales.

El mayor riesgo operativo es la congelación del vaporizador. Si el caudal de GNL es demasiado elevado en relación con la entrada de calor, el vaporizador puede cubrirse de hielo, reduciendo la transferencia de calor y, potencialmente, obstruyendo los tubos. Los operadores gestionan este riesgo controlando el caudal de GNL, monitoreando la temperatura de salida del vaporizador y, en algunos casos, utilizando aditivos anticongelantes.

Otro riesgo es el choque térmico. La variación de temperatura desde -162 °C hasta 5 °C genera tensiones térmicas significativas en las tuberías y los equipos. Es fundamental aplicar procedimientos adecuados de calentamiento y enfriamiento progresivos. Un terminal en España aprendió esta lección cuando, durante el arranque, se abrió demasiado rápido una tubería fría de GNL, provocando la fractura de un soporte de tubería debido a la expansión térmica diferencial. Las reparaciones tardaron dos semanas y costaron más de 1 millón de dólares.

El papel de la calidad de la fabricación en la fiabilidad de las terminales

El equipo de una terminal de regasificación opera en condiciones extremas: temperaturas criogénicas por un lado, alta presión por el otro y cambios rápidos de temperatura durante el arranque y la parada. Se trata de un entorno exigente para cualquier equipo, y la calidad de la fabricación es de suma importancia.

Una soldadura deficiente en las tuberías criogénicas puede provocar fracturas frágiles. Un aislamiento inadecuado en las líneas frías puede causar formación de hielo y corrosión. Una instrumentación instalada incorrectamente puede ofrecer lecturas erróneas, lo que lleva a los operadores a tomar decisiones inadecuadas. Estas no son preocupaciones teóricas: se manifiestan en el campo y suponen costos económicos.

Para los propietarios y operadores de proyectos, trabajar con un fabricante que tenga amplia experiencia en aplicaciones criogénicas y de alta presión reduce estos riesgos. Empresas como GreenFir, que han construido una reputación de fabricación de alta calidad y pruebas rigurosas a lo largo de la cadena de valor del procesamiento de gas, aplican ese mismo estándar al equipamiento de regasificación. Cuando los vaporizadores llegan al sitio listos para funcionar y las tuberías mantienen la presión sin fugas, el terminal se pone en marcha según lo programado y permanece en línea cuando más importa.