Armazenamento de gás natural em Portugal. Onde, como e porquê!

A exploração de energias fósseis requer e vai requer mais e mais água. Toda ela ficará imprópria para consumo humano, mas será vendida como subproduto ou descarregada no mar. O Impacto ambiental já reconhecido será multiplicado em várias frentes.

Potencial de armazenamento subterrâneo em cavidades salinas de gás natural em Portugal.

2013-05-28163527_d6e4ab70-d11d-4b62-932e-ce6d6b693e24$$de105d13-5173-4bbc-8605-3ca2aafefff0$$c000140f-194a-4f99-b061-f4a7af4c1934$$Image1$$pt$$1Excertos de uma dissertação para obtenção de grau de mestre em Engenharia Geológica e de Minas.

Orientador. Mais uma vez; António José da Silva ( Partex Oil nad Gas). 2010

Documento original: Armazenamento_Subterrâneo_de_Gas_Natural

“Resumo

Com a elaboração desta dissertação, pretende-se fazer uma exposição sobre a temática de Armazenamento Subterrâneo de Gás natural, dando maior foco ao panorama europeu, mais especificamente, à possibilidade de expandir o volume de gás armazenado em território Português. Com base no mapa de diapiros, identificados na região da Bacia Lusitaniana, faz-se um estudo geográfico definindo-se critérios de localização, identificando-se diversas áreas nos Concelhos de Peniche, Caldas da Rainha e Nazaré, onde se conclui que, teoricamente, poderão ser armazenados 1650 Milhões de metros cúbicos, equivalentes a 106 dias de consumo interno.

Objectivos

O presente trabalho pretende ser um estudo, principalmente geográfico, sobre potenciais áreas de interesse para instalação de armazenamento de GN (Gás Natural) em Portugal Continental, nomeadamente, na região da Bacia Lusitaniana, com vista a aumentar o volume de GN que poderá ser armazenado no nosso país.

A Europa depende hoje de 50% de energia importada do exterior e, dentro de 25 anos, essa dependência subirá para os 70%. Este facto confere um grande poder aos países exportadores, como a Rússia, para quem a Europa demonstra uma dependência excessiva. Deste modo, a procura por diversificação de fontes de abastecimento assume um papel fulcral para um futuro suscentável (Costa e Silva, 2009,in Expresso.)

Evolução das reservas

As reservas provadas mundiais cresceram de forma constante ao longo dos anos, sendo que em 1980 encontravam-se perto do patamar dos 80 000 bcm, ascendendo aos 180 000 bcm em 2006.

Este aumento das reservas desde 1980 foi determinado por dois factores:

Aumento do investimento em tecnologias de exploração e produção, permitindo que fosse produzido gás de reservatórios inacessíveis anteriormente. Crescimento da exploração de gás natural em certas zonas onde anteriormente o foco da exploração era o petróleo como, por exemplo, o Médio Oriente.

Contudo, há que destacar que a Noruega não sendo membro da união Europeia, apresenta as segundas maiores reservas provadas do continente europeu, atrás da Rússia, com 2 960 bcm (BP Statistical Review 2007, dados do final do ano de 2007).

Portugal

Em 2009, o consumo anual de Gás Natural em Portugal foi de aproximadamente 4 bcm (BP Statistical Review, 2010), repartidos entre produção de electricidade e outras utilizações convencionais. A taxa média de crescimento anual é de 2.5%, sendo que esta taxa pode variar em virtude da concorrência de outros combustíveis para a produção de energia eléctrica.

Na ausência de produção interna, o fornecimento provém da Argélia, sob a forma de Gás Natural, transportado por gasoduto que entra no País nas proximidades de Campo Maior, e da Nigéria transportado por via marítima, sob a forma de gás natural liquefeito, para o porto de Sines, que tem um terminal equipado para a trasfega e gaseificação do gás importado.

América do Norte

Os países da América do Norte constituem um mercado maduro de gás natural que é auto-suficiente. A liberalização deste mercado começou nos anos 70 entre o Canadá e os Estados Unidos, sendo os responsáveis pela abertura e implementação deste mercado.

 Armazenamento subterrâneo de Gás Natural

O armazenamento subterrâneo é um elemento fundamental da generalidade dos sistemas energéticos modernos. A principal função do armazenamento de gás natural relaciona-se com a necessidade de manter um equilíbrio entre a procura e a oferta de gás, suprimindo os picos de procura diários, ou até horários, amenizando assim as flutuações dos volumes consumidos, cenário muito comum em países com invernos rigorosos, que representam um aumento significativo na procura por este combustível.

Nos meses frios (de Novembro a Março, em Portugal), o consumo aumenta consideravelmente, consequência do uso do gás natural para aquecimento de ambientes residenciais ou comerciais. No México, por exemplo, os stocks, não têm apenas de garantir o abastecimento no Inverno, mas também no Verão quando ocorrem picos de consumo de gás para a geração de energia eléctrica para utilização em equipamentos de ar condicionado.

No entanto, este tipo de armazenamento é também usado por uma grande variedade de factores: Equilibrar o fluxo de gás nos gasodutos, para assegurar que a pressão nos gasodutos se mantém, dentro dos parâmetros de segurança;

Cumprir com os contractos efectuados, mantendo o volume de entrega e salvaguardando qualquer imprevisto que possa levar à aplicação de multas por incumprimento contratual;

Para nivelar a produção em períodos de flutuação do consumo, armazenando o gás não comercializado de imediato, geralmente no Verão quando a procura é baixa, e entregá-lo no inverno com o aumento da procura;

Como ferramenta de especulação de mercado, quando os produtores antevêem uma subida significativa do preço do gás, compram o gás a preços baixos para depois quando o preço subir até ao desejado, o venderem;

Como seguro contra acidentes imprevistos, incluindo acidentes naturais como furacões ou problemas de mau funcionamento da produção, etc.;

Para reduzir a volatilidade do preço. Segurança de abastecimento energético

No entanto, a maioria das instalações actuais de armazenamento têm como objectivo primordial atender a sazonalidade da procura.

História do armazenamento subterrâneo de gás natural

A utilização de cavidades salinas foi empregue, pela primeira vez, em 1961, no estado de Michigan, EUA.

Um dos tipos mais recentes de armazenamento é a utilização de minas abandonadas, sendo o primeiro registo desta metodologia conhecido em 1963,também nos EUA, contudo existem poucas instalações deste tipo em actividade actualmente. (APPI, 2005)

Recentemente, uma nova metodologia foi desenvolvida. Entre 1999, e 2002, foi construído o primeiro armazenamento em caverna rochosa na Suécia, que após finalizado, foi submetido a diversos testes que comprovaram a sua comercialidade (MANSSON, 2006).

Capacidade de armazenamento de Gás Natural em Portugal

Comprovando a ocorrência de condições geológicas e da sua localização favorável relativamente aos centros de consumo e rede de gasodutos, Portugal tem vindo, desde 2004, a criar condições de armazenamento de Gás Natural e GNL. Desta capacidade, 43% é sob a forma de GNL em Sines, e a restante sob a forma de GN nas cavidades subterrâneas em formações salíferas situadas no centro do país (Carriço, distrito de Leiria). Na presente estação de armazenamento do Carriço pode armazenar-se cerca de 183 milhões de m3 e em Sines a capacidade de armazenamento de GNL é de 140 milhões de m3. Esta capacidade corresponde a cerca de 22 dias de consumo médio interno, devendo aumentar com a ampliação prevista para 28 dias.

 A REN Armazenamento (Rede Energética Nacional) tem um plano de desenvolvimento do Carriço que prevê a construção de 25 cavernas, estando de momento aprovado o plano de desenvolvimento de 4 cavernas até 2016, ano em que o país passará a dispor só na unidade do Carriço de cerca de 450 MM m3 (9 cavernas), cerca de 10% do consumo anual estimado para essa data. Quando as 25 cavernas estiverem concluídas Portugal poderá atingir o valor de 1 250 MM m3.

Para além desta região, prevê-se ainda um aumento da capacidade em Sines com a construção de um novo reservatório de 150 000 m3, para estar operacional em 2012. (COSTA, 2009)

Cavidades Salinas

98bb54816e77faece53e2c532a67a2b7Algumas instalações de armazenamento são instaladas em estruturas salinas. Quando a estrutura salina é descoberta e identificada como tendo potencial para desenvolvimento do armazenamento, a caverna é criada no interior da estrutura salina. Isto é feito por um processo chamado “Cavern leaching”, onde água doce é bombeada através de um poço para o interior da estrutura salina, esta irá dissolver algum sal resultando um vazio e água, agora salgada (SALMOURA), que mais tarde é bombeada novamente até à superfície. Este processo continua até se atingir a dimensão desejada para a caverna.

A prospecção de estruturas salinas é feita por meio de estudos sísmicos, gravimétricos e electromagnéticos que se baseiam no contraste que existe entre condutividades, velocidade de propagação de ondas e densidade do sal e rochas que o rodeia.

Das três estruturas mais utilizadas para o armazenamento subterrâneo (Reservatórios extintos de petróleo/gás, Aquíferos e Cavidades Salinas), esta é a que apresenta o custo mais elevado. São precisos grandes volumes de água para a construção de cavidades salinas, sendo gerado um grande volume de Salmoura que terá que ser processada, podendo ser utilizada pela indústria química ou rejeitada no mar.

Potencial nacional para o armazenamento subterrâneo

De acordo com COSTA (2009) as principais estruturas do tipo salífero identificadas são: Anticlinais salíferos: Soure, Verride, Vermóil, Monte Real, São Pedro de Moel e Ervideira Alinhamentos:

o Caldas da Rainha-Óbidos-Serra del Rei – Bolhos – Vimeiro-Praia de Santa Cruz

o Porto de mós-Fonte da Bica – Matacães

o Leiria

o Diapiro Pinhal Novo

o Diapiro Sesimbra

o Diapiro Montijo

o Anticlinal diapírico de Faro

o Anticlinais de Albufeira, Amieira e Moncarapacho

o Anticlinais de Loulé Sul, Gujões, Tavira e Arrifes

o Anticlinais de Portimão, Loulé Norte e Algoz

Armazenamento subterrâneo no Carriço

No armazenamento em cavidades salinas, o estanque da armazenagem é garantida pelas características do sal-gema das formações, nomeadamente uma muito baixa permeabilidade ao gás e elevada plasticidade.

A selecção do Carriço foi alcançada com base na análise dos ambientes geológicos conhecidos em Portugal, dos vários locais analisados este foi o que apresentou maior potencialidade para o projecto, devido a: Localização geográfica – proximidade do gasoduto principal e do mar, neste caso para a captação de água e rejeição da salmoura produzida Menor impacte ambiental

O processo de Construção

A construção das cavidades inicia-se pela construção de um furo que, no caso do Carriço, se prolonga até cerca de 1450 m. Este furo é construído em troços sucessivamente de menor diâmetro. No final de cada troço, é instalada uma tubagem de aço até à superfície que são cimentadas aos terrenos em toda a sua altura. No final da furação, os poços são equipados com duas colunas de tubos concêntricos onde será injectada água doce.

Numa segunda fase realiza-se a dissolução do sal por um processo denominado Lixiviação, conseguida pela injecção de água, com a consequente produção de salmoura que é extraída até á superfície.

O processo de lixiviação necessita de um grande volume de água, tendo sido construído um sistema de captação de água envolvendo 20 furos com 20m de profundidade e um caudal médio de 30 m3/h por furo, localizados na zona da Praia do Osso da Baleia a cerca de 7 km das instalações. Nestes furos foi instalado um sistema de piezómetros com o objectivo de monitorizar o nível freático e gerir a captação de forma sustentada. A rejeição da salmoura é realizada no Rego do Estremal a 9 km das instalações. Sendo monitorizada para avaliar eventuais impactes da salmoura nas comunidades marinhas. No entanto parte da salmoura produzida é aproveitada por uma unidade fabril (Renoeste) como matéria-prima para a produção de cloro.

A estação de Gás

O complexo industrial do Carriço compreende ainda uma Estação de Gás, à qual todas as cavidades estão ligadas por gasodutos, onde se faz o controlo dos caudais de gás movimentado entre a rede de gasodutos e as cavidades.

DIAPIROS SALINOS NA BACIA LUSITANIANA

Na Bacia Lusitaniana inúmeros diapiros afloram à superfície; a maioria, localizam-se a Norte da falha de Torres Vedras-Montejunto, ao longo das direcções NNE-SSW, a Sul e a Norte da falha da Nazaré, e NNW-SSE a NW-SE, a Norte desta falha

O complexo de Margas de Dagorda terá sido o responsável pelo diapirismo verificado nesta região, composto essencialmente por argilas evaporíticas, apresentando por vezes grandes espessuras de halite maciça.

Potencial de armazenamento subterrâneo na região da bacia Lusitaniana

O objectivo primordial neste ponto será conseguir chegar a um volume, teórico, de gás natural que pode ser armazenado nesta região. Na ausência de reservatórios de Petróleo/Gás e Aquíferos disponíveis, concluiu-se que a melhor opção, para Portugal Continental, será a de utilizar a metodologia de Cavidades Salinas para o armazenamento pretendido.

Assim foram definidos critérios de localização potencial, em diapiros, para o armazenamento subterrâneo de acordo com a experiência adquirida pelo Engenheiro Paulo Gil, Transgas durante os trabalhos realizados no Carriço.

Os critérios admitidos foram: Distância de segurança de Aeroportos (civis ou militares) de 20 km. Distância de segurança de 100m de estradas Distância de segurança de 200 m de Habitações ou espaços públicos (neste caso adicionou-se a esta condição os espaços com produção agrícola procurando minimizar eventuais impactos sociais) Deverá ser instalado em zonas planas ou pouco inclinadas Áreas fora da REN (Reserva Ecológica Nacional) e RAN (Reserva Agrícola Nacional). Instalações deverão encontrar-se próximas do oceano, necessária para o processo de lixiviação das cavernas, e da rede de gasodutos

 Procedimento

O resultado dos primeiros trabalhos de prospecção e pesquisa, em 1943 por iniciativa de Sr. Francisco Brito (administrador da companhia Sais de Potássio Lda.), destinados a reconhecer a possível existência de sais nas regiões de Leiria, Caldas da Rainha e Óbidos. Anteriormente a essa data não se conheciam jazigos de sal-gema em Portugal, no entanto a existência de águas salgadas que alimentavam as marinhas de Leiria e Rio Maior faziam prever a sua descoberta. Os trabalhos comportaram um reconhecimento por prospecção sísmica e sondagens, a descoberta de sal-gema nas áreas referidas teve como consequência a extensão das pesquisas a outras areais, tais como os diapiros de Monte Real e Matacães (ZBYSZEWSKI, 1971

 Impactes ambientais

A actividade descrita neste trabalho, apesar de se tratar de armazenamento subterrâneo, acarreta inevitavelmente impactes ambientais importantes. Assim sendo neste capítulo serão descritos os impactes ambientes verificados no caso de estudo (Armazenamento Subterrâneo, REN AS, na região do Carriço) bem como as medidas aplicadas para minimizar os possíveis impactes negativos.

Os principais impactos ambientais detectados no armazenamento subterrâneo de gás natural do Carriço foram:

Alterações climáticas, decorrentes de emissões de metano e dióxido de carbono para a atmosfera.

Perda de biodiversidade, resultante da alteração do uso dos solos Afectação localizada de águas subterrâneas e superficiais.

Ruído gerado no processo de construção Impactes associados á rejeição da salmoura Impactes associados á captação de água, poderão existir efeitos na vegetação dunar por rebaixamentos de nível freático

O processo de lixiviação, necessário para a construção das cavidades salinas, envolve a injecção e extracção contínua de água no maciço salino desta forma é necessária a captação de um elevado volume de água que possa ser utilizada para a construção das cavidades. A obtenção de água directamente de um aquífero poderá resultar num rebaixamento do nível freático aumentando a susceptibilidade de impactos no ecossistema local.

No estudo de Impacte Ambiental do Projecto de Armazenamento Subterrâneo de Gás Natural no Carriço, foi determinado que a captação de água fosse efectuada recorrendo a 20 furos de captação localizados no Pombal, diversos estudos de monitorização efectuado entre 2002 e 2007 concluíram não terem sido perceptíveis quaisquer impactes no coberto vegetal.

Um dos principais problemas associados a esta actividade prende-se com o facto de durante o processo de lixiviação, necessário para obtenção das desejadas cavidades salinas, serem produzidos elevados volumes de salmoura que será rejeitada potenciando impactes ambientais importantes.

 Vários métodos de rejeição da salmoura poderão ser aplicados:

Descarga no oceano.

Controlo de poeiras em estradas por exemplo.

Aplicação para a indústria Química

No caso de estudo, Carriço, a opção aplicada foi a de fazer a descarga de salmoura directamente no oceano, na região Rego do Estremal a 9 km das instalações, contudo procurando diminuir o volume de salmoura descarregada e algum retorno do processo de extracção da salmoura foi conseguida uma cooperação entre as empresas Transgás (Armazenamento) e uma empresa especializada na indústria de produção de Sal (Renoeste).

Para que este projecto fosse viável, foi construída uma central de Cogeração, esta central produz conjuntamente calor e electricidade a partir da queima de gás natural, sendo que a electricidade produzida irá alimentar a fábrica de sal da RENOESTE e a restante será exportada para o Sistema Eléctrico Público. O calor produzido, sob forma de água quente é enviado para a fábrica de sal onde será utilizado para o aquecimento da salmoura ,depositada nas salinas, proveniente da execução das cavidades salinas de armazenamento subterrâneo de gás natural da REN/TRANSGÁS (SANTOS, 2002).

Conclusões

Na elaboração deste trabalho ficou demonstrada a importância crescente das estruturas de armazenamento subterrâneo de Gás Natural na definição de políticas energéticas sustentáveis. Para o caso da União Europeia, essa importância é ainda mais relevante devido ao problema anteriormente descrito da dependência excessiva do gás proveniente da Rússia, conferindo a esse país um elevado poder negocial e político, que aumenta a vulnerabilidade dos países que dependem dessa fonte de abastecimento

Neste contexto, Portugal, pode posicionar-se de forma a funcionar como reserva da UE, e na ausência de produção interna poderá armazenar gás proveniente da Argélia (via gasodutos) e da Nigéria (via marítima) e comercializá-lo para os países necessitados, atingindo-se assim vantagens mútuas em que Portugal poderia dar um impulso na economia nacional obtendo receitas significativas do Gás vendido,

Ainda assim, neste estudo, ficou demonstrado que Portugal apresenta estruturas salinas em abundância, sendo que na região estudada, no melhor dos cenários, poderiam ser armazenados cerca de 1.973 bcm de GN, equivalente a 165 dias de consumo interno. Caso este estudo, seja comprovado, Portugal passaria a ter a maior reserva da União Europeia.”

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