MEDIO AMBIENTE. ¿Es seguro enviar amoníaco derivado del hidrógeno a todo el mundo?

amoníaco, hidrógeno

 


El amoníaco (NH3), altamente tóxico, se ha convertido en el combustible favorito para el transporte marítimo sin emisiones de carbono y como un método rentable para transportar hidrógeno (H2) a largas distancias, pero ¿qué sucede si se filtra o si el barco se hunde? 

27 julio 2022.- Las quemaduras, la ceguera, la asfixia y la muerte agónica pueden ser causadas incluso por concentraciones moderadas de amoníaco, un producto químico derivado del hidrógeno altamente tóxico que se espera que se convierta en un importante combustible de transporte sin carbono y en un transportador internacional de H 2 .

Junto con el daño que el amoníaco podría causar a los ecosistemas marinos, no es de extrañar que algunos observadores se sientan un poco incómodos ante la perspectiva de que se envíe NH 3 en todo el mundo, especialmente en los volúmenes masivos que se discuten. Los expertos apuntan a que un derrame importante en el mar podría "esterilizar millas cúbicas de océano".

Según un informe reciente de la Agencia Internacional de Energía Renovable (Irena), una cuarta parte del hidrógeno del mundo se comercializará internacionalmente en 2050, en un escenario de 1,5 °C, y el 45 % se transportaría como amoníaco, aproximadamente 69 millones de toneladas de H 2 . Eso es casi el equivalente de todo el hidrógeno (principalmente gris) que se produce a nivel mundial en la actualidad.

Irena también afirma que en su trayectoria de 1,5 °C, la demanda de amoníaco se cuadriplicaría a mediados de siglo alcanzando 688 millones de toneladas, de las cuales 197 millones de toneladas se utilizarían como combustible para transporte marítimo y 127 millones de toneladas como hidrógeno portador.

El amoníaco, que se utiliza principalmente en la actualidad para la producción de fertilizantes y el refino de petróleo, es ampliamente preferido como combustible del transporte marítimo (el que impulsaría los barcos) y portador de H 2 , porque es mucho más denso en energía por volumen que el hidrógeno comprimido o licuado, y es mucho más fácil de almacenar que este último, ya que requiere temperaturas criogénicas de menos 253°C. Sin embargo, el gas amoníaco se puede almacenar como líquido a temperatura ambiente bajo una presión de solo 10 bar, o bajo presión atmosférica a menos 33 °C.

Seguridad en el mar

Uno de los problemas de aumentar drásticamente el envío de amoníaco es que a medida que más barcos zarpan en alta mar, aumenta la probabilidad de un incidente grave. La industria marítima ya tiene un historial de seguridad "poco envidiable", según el grupo Together in Safety del sector, que señaló un aumento del 5% en las bajas (hundimientos) e incidentes de envío a 2.815 en 2019 en comparación con 2018.

Dos docenas de barcos se hunden cada año y si el 40% de ellos llevaran amoníaco para reemplazar los combustibles fósiles como forma de transferir energía, entonces serían diez barcos al año. Incluso con la mitad o una cuarta parte de eso, todavía existe una gran cantidad de amoníaco que termina en el océano.

Y no se equivoquen, el amoníaco es desagradable. Es un químico cáustico que busca agua y se adhiere a la humedad, incluso en los ojos, la boca, los pulmones, la garganta o la piel de una persona.

Los límites de exposición exactos varían de un regulador a otro, pero incluso concentraciones muy bajas en el aire de solo 30 partes por millón (ppm), posiblemente debido a una fuga muy pequeña o incluso, a veces, a una operación normal, pueden causar dificultades respiratorias si una persona está expuesta a ellas durante más de 15 minutos. A 100 ppm, se producirá irritación en los ojos y la garganta, y a 500-700 ppm cualquier exposición se vuelve peligrosa, con riesgo de quemaduras en la garganta, la piel, los pulmones y los ojos, lo que podría causar ceguera. A concentraciones más altas, el riesgo de muerte aumenta significativamente.

La gravedad de la lesión depende de la concentración exacta de amoníaco y la duración de la exposición, pero en el peor de los casos, puede causar que las vías respiratorias se quemen y se cierren por la hinchazón, asfixiando a la víctima.

El problema no termina ahí. Cuando se derrama amoníaco, por ejemplo, en una colisión en el mar que hace que el tanque se rompa, y especialmente si golpea el agua, reacciona con el vapor de agua en el aire para formar una neblina pesada y tóxica que no se disipa. Una nube de gas amoníaco es "muy difícil de manejar", y si bien se puede evacuar un puerto o un área industrial para evitar una nube de derrame, es "casi imposible” hacerlo en un barco en el mar.

Y aunque el amoníaco es significativamente menos inflamable que el gas natural licuado (GNL), no obstante es inflamable, por lo que cualquier fuga en el mar estaría acompañada de un riesgo de explosión o incendio. Un derrame grave de amoníaco también sería devastador bajo las olas. El amoníaco se disuelve en agua para formar hidróxido de amonio, que es altamente tóxico para la vida marina.

“Una concentración de 1 ppm de amoníaco en el agua es suficiente para matar muchos organismos marinos. Un barco que se hunde con un cargamento de amoníaco podría potencialmente esterilizar millas cúbicas de océano”.

Los efectos serían peores si el derrame ocurriera en una bahía o puerto, donde los niveles de amoníaco natural ya están elevados debido a los altos niveles de materia orgánica en descomposición en el lecho marino y al bajo intercambio de agua. El amoníaco se considera una de las causas más comunes de muerte de peces en los ecosistemas acuáticos. El impacto de la fuga de amoníaco en puertos, estuarios y bahías semicerradas de un golfo sería más severo.

¿Buen historial de seguridad hasta la fecha?

En tierra, ha habido varios accidentes de amoníaco de alto perfil, entre ellos el devastador accidente de carretera de 1976 en Texas, donde los vapores de NH3 de un camión cisterna de amoníaco estrellado mataron a cinco personas e hirieron a 178 más.

Y tan recientemente como el mes pasado, los reguladores del Reino Unido multaron a Carlsberg con 3 millones de libras esterlinas (3,6 millones de dólares) por una fuga de amoníaco en una de sus cervecerías, que mató a una e hirió gravemente a otra.

Pero vale la pena señalar que hasta ahora ha habido relativamente pocos incidentes de amoníaco en el mar, a pesar de que, durante muchos años, el NH 3 se ha enviado por mar en volumen, alrededor del 8% de la producción total, según estimaciones.

La base de datos de IHS Markit sobre accidentes de transporte informa solo cuatro incidentes relacionados con el amoníaco a partir de 2021, de los cuales solo uno se relacionó con una fuga de NH 3 que se transportaba como carga, un evento sin lesiones, muertes ni daños ambientales. Los tres restantes, sin embargo, fueron accidentes fatales, todos en barcos pesqueros donde el amoníaco utilizado como refrigerante a bordo se filtró o explotó.

Pero la probabilidad de más accidentes como resultado de la expansión esperada en el transporte de amoníaco se verá amplificada por la falta de una regulación efectiva en el mar, así como por la incompetencia, la inacción o la corrupción oficiales. Un ejemplo es el del petrolero Safer , que actualmente se está oxidando frente a la costa de Yemen y corre el riesgo de derramar 1,14 millones de barriles de petróleo en el mar debido a un impasse político sobre quién es el responsable en un momento de guerra civil.

Y la explosión de nitrato de amonio en Beirut, Líbano, en agosto de 2020, que mató a 218 personas debido a negligencia oficial, demuestra las consecuencias catastróficas de una sola falla relacionada con sustancias peligrosas, incluso si la gran mayoría de las personas las manipula con cuidado y seguridad. 

El error humano es, según Together in Safety, un factor que contribuye en el 75-96 % de los incidentes en el mar, ya que los períodos prolongados a bordo y el tiempo lejos de los seres queridos erosionan la eficacia de las tripulaciones. Este factor de riesgo se ve agravado aún más por la necesidad de personal bien capacitado con conocimientos especializados sobre cómo manejar el amoníaco, algo que algunas compañías navieras no pueden o no están dispuestas a gastar.

 “El gran riesgo del amoníaco como portador de energía a granel es el terrorismo. Un petrolero albergado en un lugar cercano a un área poblada sería un objetivo tentador y podría producir muertes y lesiones en una escala catastrófica”.

Crecen los riesgos al utilizar amoníaco como combustible

Otro problema para el historial de seguridad relativamente limpio del amoníaco es que su uso como combustible es relativamente nuevo y no probado, y es inherentemente más arriesgado. A diferencia del amoníaco de carga, que se transporta a bordo en un tanque sellado, el amoníaco utilizado como combustible se integrará en la operación de la embarcación.

Esto significa tuberías que transportan combustible desde el tanque hasta la sala de preparación de combustible (el espacio que contiene bombas, compresores, etc.) hasta el motor, lo que maximiza el área de superficie que podría sufrir fugas o daños. Esto significa amoníaco ardiendo en un motor que podría tener fugas o explotar. Significa una sala de máquinas con tripulación trabajando en ella, quienes podrían estar expuestos a fugas de combustible. Significa emisiones fugitivas de amoníaco del motor que escapan por el escape.

La buena noticia es que el GNL ya ha hecho la transición de carga a combustible de forma relativamente segura, por lo que existe un modelo a seguir para otros gases licuados.

La mala noticia es que, como la sociedad de clasificación DNV deja en claro en su reciente Manual de seguridad sobre el amoníaco como combustible marino , el diseño de embarcaciones alimentadas con GNL no es apropiado para el amoníaco, por lo que se necesita un enfoque completamente nuevo, tanto para el diseño como para la operación.

“La tripulación involucrada debe estar adecuadamente capacitada, mejorada o recapacitada para cumplir con los requisitos específicos de manejo de un nuevo combustible con propiedades físicas y químicas y un comportamiento significativamente diferente a los combustibles líquidos marinos establecidos”.

DNV sugiere una serie de medidas de mitigación para que el amoníaco sea seguro para cargar, transportar y quemar en el mar:

En primer lugar, sugiere ubicar el tanque de amoníaco lejos de las operaciones del barco y la carga, y considerar “cuidadosamente” la ubicación para minimizar el riesgo de eventos externos, como encallar o colisionar. También recomienda barreras secundarias herméticas al gas alrededor del tanque, las tuberías y el motor, para contener posibles fugas y evitar que se filtren en áreas donde la tripulación podría estar operando.

Además, requiere salidas con esclusas de aire para espacios cerrados donde el amoníaco y las personas coexistirían, de modo que los miembros de la tripulación puedan escapar rápidamente y atrapar cualquier escape de NH 3 . Y el equipo de protección personal (PPE) completo es un hecho, junto con un sistema de gestión eficaz para el llamado "gas de evaporación": bolsas de gas amoníaco que se formarían a medida que se calienta el amoníaco líquido frío en el tanque de combustible.

En el puerto, la carga y descarga de amoníaco debe realizarse de la forma más remota posible y con personal bien capacitado, utilizando acoplamientos de manguera especializados que reducen el riesgo de fugas. DNV agrega que las mangueras de carga de combustible deben purgarse con gas inerte para eliminar el amoníaco residual.

¿Y en el caso de que alguno de estos sistemas falle? Confiar en que los sistemas de detección de fugas en el mercado actual estén preparados para alertar a la tripulación sobre posibles fugas, permitiéndoles intervenir antes de que la situación se agrave.

En general, CMMI, que recientemente publicó un documento sobre el uso de amoníaco como vector de energía, opina que si bien el amoníaco es una sustancia peligrosa para los barcos, la combinación de regulación e innovación será suficiente para mitigar los riesgos.

“CMMI cree que el amoníaco es un vector de energía eficaz siempre que las soluciones tecnológicamente maduras, aplicables, seguras y rentables estén totalmente disponibles, debidamente validadas y aprobadas por las sociedades de clasificación” .

Otros expertos del sector no opinan lo mismo. 

Es difícil no establecer comparaciones con la energía nuclear. Al igual que el amoníaco, la energía nuclear tiene el potencial de descarbonizar vastas franjas del sistema energético y tiene un historial de seguridad relativamente bueno, pero esto hace muy poco para calmar la ansiedad pública sobre las consecuencias potencialmente catastróficas que podrían ocurrir.

Al igual que la energía nuclear, el amoníaco tampoco tiene margen de maniobra en materia de seguridad. Requerirá un esfuerzo gigantesco y una inversión significativa de las compañías navieras, los fabricantes de motores y los arquitectos navales, así como de los políticos y los reguladores, para evitar incluso un accidente devastador.

Estado actual del transporte marítimo alimentado con amoníaco

Según el último informe de Alternative Fuels Insight de DNV, hasta la fecha no se ha pedido ni un solo buque propulsado por amoníaco, aunque espera los primeros pedidos pronto. La tecnología, sin embargo, aún no está del todo allí, con los primeros motores de amoníaco aún en desarrollo.

Por ejemplo, MAN Energy Solutions tiene como objetivo tener un motor de amoníaco de dos tiempos y combustible dual disponible comercialmente para grandes embarcaciones oceánicas en 2024, mientras que el proveedor finlandés Wärtsilä planea adaptar su primer motor de amoníaco de dos tiempos en una embarcación para 2025, después de conseguir 10 millones de euros de financiación de la Comisión Europea.

La naviera japonesa Mitsui OSK Lines firmó un memorando de entendimiento con MAN en 2021 para comprar motores de amoníaco a la empresa alemana, pero no había una fecha límite para el acuerdo.

“El amoníaco ha generado mucho interés, especialmente en los segmentos de barcos de aguas profundas, y tiene mucho potencial, pero desarrollar un motor que funciona con amoníaco ha sido un desafío”, Peter Kirkeby, especialista principal en combustible dual. motores en MAN, fue citado en un informe de DNV publicado en febrero .

“Uno de los mayores obstáculos es cómo quemar amoníaco de manera eficiente para extraer la máxima cantidad de energía mientras se asegura de que el motor siga siendo un diseño compacto”.

Por naturaleza, el NH3 se quema mucho más lentamente que el gasóleo y necesita una temperatura más alta para iniciar el “autoencendido”. Esto significa que mantener la combustión es más difícil que con otros combustibles.

“Y, por supuesto, también debe asegurarse de que el motor permita los picos de rendimiento habituales que vienen con la aceleración, etc.”, agregó Kirkeby. “Estamos planeando una mezcla de combustible final que contendría alrededor de un 95 % de amoníaco y un 5 % de un combustible piloto como el gasóleo marino. En el futuro, esto podría ser incluso biocombustible”.

Al menos a corto plazo, el amoníaco parece estar perdiendo terreno en el mercado de transporte marítimo de combustibles alternativos.

DNV dice que 54 barcos que funcionan con metanol están actualmente en servicio o han sido pedidos, en comparación con ocho barcos de hidrógeno y cero amoníaco.

El metanol (CH3OH) tiene una densidad volumétrica aún mayor que el amoníaco (4,33 kWh por litro, en comparación con 3,5) y también es mucho más fácil de manejar, ya que es un líquido a temperatura ambiente bajo presión atmosférica. Sin embargo, el metanol contiene carbono, y para ser "neutro en carbono" se requeriría una fuente biogénica de CO2 para la captura de carbono, hidrógeno verde como su base química, así como energía renovable para impulsar el proceso de fabricación intensivo en energía.

Según el periódico, TradeWinds , tres armadores de renombre, Maersk de Dinamarca, MPCC de Alemania y CMA CGM de Francia, ya han pedido 26 buques de combustible dual de metanol entre ellos. Y otros tres operadores importantes, Cosco, Eastern Pacific y Pacific International Lines, están considerando la propulsión de metanol para su próxima ronda de nuevos portacontenedores.

Los motores de combustible dual que pueden funcionar tanto con metanol como con combustible fósil tradicional son la opción preferida en la actualidad porque el metanol aún no está disponible como combustible de envío a ningún tipo de escala.

"Los propietarios se están dando cuenta de que la siguiente alternativa, el amoníaco, no es tan fácil", dijo un corredor de barcos a TradeWinds , señalando la toxicidad del amoníaco y la necesidad de eliminar el óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero que se produce cuando se quema amoníaco, del corriente de escape.

COMENTARIOS

Nombre

actualidad,298,agenda,15,alzheimer,1,animales,47,arqueologia,24,astronomia,54,autismo,10,cancer,41,ciencia,139,covid-19,54,cultura,45,deal,65,deportes,74,diabetes,20,economia_empleo,16,economia_negocios,152,economia_vivienda,38,empleo,11,energia,264,enigmas,59,esnoticia,878,esnoticia_alcala,170,esnoticia_coslada,71,esnoticia_guadalajara,113,esnoticia_madrid,377,esnoticia_sanfernando,58,esnoticia_torrejon,88,esnoticia_villalbilla,9,europa,1,eventos,37,exposiciones,24,gastronomia,4,historia,62,historias,9,inmunoterapia,10,libros,29,medioambiente,88,mitosyleyendas,15,motor,229,motor_electricos,62,motor_hibridos,27,motor_innovacion,31,motor_mercado,54,motor_noticias,67,musica,6,naturaleza,58,nutricion,62,nutrición,3,opinión,63,parkinson,3,permanente,1,personajes,26,plantas,24,poesia,13,prime,28,salud,238,teatro,10,tecnologia,90,tradiciones,26,turismo,98,vidasaludable,52,video,15,
ltr
item
La Crónica del Henares: MEDIO AMBIENTE. ¿Es seguro enviar amoníaco derivado del hidrógeno a todo el mundo?
MEDIO AMBIENTE. ¿Es seguro enviar amoníaco derivado del hidrógeno a todo el mundo?
amoníaco, hidrógeno
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgtaXLau1Dg2SHDAa0pIgX56x5g1BnJdx6hbY0uFTAGa-V4gk21P5I_HTJJAqxcQBZvi5FT9ySf0UL5LGGVcKcwor37spC0Iv51Vqb_9LDrRlMoXXQ6nqKOC1mL5pj2rWdZ5pDg8v8M6y_YB2sFr-Jrk4OFlE3Pe_vJstNeX7rvw9-x_6VZBtYzLM_lrA/s320/Sin%20t%C3%ADtulo-1.jpg
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgtaXLau1Dg2SHDAa0pIgX56x5g1BnJdx6hbY0uFTAGa-V4gk21P5I_HTJJAqxcQBZvi5FT9ySf0UL5LGGVcKcwor37spC0Iv51Vqb_9LDrRlMoXXQ6nqKOC1mL5pj2rWdZ5pDg8v8M6y_YB2sFr-Jrk4OFlE3Pe_vJstNeX7rvw9-x_6VZBtYzLM_lrA/s72-c/Sin%20t%C3%ADtulo-1.jpg
La Crónica del Henares
https://www.cronicadelhenares.com/2022/07/medio-ambiente-es-seguro-enviar.html
https://www.cronicadelhenares.com/
https://www.cronicadelhenares.com/
https://www.cronicadelhenares.com/2022/07/medio-ambiente-es-seguro-enviar.html
true
5995595061750506997
UTF-8
Cargar todos los posts No se encuentra Ver todo Leer más Responder Cancelar respuesta Borrar Por Inicio Páginas Posts Ver todo Relacionados Etiqueta ARCHIVO BUSCAR Todos los posts No se encuentra INICIO Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Dom Lun Mar Mie Jue Vie Sab Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Ene Feb Mar Abr Mayo Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic justo ahora hace 1 minuto hace $$1$$ minutos hace 1 hora hace $$1$$ horas Ayer hace $$1$$ días hace $$1$$ semanas hace más de 5 semanas Seguidores Siguen THIS PREMIUM CONTENT IS LOCKED STEP 1: Share to a social network STEP 2: Click the link on your social network Copy All Code Select All Code All codes were copied to your clipboard Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy Tabla de contenidos