Transporte de energía a través de tuberías: Gasoductos, oleoductos y poliductos

Introducción

El transporte de productos energéticos a través de tuberías constituye una infraestructura indispensable en el sistema energético global. Sistemas como gasoductos, oleoductos y poliductos permiten mover grandes volúmenes de importantes recursos como gas natural, petróleo crudo y combustibles refinados de manera continua, segura y económica a través de vastas distancias. Cada sistema cumple una función específica dentro de la cadena de suministro energética, diseñada para satisfacer la demanda de diferentes productos en múltiples mercados alrededor del mundo.

En la era actual de transición hacia fuentes de energía más limpias, las extensas redes de tuberías utilizadas para el transporte de energía mantienen su relevancia y están evolucionando para adaptarse a nuevas oportunidades. Los gasoductos, por ejemplo, ya se están modificando para transportar hidrógeno, un combustible clave en la descarbonización, mientras que los poliductos y oleoductos exploran el transporte de biocombustibles.

En este artículo se exponen las características, diferencias y proyección futura de los gasoductos, oleoductos y poliductos, así como los desafíos técnicos y de seguridad asociados con su operación y adaptación en un contexto de cambio energético global.

Conoce las diferencias entre gasoductos, oleoductos y poliductos

Gasoductos

Son tuberías específicamente diseñadas para el transporte de gas natural o gases licuados, como el gas natural licuado (GNL) y el gas licuado de petróleo (GLP). Estos sistemas operan a alta presión y requieren estaciones de compresión distribuidas estratégicamente para mantener un flujo constante y eficiente a lo largo de grandes distancias. Son fundamentales para el suministro seguro de gas a hogares, industrias y plantas de energía, y su infraestructura a menudo se extiende a nivel internacional, facilitando el comercio transfronterizo de energía.

La capacidad de los gasoductos para mover grandes volúmenes de gas de manera eficiente los ha convertido en una pieza importante en la transición energética global, al permitir el acceso a combustibles más limpios que el carbón o el petróleo.

Entre los más importantes y extensos: El Gasoducto Transiberiano (4,500 km), conecta Siberia con Europa, garantizando el suministro energético en ambas regiones. El Nord Stream, un proyecto de ingeniería submarina, une Rusia con Alemania a través del mar Báltico, influyendo en la seguridad energética europea. El Transanatolio (TANAP), conecta Asia Central con Europa, diversificando las fuentes de energía del continente. Finalmente, el West-East Gas Pipeline en China, uno de los más largos del mundo, con 8,700 km, transporta gas desde las zonas ricas en recursos del oeste hacia las áreas más industrializadas del este.

Poliductos

Son tuberías diseñadas para transportar una variedad de productos líquidos refinados, como gasolina, diésel, queroseno, aceites y otros productos químicos. A diferencia de los oleoductos, que transportan principalmente petróleo crudo, y los gasoductos, que se dedican al gas, los poliductos ofrecen flexibilidad al permitir el transporte simultáneo de diferentes derivados líquidos. Esto se logra mediante técnicas de “empuje” que separan físicamente los productos durante el transporte, evitando la mezcla.

Los poliductos están denominados como la infraestructura clave en la distribución de productos refinados, permitiendo su transferencia eficiente desde las refinerías hasta los centros de consumo o almacenamiento. Su versatilidad los convierte en una solución logística importante en la cadena de suministro de productos derivados del petróleo.

Entre los más importantes y extensos: El YASREF, operado por Saudi Aramco, es una de las infraestructuras más grandes y estratégicas de Arabia Saudita. Esta extensa red de tuberías distribuye una amplia gama de productos refinados a lo largo del país, abasteciendo a centros de consumo y refinerías. Por su parte, Pemex, opera una extensa red de poliductos que se extiende a lo largo del territorio mexicano. Esta infraestructura garantiza el suministro de combustibles a las diferentes regiones del país.

Oleoductos

Son sistemas de tuberías especializadas en el transporte de petróleo crudo desde los yacimientos hasta refinerías o puertos para su procesamiento y distribución. Aunque algunos oleoductos también pueden transportar productos derivados del petróleo, no mezclan diferentes tipos de productos en el mismo sistema, como lo hacen los poliductos. Su capacidad para abarcar grandes distancias los convierte en una infraestructura necesaria para conectar las áreas productoras de petróleo con los mercados y refinerías.

Estos sistemas son fundamentales para garantizar el flujo ininterrumpido de crudo, optimizando tanto los costos como los tiempos de transporte. Además, estos sistemas garantizan la estabilidad del mercado energético global, al facilitar el acceso continuo a los recursos necesarios para la producción de combustibles y productos petroquímicos.

Entre los más importantes y extensos se encuentran:  El Druzhba, una arteria energética con más de 4,000 km siendo el más largo del mundo, suministra petróleo desde Rusia hasta varios países de Europa. El Keystone, a pesar de controversias ambientales y políticas, conecta las arenas bituminosas de Canadá con EE. UU. El Trans-Alaska TAPS con 1,300 km transporta petróleo desde el norte de Alaska hasta el puerto de Valdez, mientras que el Colonial Pipeline abastece la costa este estadounidense desde el Golfo de México.

¿Cuál de estos sistemas es el más utilizado a nivel mundial?

En términos de uso global, los gasoductos son los más utilizados debido a la creciente demanda de gas natural como fuente de energía. Conectan a los principales productores de gas con los consumidores en diferentes continentes, especialmente en Europa, América del Norte y Asia. El gas natural se ha consolidado como una opción prioritaria para la generación de electricidad y calefacción, siendo una alternativa más limpia que otros combustibles fósiles, lo que ha impulsado la expansión de estos sistemas de tuberías a nivel global.

¿Cuál de estos sistemas ofrece una mayor proyección para la transición energética?

El transporte de energía es estratégico en la transición hacia fuentes limpias. Infraestructuras como gasoductos, poliductos y oleoductos, cada uno con particularidades y capacidad de adaptación, contribuyen en la reducción de emisiones de carbono.

Gasoductos, el sistema con mayor proyección

Los gasoductos lideran la transición hacia fuentes de energía más limpias. Aunque el gas natural es un combustible fósil, sus emisiones de CO₂ son menores que las del petróleo o el carbón, lo que lo convierte en una opción transicional. Además, estos sistemas de tuberías tienen el gran potencial de poder adaptarse para transportar hidrógeno, un combustible con gran proyección en la descarbonización.

Estos sistemas pueden transportar hidrógeno mezclado con gas natural o incluso hidrógeno puro, con adaptaciones técnicas que permiten aprovechar la infraestructura actual. Estas incluyen el refuerzo de materiales en las tuberías para evitar la fragilización del acero y ajustes en el flujo, debido a la menor densidad energética del hidrógeno

La capacidad de adaptación los convierte en una infraestructura flexible, lista para incorporar nuevas tecnologías a medida que el hidrógeno verde se vuelve viable. A pesar de las adversidades, las inversiones en nuevas tecnologías y normativas como la ASME B31.12 posicionan a los gasoductos como el sistema más proyectado para la adopción masiva del hidrógeno.

El siguiente video destaca como los gasoductos tienen un gran potencial en la transición energética al poder transportar hidrógeno mezclado con gas natural. Esta adaptación aprovecha la infraestructura existente, reduce costos y facilita el cambio a energías más limpias, convirtiéndolos en un sistema ideal para esta transición. Fuente: Future Energy & Technology.

Poliductos, la versatilidad en el transporte de combustibles líquidos

Estos sistemas, al estar diseñados para transportar productos refinados, también pueden adaptarse para manejar biocombustibles como biodiésel y biojet. Las propiedades físicas de estos biocombustibles, similares a las de los combustibles fósiles, permiten que las modificaciones sean mínimas. Sin embargo, es necesario implementar sistemas avanzados de separación para evitar la contaminación cruzada entre productos.

En términos de capacidad de envío, pueden manejar volúmenes similares al petróleo. Sin embargo, las limitaciones tecnológicas en la producción de biocombustibles afectan su rendimiento energético, haciendo que su impacto en la transición sea menor comparado con los gasoductos, ya que los biocombustibles ofrecen menor eficiencia energética que el hidrógeno.

Oleoductos, un potencial aún por explorar

Diseñados originalmente para el petróleo crudo, los oleoductos tienen potencial para transportar biocombustibles, pero requieren modificaciones debido a las diferencias químicas y físicas con el crudo. La viscosidad y el riesgo de degradación de algunos biocombustibles implican modificaciones en tuberías y estaciones de bombeo.

En capacidad de envío y almacenamiento, los oleoductos son efectivos, pero las limitaciones operativas y el costo de adaptación química han frenado su uso. Aunque menos proyectados que gasoductos y poliductos, los oleoductos ofrecen potencial para combustibles renovables a largo plazo.

De los tres sistemas, los gasoductos tienen la mayor viabilidad para transportar energía limpia gracias a su capacidad para el hidrógeno y su potencial de expansión con nuevas tecnologías. Los poliductos y oleoductos, aunque viables para biocombustibles, tienen un impacto más limitado.

Gasoductos que ya transportan energía limpia

En el contexto de la transición hacia energías limpias, estos sistemas están siendo adaptados para transportar hidrógeno y biogás. Un ejemplo destacado es el European Hydrogen Backbone, un proyecto que busca transformar la infraestructura de gasoductos en Europa para el transporte de hidrógeno. En los Estados Unidos, compañías como SoCalGas están llevando a cabo proyectos piloto para transportar mezclas de hidrógeno y gas natural a través de sus gasoductos, como parte de iniciativas para reducir las emisiones de carbono y promover combustibles más limpios.

Estas adaptaciones permiten que estas tuberías diseñadas originalmente para el gas natural, sean fundamentales en la transición energética. Facilitan la adopción de tecnologías limpias como el hidrógeno verde, un combustible proyectado para descarbonizar sectores industriales difíciles de electrificar.

Factores de seguridad en el transporte de hidrocarburos por tuberías

La seguridad en gasoductos, oleoductos y poliductos depende de la aplicación rigurosa de normas como la ASME B31.8, que regula el diseño, construcción y mantenimiento de estas infraestructuras para minimizar riesgos de fugas y rupturas. Esta norma establece especificaciones técnicas y procedimientos de seguridad que se consideran obligatorios en el transporte seguro de hidrocarburos.

Para la detección temprana de problemas, se utilizan tecnologías avanzadas como drones y sistemas de inspección in-line (pigs), que recorren el interior de las tuberías para identificar corrosión, fisuras y otros defectos estructurales antes de que puedan comprometer la integridad del sistema.

Un ejemplo positivo es la implementación de sensores de fibra óptica, que monitorean en tiempo real la presión, temperatura y otras fallas, proporcionando información precisa para prevenir incidentes. Asimismo, las válvulas de cierre automático, que pueden aislar secciones específicas de la tubería en caso de anomalías, son otra medida de seguridad, ya que permiten una respuesta inmediata ante una falla.

Estas prácticas avanzadas incrementan la seguridad operativa y optimizan los costos al reducir la necesidad de intervenciones manuales y mitigar el riesgo de fallos graves, beneficiando tanto a las empresas como al medio ambiente.

Conclusiones

La red global de gasoductos, oleoductos y poliductos constituye una infraestructura estratégica para la economía mundial, al garantizar el transporte seguro y eficiente de productos energéticos. Cada tipo de sistema tiene un rol específico en la cadena de suministro energética: los gasoductos, ampliamente utilizados, están a la vanguardia de la transición hacia fuentes de energía más limpias, como el hidrógeno; los poliductos ofrecen versatilidad en el transporte de combustibles líquidos refinados; y los oleoductos dominan el transporte de petróleo crudo.

La seguridad y la adaptación tecnológica de estas infraestructuras son indispensables para su sostenibilidad y para responder a las demandas cambiantes de un mercado energético global en transición. Las inversiones en innovación y el cumplimiento de normativas internacionales fortalecerán su papel en el futuro energético, permitiendo que la infraestructura para el transporte de energía evolucione hacia un modelo más seguro, eficiente y ambientalmente sostenible.

Referencias

1. https://www.siemens-energy.com/global/en/home/stories/repurposing-natural-gas-infrastructure-for-hydrogen.html