Tabla de Contenidos
- Ductos offshore para CO₂ podrían reutilizar infraestructura existente
- Nuevas tuberías exigen criterios de diseño específicos
- La fractura dúctil representa uno de los principales desafíos
- La infraestructura de carbono demanda nuevas prácticas de ingeniería
- Reino Unido acelera su estrategia de almacenamiento de carbono
- La reutilización de ductos puede acelerar el despliegue del CCUS
El desarrollo de infraestructura para ductos offshore para CO₂ recibió un nuevo respaldo técnico en el Reino Unido tras la publicación de dos estudios que analizan la construcción de nuevas tuberías y la reutilización de infraestructura existente para transportar dióxido de carbono hacia sitios de almacenamiento geológico.
Los trabajos, encargados por la North Sea Transition Authority (NSTA) y desarrollados por Penspen y DNV, concluyen que no existen impedimentos tecnológicos significativos para desplegar nuevas redes de transporte de CO₂ en alta mar y que, bajo determinadas condiciones, numerosos oleoductos y gasoductos offshore podrían adaptarse para este nuevo servicio. No obstante, ambas investigaciones también identifican retos de ingeniería que deberán resolverse antes de una implementación masiva.
Las conclusiones llegan en un momento en que el Reino Unido acelera el desarrollo de proyectos de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) como parte de su estrategia de descarbonización industrial y de aprovechamiento de la infraestructura energética del Mar del Norte.
Ductos offshore para CO₂ podrían reutilizar infraestructura existente
Uno de los aspectos más relevantes de los estudios se centra en la posibilidad de aprovechar activos construidos originalmente para petróleo y gas.
El análisis elaborado por DNV concluye que la reutilización de tuberías offshore puede resultar técnicamente viable y, en numerosos casos, más económica que desarrollar una infraestructura completamente nueva. Sin embargo, esta alternativa depende de una evaluación detallada del estado de cada activo y de su capacidad para operar bajo las condiciones específicas del transporte de CO₂.
La reutilización no implica simplemente cambiar el fluido transportado. Cada ducto debe analizarse considerando factores como el historial operativo, el envejecimiento de los materiales, la corrosión, la integridad estructural, las condiciones de presión previstas y la compatibilidad con el comportamiento termodinámico del dióxido de carbono.
Los investigadores señalan que algunos sistemas podrían adaptarse para transportar CO₂ en fase densa, mientras que otros solo serían adecuados para operar en fase gaseosa. En aquellos casos donde ninguna de estas opciones resulte viable, la construcción de una nueva tubería continuará siendo la alternativa técnicamente recomendada.
Nuevas tuberías exigen criterios de diseño específicos
El estudio desarrollado por Penspen se concentra en el diseño de nuevos ductos destinados exclusivamente al transporte de CO₂.
Aunque identifica que actualmente no existen limitaciones importantes desde el punto de vista del hardware, advierte que la experiencia internacional con grandes redes offshore dedicadas al dióxido de carbono todavía es limitada. Como consecuencia, gran parte de los criterios de diseño continúan apoyándose en la experiencia acumulada durante décadas por la industria de hidrocarburos, complementada mediante simulaciones, ensayos y modelos de ingeniería.
El informe analiza aspectos como:
- control de contaminantes;
- modelado de flujo;
- medición del transporte;
- long subsea tiebacks;
- integración de sistemas;
- validación del diseño.
Estos elementos adquieren especial importancia porque el CO₂ presenta propiedades físicas diferentes a las del petróleo o el gas natural, especialmente cuando se transporta en fase densa a alta presión.
Por ello, el diseño hidráulico, los materiales, las condiciones operativas y los procedimientos de seguridad requieren criterios específicos que todavía continúan evolucionando a medida que la industria adquiere experiencia.
La fractura dúctil representa uno de los principales desafíos
Entre los aspectos técnicos señalados por ambos estudios destaca el fenómeno conocido como fractura dúctil propagante (running ductile fracture).
Cuando una tubería que transporta CO₂ a alta presión sufre una rotura, la rápida despresurización puede favorecer la propagación longitudinal de la fractura si el material y el diseño no proporcionan suficiente resistencia para detenerla.
Este comportamiento difiere de numerosos sistemas convencionales para hidrocarburos y obliga a considerar requisitos adicionales durante el diseño y la evaluación de integridad.
Los estudios indican que este fenómeno constituye uno de los factores determinantes para decidir si una infraestructura existente puede reutilizarse o si resulta más conveniente construir una nueva tubería adaptada desde su origen a las condiciones del transporte de CO₂.
Para la ingeniería de integridad mecánica, esto implica reforzar actividades relacionadas con caracterización de materiales, análisis de tenacidad, modelado de propagación de grietas, inspección y evaluación de aptitud para el servicio (Fitness for Service).
La infraestructura de carbono demanda nuevas prácticas de ingeniería
Más allá del diseño individual de cada tubería, los estudios destacan que el éxito de una futura red offshore dependerá de la integración de múltiples disciplinas.
La NSTA señala que todavía deben resolverse aspectos relacionados con la coordinación entre operadores, validación de sistemas completos, interfaces regulatorias y armonización de criterios técnicos antes de establecer prácticas consolidadas para el despliegue de grandes corredores de transporte de carbono.
Este enfoque resulta especialmente relevante para proyectos CCUS que conectarán múltiples fuentes industriales de emisiones con centros comunes de almacenamiento geológico.
A diferencia de muchos sistemas convencionales de petróleo y gas, las futuras redes de CO₂ podrían integrar emisores industriales, estaciones de compresión, ductos terrestres, infraestructura submarina y reservorios geológicos dentro de una misma cadena logística.
Garantizar la compatibilidad técnica entre todos esos elementos será tan importante como el desempeño individual de cada componente.
Reino Unido acelera su estrategia de almacenamiento de carbono
La publicación de ambos estudios coincide con el avance del programa británico de almacenamiento geológico.
La NSTA recordó que actualmente evalúa las propuestas recibidas durante la segunda ronda de licencias de almacenamiento de carbono, lanzada para ampliar la capacidad disponible en aguas del Reino Unido. La autoridad también destacó que previamente otorgó las primeras licencias y permisos operativos para proyectos como Endurance y HyNet, considerados pioneros dentro del desarrollo comercial del almacenamiento de carbono offshore.
Este contexto explica el interés por desarrollar metodologías que permitan reducir costos, aprovechar infraestructura existente y acelerar la construcción de nuevas redes de transporte.
La reutilización de ductos puede acelerar el despliegue del CCUS
Las conclusiones de Penspen y DNV muestran que la expansión del almacenamiento geológico no dependerá únicamente de la disponibilidad de reservorios adecuados.
También será necesario desarrollar una infraestructura de transporte capaz de movilizar grandes volúmenes de CO₂ desde los centros industriales hasta los sitios de inyección offshore.
La posibilidad de reutilizar parte de la red de oleoductos y gasoductos existentes representa una oportunidad para reducir inversiones y acortar plazos de desarrollo. Sin embargo, cada activo deberá superar rigurosas evaluaciones técnicas antes de ser incorporado a una futura red de transporte de carbono.
En paralelo, los nuevos ductos deberán diseñarse considerando fenómenos específicos del CO₂, incorporando criterios de integridad, selección de materiales, modelado de flujo y control de fractura que difieren de los utilizados tradicionalmente en la industria de hidrocarburos.
Más que validar una solución única, los estudios publicados por la NSTA proporcionan una hoja de ruta técnica para el desarrollo de una infraestructura que será esencial en la expansión del CCUS. A medida que aumenten los proyectos de captura y almacenamiento de carbono, la ingeniería de ductos offshore pasará a desempeñar un papel tan estratégico como los propios reservorios geológicos.
Fuente: Rigzone
