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Fig.
1 Esquema de las energías en juego en un pozo de petróleo
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Que las diferentes notaciones no nos
confundan
1.-La notación que nosotros
adoptamos(Fig. 1) [6]
Eneta = E Bruta – Epropia ----------Es la energía que
obtuvimos del pozo menos la que gastamos en la extracción y que también
obtuvimos del pozo. Es la que será enviada con rumbo a la Sociedad. Tambiénla Fig. 1, es la energía en boca
de pozo.
Einvertida = Ecomprada + Epropia
EROEI =Eneta/Einvertida
Esobrante = Eneta – Einvertida---------Es la energía que se ha
producido descontando la energía total
que hubo que usar para obtenerla. Es el superávit de energía.
2.-Otra Notación [4]
El
concepto es exactamente el mismo. Sólo hay un cambio de nombres, que confunden,
porque usan las mismas palabras para indicar cosas distintas y también
distintas palabras para indicar la misma cosa. (A ningunna de las notaciones
las inventé yo, simplemente adopté una de ellas)
Eneta = Eproducida – Einvertida--------Le llaman Eneta a la que nosotros llamamos Esobrante y le llaman Eproducida a la que nosotros
llamamos Eneta.
EROEI = Eproducida / Einvertida
Además
de estas notaciones hay más: algunas llaman Eout, o Esalida, a nuestra Eneta y Ein o Eentrada a nuestra Einvertida. Luego: Net Energy
= Eout – Ein ---------EROEI = Eout/Ein
En síntesis, este tema de las diferentes
notaciones es consecuencia de que no existe una norma, un estándar, que defina
al EROEI y entonces cada investigador que lo usa va llamando a las variables
que intervienen con diferentes nombres. Pero sabiendo de que se habla, creo que
la cuestión, si bien confunde, no representa un problema serio.
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EUR – (Estimated
Ultimate Recovery) (Recuperación
final estimada)
Con nuestra notación de la Fig. 1, EUR = E
Bruta.
Por lo tanto, podemos escribir:
Eneta = E Bruta – Epropia = EUR
– Epropia
Los límites del EROEI
El
EROEI se puede definir para un pozo de petróleo o gas, como lo hemos hecho, con
la salida de energía neta con destino a la sociedad, pero también se puede
incluir en su aplicación todo o parte del recorrido que va a seguir haciendo el
petróleo o el gas de boca de pozo hasta llegar al usuario final de la sociedad.
En ese camino recorrerá plantas compresoras, refinerías, etc. En todas las
etapas siguientes a la boca de pozo habrá aportes de energía propia del
petróleo o del gas y de energía exterior, que hemos llamado comprada, que harán
que el EROEI vaya disminuyendo su valor, junto con el de la energía neta que
vaya saliendo de las sucesivas etapas. De modo que cuando se especifica un
EROEI hay que establecer con claridad los límites del proceso. Cuando nos
especifican un EROEI disparatadamente alto, o excesivamente bajo y sólo nos
indican el tipo de energía, sin precisar los límites en que se calculó, hay
que desecharlo.
Una entrevista al creador del
concepto del EROEI
En abril de 2013, en un artículo de Scientific American, se publicó una
entrevista a Charles Hall, el creador del concepto del EROEI.
Le hicieron la siguiente pregunta: “¿Qué sucede cuando el EROEI es demasiado
bajo? ¿Cuál es el resultado para diferentes EROEI en boca de pozo?”
A lo que Hall respondió:
“Si Ud tiene un EROEI de 1,1, puede bombear el
petróleo fuera del pozo y mirarlo. Si Ud tiene 1,2, podrá refinarlo y mirarlo. Si tiene 1,3, podrá moverlo a donde Ud quiera y mirarlo.
Para conducir un camión necesitamos al menos un EROEI de 3 en boca de pozo.
Ahora si Ud quiere poner alguna carga en el camión, como granos, necesitará un
EROEI de 5 y esto incluye la depreciación del camión. Pero si usted desea
incluir las cargas sociales para el conductor del camión, el trabajador del petróleo y el agricultor,
entonces usted tiene que apoyar a las familias y necesita un EROEI de 7. Y si
Ud quiere educación necesita un EROEI de 8 o 9. Y si quiere la atención de
salud, es necesario 10 u 11. La civilización requiere un retorno de energía
sustancial de la inversión. No puede hacerlo con algún tipo de combustible de
mala muerte, como el etanol a base de maíz, con un EROEI de alrededor de 1.
El gran problema que tenemos frente a las distintas alternativas,
es que todas tienen muy bajo EROEI. A todos nos gustaría ir hacia los
combustibles renovables, pero no va a ser nada fácil. Y puede ser imposible.
Puede que no seamos capaces de mantener nuestra civilización con estos
combustibles alternativos. Espero que podamos, pero tenemos que tratar con
ellos de manera realista.” [ 1 ]
Dos Modelos para el cálculo del EROEI: Net Energy Ratio
(NER)* y
Net External Energy Ratio (NEER)
El modelo NER tiene en el numerador la salida neta de
la energía refinada para la sociedad y en el denominador la suma de todas las
energías consumidas en la producción de la energía y procesos de refinación, transporte, etc.
Veamos como sería la fórmula para el caso de una explotación de shale gas
natural:
EROEI NER = (EUR – Epropia) / (Epropia+Epp+Eea+ Eec+ Eem+Eeag+Eeq+Ees+ Ear+ etc)
Donde:
Epropia= incluirá todos los
consumos de energía del gas extraido del pozo, tales como compresión del propio
gas producido.
Epp=energía usada en la perforación del
pozo, incluído el fracking
Eea=energía embebida en el acero usado
para la camisa del pozo
Eec=energía embebida en el cemento
usado para la camisa del pozo
Eem=energía embebida en las máquinas
presentes en el sitio
Eeag=energía embebida en el
acero y construcción de los gasoductos necesarios
Eeq=energía embebida en los productos químicos
Ees=energía usada durante la vida útil del pozo para
eliminar la salmuera de perforación
Ear=energía usada para el tratamiento de las aguas
residuales
Podemos seguir agregando términos al
denominador según hasta que etapa del recorrido del gas queramos llegar.
* El modelo NER es el que hemos adoptado
en este Blog.
En contraste, el modelo NEER incluye en
el denominador solo las entradas de energía externas y excluye la energía
propia, es decir la energía del gas usado para comprimir y procesar el gas
producido. Por consiguiente, este EROEI NEER calculado para el mismo caso, dará un valor mucho mayor que el EROEI NER.
Una lectura recomendada
Hay una publicación, cuyos autores son Michael
L. Aucott and Jacqueline M. Melillo, titulada “A Preliminary Energy Return on Investment Analysis
of Natural Gas from the Marcellus Shale” [2], que recomendamos su lectura. En el Blog de Aucott [3] encontrará más detalles sobre el trabajo. El estudio y cálculo
del EROEI lo hacen para pozos de shale gas de Marcellus, en EEUU, y consideran
un EUR de 3 billion cubic feet (Bcf) por
pozo, tomando como límite el usuario final de gas natural. Utilizan el modelo
NEER y obtienen valores de EROEI con un valor medio de 85. Luego dicen que de
haber usado el modelo NER, los valores de EROEI estarían entre 8 y 11,8. Mostrando
una admirable honestidad intelectual, nos comentan que, en el estudio y cálculo
que realizaron, no han incluído lo siguiente:
1. La energía usada indirectamente en el
proceso de extracción del shale gas o embebida en las maquinarias y materiales
directamente usados en este proceso (Ej. Energía de entradas asociadas con la
exploración, estudios geológicos, actividades de ingeniería del sitio y la
adquisición de tierras)
2. La energía utilizada para remediar
cualquier problema social, ambiental o de infraestructura causados o derivados
del proceso de extracción de shale gas.
3. La energía usada por los trabajadores
empleados en la industria del shale gas
4. Los costos de energía y otros costos
asociados con los impactos a los recursos, tales como el agotamiento del suministro
de agua, el talado de los bosques y la pérdida relacionada con la perturbación
del hábitat y la contaminación de la atmósfera local o regional con los contaminantes
del aire, incluidos los gases de efecto invernadero.
AN ENERGY
RETURNED ON ENERGY INVESTMENT STUDY FOR UNCONVENTIONAL MARCELLUS SHALE NATURAL
GAS WELLS [5]
El Geólogo autor de esta nota, RITZ William, también corrobora
valores similares bajos para NER y altos para el NEER: “The NER method produced EROI values of 6.8, 6.6, and 5.4. Using the NEER method, resulting values were
higher, with EROIs of 47, 38, and 17.”
En la
referencia [5] Ud puede acceder a la nota completa de
este autor.
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Referencias:
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