Seguridad y Salud en la Operación de Parques Eólicos

Con esa pantalla comenzaba el powerpoint con el que ayer presenté y defendí mi proyecto fin de máster;  antes de terminar el día supe que había aprobado, y con nota además.

Así que, a falta del papeleo para el título, ya soy máster en energías renovables por la universidad de la laguna, con especialidad en Eólica.

Sobre el proyecto

Elegí realizar un estudio de la operación de un parque eólico desde la óptica de la prevención por varias razones, la principal era que quería aplicar la formación que ya tenía (en prl) a algo que había estudiado en el máster, además esto me permitió conocer con más detalle los aspectos relacionados con el mantenimiento de los mismos.

Por otra parte, la eólica es un sector relativamente nuevo en España que ha crecido de forma imparable, y ya toca empezar a definir unas bases para la actividad preventiva que sean propias del sector, igual que las tienen otros sectores de alto riesgo como la construcción o los trabajos con material radiactivo.

Me pareció interesante investigar un poco en este línea, y obviamente no he sido la única. Precisamente la asociación empresarial eólica, ha incluido recientemente algo de información al respecto en su página web, y ha organizado  también jornadas temáticas, la última este mismo mes, a la que me hubiera encantado asistir.

El ámbito del proyecto es un parque existente y en operación perteneciente al ITER (Instituto Tecnológico y de Energías Renovables), conformado por aerogeneradores del fabricante MADE que fuero instalados a finales de los 90.  En el mismo, partía de una revisión de la evaluación de riesgos del parque para a continuación redactar fichas de instrucciones de trabajo para cuatro tareas de mantenimiento. Las operaciones elegidas fueron

  • El trabajo en el exterior de la torre, haciendo uso de plataformas suspendidas.
  • La operación de cambio de una pala, que necesariamente implica el uso de una grúa.
  • La operación de cambio de un elemento del tren de potencia, con más grúas y mayor necesidad de coordinación.
  • El cambio de aceite, por ser trabajo con sustancias químicas y manipulación de carga.

El resultado del estudio son cuatro fichas de trabajo que quedarán para la empresa, por lo que he buscado que se aproximaran lo más posible a la realidad.

La conclusión necesaria es que debemos apostar por las energías renovables pero sin olvidar la seguridad de las personas. A fin de cuentas, no será energía verde del todo, si la calidad de vida de los trabajadores se ha visto mermada como consecuencia de su producción.

¡Un saludo!

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Los hidratos de gas

Parece ser que el intento de cubrir la fuga de crudo en el golfo de Méjico con una cúpula metálica han sido frustrados por la formación de hidratos de gas en el interior de la misma. Pero ¿qué son los hidratos de gas?

Definición

Los hidratos de gas son un tipo de sustancias químicas cristalinas que se originan de forma natural a partir del agua y de gases de poco peso molecular.  Tienen una estructura de jaula, que es agua en forma de hielo y el metano u otros gases como inclusión en la estructura.  Son sustancias sólidas similiares al hielo, sin embargo, se pueden formar a temperaturas sobre el punto de congelación del agua. Generalmente todos los gases (exceptuando el hidrógeno, helio y neón) forman hidratos, sin embargo, los más conocidos y abundantes en la naturaleza son los hidratos de metano.

Según los estudios, 1 metro cúbico de hidratos de metano en el depósito,  puede alojar más de 150 metros cúbicos de metano en condiciones estándar al nivel del mar.  Esto lo convierte en un potencial recurso energético, cuya extracción todavía presenta dificultades técnicas y económicas, pero sobre todo implicaciones medioambientales que no se pueden ignorar.

Origen

En la naturaleza, los hidratos de gas se pueden formar en los sedimentos de los fondos marinos y en tierra en las zonas de “permafrost” de las regiones Árticas del hemisferio norte.

La formación de hidratos de gas en los sedimentos de los fondos marinos está controlada por la temperatura, presión, composición de la mezcla de metano y de otros gases y la impureza iónica de los contenidos en los poros de las rocas sedimentarias del fondo marino. Aparentemente, la mayoría de los hidratos marinos estan restringidos a los bordes de los continentes, donde el fondo es lo suficientemente profundo y donde las aguas ricas en nutrientes descargan materiales orgánicos parcialmente en descomposición,  de tal forma que las bacterias lo convierten en metano. Con la  mencionada combinación de presión y temperatura, estas moléculas de metano pueden ser atrapadas por jaulas cristalinas de hielo, y se forman depósitos de hidratos de gas.

Los hidratos de gas también se encuentran cerca de la superficie terrestre en las regiones permafrost debido a las bajas temperaturas del lugar. Los depósitos permafrost de hidratos de gas han sido hallados en el oeste de Siberia y en Norte de Alaska.

Posibilidades de explotación

Los depósitos conocidos están en entornos bastante hostiles desde el punto de vista de la posible extracción. Se trata de lugares donde los humanos no pueden funcionar sin equipos y protección especiales.  Pero, además del problema general de accesibilidad a los yacimientos, existen otras cuestiones que hasta ahora han impedido el uso de este recurso. Al contrario de lo que sería deseable, los hidratos de gas se encuentran generalmente dispersos en grandes volúmenes de material sólido. Además dado que el gas natural está atrapado en el material helado, se necesita energía para liberarlo y traerlo a la superficie, por lo que de momento, su extracción resulta inviable económicamente.

Influencia en el cambio climático

Dentro de los gases conocidos como de efecto invernadero, el metano es más perjudical que el CO2, puesto que absorbe hasta 25 veces más que éste la energía calorífica del sol. Según las estimacion el metano contenido en los oceanos en forma de hidratos es del orden de 3000 veces el contenido de la atmósfera. A la vista de estos datos es fácil deducir el peligro potencial que suponen estos depósitos submarinos, de favorecer enormemente el efecto invernadero si se liberasen. Un gran deslizamiento submarino puede provocar la salida de cerca de 5 gigatoneladas de metano desde los fondos hasta la atmósfera, según estimaciones realizadas en el deslizamiento de Storegga, en Noruega. Una decena de estos deslizamientos submarinos en varias zonas del planeta, pueden provocar el mismo efecto, o aun mayor, que el provocado por la emisión de CO2 durante todo el siglo XX.

En el continente antártico, se han descubierto importantes acumulaciones de hidratos submarinos, entre ellas en la Península Antártica y en las islas Shetland del Sur. Por el momento, la temperatura de las aguas favorece la estabilidad de los hidratos,  pero la desestabilización de los hidratos en estas áreas supondría ser un factor añadido para el calentamiento global, ya que, coinciden el agujero de ozono estable y una de las mayores zonas potenciales de fusión de los casquetes polares del planeta como es el Mar de Weddell.

Mis conclusiones

Es evidente que de poder extraer este metano en condiciones de seguridad, se obtendría una nueva fuente de combustible que paliase parcialmente la paulatina desaparición del petróleo, sin embargo la combustión de este metano generaría igualmente emisiones de CO2, aumentando el famoso efecto invernadero. Por otra parte, los posibles escapes de metano que se produjeran durante su extracción y explotación no harían más que agravar la situación. Es por esto que personalmente considero que sería necesario estudiar hasta el último detalle, antes de embarcarse a sacar este nuevo “petróleo” de los mares.

Por otra parte, existe el riesgo añadido de que aunque el ser humano se olvide de explotarlos, el progresivo aumento de la temperatura del agua, acabe por desestabilizar los hidratos de gas, (y se funda la estructura del hielo) y se liberen a la atmósfera grandes cantidades de metano. Esto es un riesgo que no deberíamos correr, y un motivo más para evitar el calentamiento global.

Un saludo.

PD: Realicé un trabajo sobre este tema durante la carrera, usando fuentes variadas, pero no he podido recuperar la bibliografía de mis archivos. No pretendo plagiar a nadie.

Gasificación de biomasa

Gasificación es el nombre general que reciben una serie de procesos de combustión incompleta, en los que se opera en defecto de oxígeno, generalmente con concentraciones en torno al 10% del oxígeno estequiométrico. Las materias primas que se pueden usar en este proceso son variadas, y la forma en que se realice el aporte de oxígeno (puro o mezclado con aire) variará tanto el proceso como los productos obtenidos.
La reacción llevada a cabo con aire como fuente de oxígeno, dará lugar a un gas denominado gas pobre (también conocido como gasógeno) que se puede usar como combustible en un motor de combustión interna, o para generar tanto calor de uso directo, como vapor para accionar un turbogenerador. Cuando el oxígeno se aporta en estado puro, el gas obtenido es conocido como gas de síntesis, que es una materia prima en la obtención de productos de valor añadido como metanol o gasolinas.

Estado de la Tecnología.
La tecnología de gasificación no es nueva, de hecho es un proceso que se ha llevado a cabo desde hace varias décadas; tuvo un uso muy extendido como método de obtención de combustibles líquidos a partir de carbón, en los años 40.  Desde entonces, se ha venido usando para multitud de materias primas, tanto de origen renovable como de origen fósil, así como con residuos domésticos o industriales. El hecho de que sólo un 2% del gas de síntesis (dato 2007) proceda de biomasa o residuos refuerza la afirmación de que la gasificación no es un proceso surgido con el objetivo de procesar este tipo de materiales, más bien el uso de la biomasa una aplicación más para este proceso de interés industrial. En resumen, el estado de la tecnología es comercial, sin embargo se siguen investigando nuevo procesos más eficientes, con distintas materias primas o las posibles aplicaciones de los productos de la gasificación.

Aplicaciones en Canarias
Canarias tiene características que la hacen diferente de otras comunidades de España a muchos niveles. Cabe destacar, en relación al tema que nos ocupa, la limitación espacial tanto por el hecho de ser islas, como por la gran proporción que ocupan los espacios naturales protegidos respecto al total de superficie disponible en las mismas; la gran dependencia de combustibles fósiles del exterior (>98%) y la naturaleza de su sistema eléctrico aislado, que necesita tener mayor cantidad de potencia rodante para asegurar la estabilidad del sistema.
La limitación espacial es un factor que condiciona la gestión de los residuos generados en la isla, dado que el espacio destinado a su almacenamiento no puede crecer indefinidamente. Es por esto que el reciclaje y reutilización de residuos de cualquier origen es fundamental para llegar a un modelo de desarrollo sostenible. La gasificación de residuos, como se ha planteado en Reino Unido, supone una posible solución a esta cuestión, que además aporta otras ventajas como podría ser la producción de electricidad mediante la combustión de gasógeno, que llevaría a una ligera (bastante pequeña) reducción del consumo de combustibles fósiles (y de carga en las centrales térmicas) y de las pérdidas por transporte al estar la producción localizada cerca del punto de consumo. Una segunda opción es la obtención de gas de síntesis para posteriormente transformarlo en otros productos de valor añadido como metanol y gasolina.
Sin embargo, en la actualidad, no existen instalaciones de este tipo, y tanto en el PECAN (Plan Energético de Canarias) como en el PIRCAN (Plan Integral de Residuos de Canarias) se contemplan como una posibilidad, hasta el momento, desde un punto de vista teórico.

Este texto forma parte de un pequeño trabajo sobre gasificación que realicé para una asignatura del máster de energías renovables. El trabajo completo con sus respectivas referencias está colgado en el sitio web del profesor (PDF).