sábado, mayo 20, 2023

OPEP. Prospectiva Demanda de Petróleo

 


Por: Nelson Hernández

 



1.     1.  OPEP, vislumbra que existe un pico en la demanda de petróleo en el sector de mayor consumo (transporte terrestre) para el 2025. La prospectiva, a mi juicio, no considera la entrada cada vez mayor del carro eléctrico, así como la eficiencia energética de los vehículos a combustión interna. Es de aclarar, que la producción total de vehículos a nivel mundial (eléctrico y no eléctrico), se mantiene en el orden de los 100 millones.

2.      2. En el sector transporte, el único renglón que crece es el aéreo, donde también se hacen esfuerzos para sustituir el jet fuel por otras fuentes energéticas.

3.   3.    En el sector industrial, el renglón de crecimiento es el petroquímico. Sin embargo, la industria petroquímica se encuentra hoy cuestionada por su impacto ambiental en tres de sus principales productos (plásticos, fertilizantes y pesticidas – herbicidas). Por otra parte, existe a nivel mundial una tendencia de sustituir la nafta (materia prima reflejada en la prospectiva) por gas natural. Otros de los productos petroquímicos de gran consumo es la urea y el amoniaco (N + H) que las prospectivas indican que para su obtención y como transporte de energía será utilizado el H2V.

4.      4.  Si tomamos el consumo de petróleo actual que ronda los 100 MBD, y lo comparamos con  el volumen de la prospectiva del año 2045, observamos un crecimiento de 8 MBD en  23 años (348 kBD por año), lo cual luce poco atractivo para los 70 países que hoy producen petróleo. Más aun, dentro de un escenario NetZero para el 2050, aspecto no considerado en la prospectiva OPEP

5.     5. Esperemos que en el documento WOO 2023 de la OPEP, contemple los ajustes necesarios para incorporar en su prospectiva de consumo de petróleo, la transición energética en la que está inmersa el mundo.

domingo, mayo 14, 2023

Hidrogeno. Prospectiva de Mercado al 2050

 Por: Nelson Hernández

En la transición energética en marcha, el vector energético hidrogeno juega un papel preponderante en la descarbonización de la matriz energética global por su versatilidad de uso, sobre todo si es hidrogeno verde (H2V) (Ver: Hidrogeno. El Estado del Arte ) .

Sin embargo, el mercado de dicho vector hay que crearlo. En tal sentido, el “Global Hydrogen Flows” realizado por Hydrogen Council y McKinsey, analiza una prospectiva de mercado para el 2050.

La grafica a continuacion muestra la prospectiva del flujo de hidrogeno al 2050. Destaca que Europa sera el gran consumidor de hidrogeno.



A continuación algunos TIPS, que se desprenden del estudio de referencia:

  • Para 2050, existirá una extensa red que conectará la producción con la demanda global de H2, muy similar a la que hoy existe para el gas y el GNL.
  • Es probable que haya más de 40 rutas comerciales de H2 con capacidad de más de un millón de toneladas anuales (MTA), con la más grande de 20 MTA.
  • Europa será abastecida principalmente por hidroductos, mientras que Asia será abastecida vía barcos.
  • Europa más importaciones de H2V, vía hidroductos, particularmente del norte de África.
  • La región del Medio Oriente surgirá como una potencia exportadora de H2V, particularmente con extensos y grandes flujos comerciales hacia Asia, así como  amoníaco y querosén sintético.
  • Creciente demanda de acero verde y querosén sintético en Asia y Europa permite escalar las exportaciones sudamericanas.
  • Las exportaciones australianas se diversifican a medida que el país se convierte cada vez más en un principal exportador de amoníaco al resto de Asia. Estados Unidos es  también un importante exportador de este derivado.
  • Las exportaciones de metanol de América del Norte a China serán facilitadas por la producción de bajo costo y abundante CO2 en América del Norte.
  • Para el 2050, la demanda estimada es de 682 MTA, siendo el 71 % de H2V y el resto de bajo carbono. Latinoamérica contribuye con una producción de 49 MTA (7,2 % del total mundial)
  • Para mover el H2, para el 2050, se requieren 1100 barcos hidrogeneros (incluyen derivados) y una capacidad para transportar 200 MTA hidroductos. A nivel de barcos, muy pocos pueden ser convertidos, por lo que hay que construirlos. En lo que respecta a los hidroductos, se utilizará mucha infraestructura de gasoductos.
  • Para facilitar las exportaciones e importaciones marítimas de hidrógeno y sus derivados, el tonelaje portuario global para los hidrogeneros debe incrementarse a más de 2000 millones de toneladas métricas. Esto es aproximadamente de tres a cuatro veces la capacidad de los puertos de Róterdam o Singapur.
  • Las inversiones en el periodo 2025 - 2050, totalizan 400 G$ cada año. De estos 247 G$ (61,8 %) son en la producción de H2V; 51 G$ (12,7 %) en H2 bajo carbono; 40 G$ (10,0 %) en conversión a derivados y 62 G$ (15,5 %) en transporte.
  • El costo marginal del suministro competitivo de hidrogeno no debe ser mayor a 2 $/kg. La gráfica a continuación muestra esa competitividad por regiones. De estas la mas competitiva es el este de los Estados Unidos.

 

 

 



Por otra parte, las regiones globales tienen claramente sus roles de liderazgo único en construir  un mercado para comercializar el hidrógeno. Al ejercer esos roles pueden desarrollar beneficios para sí mismos y garantizar la eficiencia en la descarbonización. La grafica a continuacion indica los paises claves para el desarrollo del mercado de H2.



 

El mercado negociado del H2 será cada vez más especializado. Las regiones deben considerar especializarse e invertir con el objetivo de aprovechar su ventaja comercial relativa. Los de menor costo o más competitivos tendrán que producir para usos específicos (nichos de mercados). Otros pueden compensarse si se mantienen ventajosas o materias primas tales como mineral de hierro y dióxido de carbono.

El hidrógeno tiene un largo viaje para convertirse en un producto básico maduro en un mundo descarbonizado. En el corto y mediano plazo, es muy probable que el comercio transfronterizo de hidrógeno comience con acuerdos bilaterales a largo plazo, con contratos y modelos de precios de costo incremental. Ya maduro el mercado, existirán los futuros de H2.

En ese mercado maduro, el H2 y los derivados estarán estandarizados, incluyendo una certificación para aportar transparencia a la huella de carbono del H2. Ya están surgiendo varios mecanismos e intercambios que podrían en última instancia evolucionar para desempeñar estos roles, ya sea a nivel local, regional o global.

La evolución del mercado mundial del gas y del GNL tiene paralelismo con el mercado global prospectivo para el H2. Sin embargo, la clave diferenciadora es que el valor del H2 está contenido tanto en el valor del producto físico como en el valor del atributo ambiental; en otras palabras, la certificación. Esta es vital  para estimular la demanda y permitir  un enfoque basado en el abastecimiento de H2,  permitiendo que la oferta y la demanda se satisfagan de manera eficiente en todo el mundo.

Finalmente, es de resaltar que en mayor o menor grado, todos los países pueden producir H2V, lo que convierte a este vector energético en un factor clave en la seguridad energética sustentable.

Falta mucho por hacer en materia de H2, pero lo importante es que muchos países han tomado conciencia sobre el rol de este en la descarbonización de la matriz energética global, y han iniciado los primeros pasos para hacer realidad un mercado de H2.

martes, mayo 09, 2023

Entendiendo al Carro Eléctrico

Por: Nelson Hernández

 

Uno de los objetivos de la descarbonización de la matriz energética global para mitigar el cambio climático, es la “electrificación de la movilidad” y que tiene su máxima representación en el reemplazo del carro de combustión interna (CCI) por el carro eléctrico (CE)[1], que conlleva a sustituir la fuente de energía del CCI (tanque de combustible [gasolina, diesel, biocombustibles, gas, GLP]) por una batería de almacenamiento eléctrico en el CE, es decir, un tanque eléctrico.

La batería de un coche eléctrico se puede definir como un acumulador de energía donde se almacena la electricidad que posteriormente se transmite al motor eléctrico para que el vehículo empiece a funcionar. Actualmente uno de los principales problemas que tienen las bateras es su peso, lo que afecta directamente a la autonoma de un CE. Si pesa mucho, el motor debe mover más masa lo que se traduce en un consumo de energía mayor. En conclusión, la batería es el “corazón” del CE.

Para entender el concepto de autonomía, es necesario conocer los siguientes:

  • La capacidad de una batería: Se mide en kilovatios por hora (kWh… también en Wh). Y es la cantidad de energía que puede almacenar. dependiendo del tipo[2]de batería tiene una capacidad diferente que puede variar en función del motor eléctrico.
  • Potencia: Es el amperaje máximo que se alcanza en el proceso de descarga. A mayor corriente, las baterías tendrán mejor funcionamiento.
  • Densidad: Es la relación entre la energía que facilita la batería y su peso. A mayor densidad, más autonomía y menor peso.
  • Peso: Es la fuerza que ejerce la gravedad sobre una masa (batería) , generalmente en kilogramos (kg). El peso de la batería oscila entre 160 y 600 kg, y están ubicados en el piso del vehículo.
  • Autonomía: Es la distancia máxima, expresada en km, recorrida por un CE con una carga completa de la batería (capacidad).

 

La gráfica a continuación muestra el rango de autonomía actual de los CE para un consumo promedio de 0.185 Kwh/km[3]. Por ejemplo: Una batería con una densidad de 300 wh/kg y un peso de 300 kg, la autonomía es de 486 km. El área de las celdas de color gris son los rangos actuales de autonomía. Los de color azul, son los rangos donde hoy se realizan investigaciones para alcanzarlos.



Gran parte del precio que se paga por un CE va a depender del tipo de batería que contiene.

Por otra parte, la batería de un CE es un dispositivo que tiene una vida útil que puede ser mayor o menor dependiendo de cómo se conduzca, de la orografía (subidas y bajadas) por la que se desplace, del tipo de recarga (rápida, media, lenta) de la batería que se haga, de la temperatura externa y otros parámetros a tener en cuenta.

El número de veces que una batería se puede cargar y descargar es limitado, sin perder su eficiencia. General Motors (GM), ha anunciado su batería del “millón de kilómetros”. Es decir, unas 2500 recargas (400 km por recarga). Estas cifras para un recorrido anual de 25 mil kilómetros, daría una duración teórica para la batería de la GM de 40 años (aproximadamente una recarga semanal).

En conclusión, según cómo sea la batería de un CE y de la manera que se conduzca, se recorrerá más kilómetros, se tardará más o menos en recargarla y tendrá una mayor vida útil.

La electrificación de la movilidad está en pleno desarrollo, y es irreversible. Y la industria continúa investigando para que la eficiencia de las baterías sea mayor, su peso se reduzca lo máximo posible y su precio sea cada vez menor.



[1] La idea de un automóvil eléctrico existe desde la década de 1830, cuando se empezó a inventar los primeros vehículos eléctricos. Sin embargo, no fue hasta la década de 1890 cuando los vehículos eléctricos comenzaron a ganar popularidad. Durante la década de 1920, los vehículos eléctricos fueron superados por los vehículos que utilizaron motores de combustión interna, y no fue hasta la década de 1990 cuando los vehículos eléctricos tuvieron un resurgir en popularidad. Hoy en día, los vehículos eléctricos son una opción viable para mitigar el cambio climático.

[2] En la búsqueda continua de encontrar el mejor tipo de batería, se han desarrollado varias opciones gracias a la utilización de diferentes elementos electroquímicos. Las primeras baterías fueron las de plomo-ácido, luego las seguidas de níquel-hierro y, en la actualidad, las más utilizadas son las de ión-litio.

 

[3] Los rendimientos actuales de los vehículos… gasolina 7.6 lit/100Km (244.57 MJ/100Km); diésel 5,7 lit/100Km (204,4 MJ/100Km) y  eléctrico   18,5 Kwh/100Km (66,6 MJ/100Km)

  

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