El futuro de los poliductos: Innovación y sostenibilidad en el transporte energético

Introducción

Los poliductos son infraestructuras importantes para el transporte de productos derivados del petróleo, como la gasolina, el diésel y otros combustibles líquidos o gaseosos. Estos sistemas de tuberías permiten la distribución eficiente de diferentes productos a través de una sola red, lo que reduce los costos y aumenta la capacidad de transporte a gran escala. 

A medida que el mundo avanza hacia un futuro energético más sostenible y se enfrenta a los retos del cambio climático, la infraestructura de estos sistemas se encuentra en una encrucijada. Para seguir siendo relevantes, el poliducto debe adaptarse a las innovaciones tecnológicas, mejorar su seguridad y eficiencia, y reducir su impacto ambiental. 

Este artículo explora el futuro de los poliductos, las innovaciones tecnológicas que los están transformando y cómo pueden alinearse con los objetivos de sostenibilidad, como el uso de hidrógeno verde y biocombustibles.

Poliductos en la Actualidad: Panorama Global

Hoy en día, estos conductos son una columna vertebral en el transporte de productos refinados. En países como Estados Unidos, más del 60% de los productos derivados del petróleo se transportan a través de un poliducto, lo que resalta su importancia en la cadena de suministro energético.

En Estados Unidos, por ejemplo, la red supera los 3 millones de millas, siendo una de las más extensas del mundo. A nivel global, países como China están expandiendo rápidamente sus infraestructuras de gasoductos para satisfacer la creciente demanda energética.

A pesar de su eficiencia, estos sistemas enfrentan desafíos. En regiones como México, el robo de combustible (conocido como “huachicol”) ha provocado grandes pérdidas económicas y ha dañado las infraestructuras. Además, los accidentes y derrames son problemas persistentes que aumentan la presión sobre la industria para mejorar la seguridad y reducir su impacto ambiental.

Innovación Tecnológica

La Innovación Tecnológica está transformando la gestión de estos sistemas. Se estima que el uso de inteligencia artificial (IA) en la predicción y mantenimiento de ductos podría reducir los costos operacionales en un 20% en los próximos cinco años. Además, drones y robótica están transformando la manera en que se inspeccionan y reparan los ductos, como los dispositivos robóticos SmartBall y PipeDiver, que permiten inspecciones detalladas sin interrupciones operativas, aumentando la eficiencia y seguridad​.

• Automatización y Robótica en la Construcción: Una de las principales innovaciones es el uso de robótica avanzada para la instalación de estas tuberías. Los robots de instalación automatizada son capaces de operar en terrenos difíciles, lo que optimiza la precisión y reduce la intervención humana, mejorando la seguridad y reduciendo los costos operacionales, permitiendo una colocación precisa de las tuberías, minimizando los errores y el desperdicio de materiales, lo que contribuye a unos proyectos más sostenibles.

• Tecnología IoT para Monitoreo y Mantenimiento: El Internet de las Cosas (IoT) ha transformado el monitoreo de estos conductos mediante la integración de sensores que recopilan datos en tiempo real sobre presión, temperatura y flujo. Estos sensores permiten una respuesta rápida ante anomalías y optimizan los ciclos de mantenimiento mediante algoritmos predictivos. Esta tecnología mejora la vida útil de las infraestructuras y reduce el riesgo de fugas, lo que es vital para la seguridad.
• Uso de Drones y Mapeo Digital: Estos dispositivos  son cada vez más utilizados para inspeccionar y monitorear estos sistemas desde el aire, proporcionando imágenes de alta resolución que permiten evaluar el estado de las tuberías sin poner en riesgo a los trabajadores. Además, el uso de sistemas de mapeo digital y GIS ha transformado la planificación y ejecución de proyectos, proporcionando detalles precisos sobre el terreno y ayudando a mitigar los impactos ambientales​.
• Innovaciones en Materiales y Construcción: Los materiales avanzados, como los polímeros especializados y las aleaciones resistentes a la corrosión, están siendo utilizados para extender la vida útil de las tuberías y minimizar el riesgo de fallas estructurales. Además, la impresión 3D está emergiendo como una herramienta innovadora para la fabricación de componentes específicos, lo que permite personalización y precisión en el proceso de construcción​.
• Inteligencia Artificial (IA) y Optimización de Proyectos: Esta innovadora tecnología está revolucionando la planificación de proyectos de estas tuberías. A través de estos algoritmos grandes cantidades de datos, como condiciones del suelo y pronósticos climáticos, para optimizar los recursos, reducir costos y minimizar los tiempos de construcción. También se puede crear planes de mantenimiento basados en datos históricos y predicciones, lo que mejora la eficiencia operativa a largo plazo​.

Sostenibilidad en los Poliductos: Retos y Soluciones

Es uno de los principales desafíos en el futuro. Aunque este medio de transporte es más eficiente y seguro que otros métodos, como el terrestre, los derrames y las emisiones de carbono siguen siendo una preocupación importante.

• Electrificación de bombas: Una de las soluciones clave es la electrificación de las estaciones de bombeo, lo que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. Esto se alinea con los esfuerzos globales para reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
• Adaptación al hidrógeno verde: Con la creciente adopción de este hidrógeno como una alternativa limpia, se estima que hasta un 30% de la infraestructura existente podría adaptarse para su transporte con modificaciones mínimas. El hidrógeno ofrece una solución libre de emisiones, ya que solo produce agua como subproducto cuando se utiliza como combustible.
• Transporte de biocombustibles: Una alternativa más sostenible a los combustibles fósiles, se espera que aumenten su uso en un 25% para 2030​. Este crecimiento está impulsado por políticas globales de reducción de emisiones y el aumento de la producción de combustibles más limpios.

Retos a Futuro: El rol de los Poliductos en la Transición Energética

El desarrollo de estas nuevas infraestructuras representa  una prioridad en mercados energéticos claves como el de América del Norte, Medio Oriente y Asia. Por ejemplo, en 2023, Estados Unidos mantuvo su liderazgo con grandes inversiones en gasoductos, mientras que países como Rusia continúan impulsando la expansión de sus redes para satisfacer la creciente demanda energética en Europa.

Sin embargo, se enfrentan desafíos, como la antigüedad de muchas infraestructuras, especialmente en regiones como América del Norte y Europa, donde gran parte de las tuberías tiene más de 50 años, lo cual, incrementa los riesgos de fugas y accidentes, que requieren una inversión significativa en programas de gestión de integridad y tecnologías avanzadas para su monitoreo​.

Estos conductos deberán adaptarse a las nuevas regulaciones medioambientales y de seguridad, que son cada vez más estrictas. Estas normativas no solo afectan la construcción de nuevos sistemas, sino también la operación de los ya existentes. Las empresas deberán invertir en tecnología avanzada para cumplir con estas demandas​.

Otro reto clave es el financiamiento, debido a que la adaptación de la infraestructura para el transporte de hidrógeno verde y biocombustibles requiere grandes inversiones. Para lograr estos objetivos, las compañías deberán buscar asociaciones público-privadas que respalden las transformaciones necesarias​.

Además, el cambio climático plantea riesgos adicionales, como los eventos climáticos extremos, que pueden comprometer su integridad. Para mitigar estos riesgos, las empresas tendrán que desarrollar estrategias de adaptación y mejora de la resiliencia.

Opiniones y Perspectivas de la Industria

A nivel global, expertos coinciden en que estos sistemas seguirán siendo una parte fundamental de la infraestructura energética durante las próximas décadas, pero su éxito dependerá de la capacidad de la industria para innovar y adaptarse a las nuevas demandas​.

• Innovación tecnológica: La implementación de IA, robótica y nuevos materiales será clave para garantizar la eficiencia y su seguridad en el futuro​.
• Energía limpia: El hidrógeno verde y los biocombustibles son vistos como las principales fuentes de energía para el futuro de los poliductos. A pesar de los desafíos financieros, estos recursos energéticos ofrecen un camino hacia una infraestructura más limpia y sostenible​.
• Normativa de diseño: Los  productos transportados por las tuberías pueden ser peligrosos para el medio ambiente y las personas cercanas, es importante  seguir estrictas normas y prácticas de ingeniería. Estas normas y consideraciones de diseño son esenciales para el correcto diseño, instalación y operación de un oleoducto multiproducto. El código ASME B31.4 incluye los factores clave que deben considerarse en los sistemas de transporte por tuberías para hidrocarburos y otros líquidos.

Tomando como base la importancia de las condiciones de diseño, en la fabricación de estas tuberías, acá les dejo un video cortesía de EPCLAND, respecto al Código ASME 31.4: Preguntas y respuestas de opción múltiple para tuberías de transporte de líquidos; de manera que puedan enriquecer el contenido cuando se hable de este tema entre profesionales.

Conclusiones

El futuro de los poliductos presenta una combinación de desafíos y oportunidades. La industria se enfrenta a la presión de modernizarse para cumplir con las demandas de sostenibilidad y descarbonización. Sin embargo, la adopción de tecnologías avanzadas y la transición hacia el hidrógeno verde y los biocombustibles ofrecen un futuro prometedor para estos sistemas.

Con inversiones adecuadas y apoyo regulatorio, estos conductos seguirán siendo una infraestructura esencial en el transporte energético, desempeñando un papel fundamental en la transición hacia un mundo más sostenible. Las innovaciones tecnológicas y las soluciones sostenibles serán clave para asegurar su relevancia en las próximas décadas.

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Referencias

1. G McKinsey & Company: Global Energy Perspective 2023: Transition bottlenecks and unlocks
2. IEA: (Energy Technology Perspectives 2023)
3. Public Gas Journal: (Global Pipeline Construction Outlook 2023)
4. Fortune Business Insights: (PIPELINE TRANSPORTATION MARKET TRENDS)
5. ​Trellis Energy: (Pipelines of the Future: Innovations in Natural Gas Transportation)