Gás Natural Liquefeito (GNL)

O que é: é o gás natural resfriado para a forma líquida para facilitar o armazenamento ou transporte não pressurizado, pois ocupa cerca de 1/600 do volume do gás natural no estado gasoso nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). O GNL é inodoro, incolor, não-tóxico e não-corrosivo, mas riscos incluem inflamabilidade após a vaporização em estado gasoso, congelamento e asfixia.

O principal objetivo do GNL é simplificar o transporte de gás natural em larga escala, principalmente quando as distâncias envolvidas são muito grandes, como atravessando um oceano. Também é preferido para o transporte quando uma capacidade adequada de gasodutos não estiver disponível. Neste tipo de transporte em larga escala, o GNL é tipicamente regaseificado na ponta receptora em terminais de regaseificação de GNL e inserido na infraestrutura de gasoduto de transporte de gás natural local.

O GNL também pode ser usado como combustível de reserva para atender o pico de demanda de gás natural quando a infraestrutura existente de gasodutos pode atender à maior parte das necessidades de demanda local, mas não às necessidades de demanda de pico. São construídos então, em usinas termoelétricas por exemplo, locais de armazenamento e regaseificação de GNL para utilizar em caso de pico de demanda, quando os gasodutos locais não dão conta do fornecimento.

O GNL também pode ser usado para abastecer motores de combustão interna, competindo diretamente com o gás natural comprimido como combustível para veículos a gás natural, devido às similaridades dos motores. No entanto, o GNL está nos estágios iniciais de se tornar um combustível expressivo para as necessidades de transporte, atualmente sendo avaliado e testado para aplicações rodoviárias, marítimas e ferroviárias. Pode haver aplicações em que caminhões, ônibus, trens e barcos movidos a GNL possam ser economicamente viáveis para frete geral e / ou passageiros em comunidades remotas e isoladas, sem uma fonte de gás natural local ou acesso à malha de gasodutos.

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Como funciona: o processo de liquefação envolve o tratamento do gás natural (composto predominantemente por metano, com pequena quantidade de etano), com remoção de certos componentes, tais como poeira, gases ácidos, hélio, água e hidrocarbonetos pesados, como o benzeno, que causariam baixo aproveitamento ou até inutilização do combustível fóssil em seu uso posterior.

O processo de purificação pode ser planejado para gerar quase 100% de metano. O gás natural é então condensado em um líquido próximo à pressão atmosférica, resfriando-o a aproximadamente -162 °C (-260 °F) por meio de processos industriais como ciclo Hampson–Linde (utiliza energia mecânica) ou processo em cascata (utiliza outros gases resfriados). A pressão máxima de transporte é definida em torno de 25 kPa (4 psi).

Histórico: a liquefação do gás natural tem sua origem no avanço dos estudos sobre as propriedades dos gases que floresceram no início do século XVII. Em meados do século XVII, Robert Boyle havia obtido a relação inversa entre a pressão e o volume de gases. Na mesma época, Guillaume Amontons começou a investigar os efeitos da temperatura no gás. Vários experimentos com gás continuaram pelos próximos 200 anos. Durante esse tempo, houve esforços para liquefazer gases e muitos fatos novos sobre a natureza dos gases foram descobertos. Houve um grande impulso em meados do século XIX para liquefazer todos os gases. Em 1886, o físico polonês Karol Olszewski finalmente liquefez o metano, o principal constituinte do gás natural.

A primeira liquefação em larga escala de gás natural ocorreu em 1918 nos Estados Unidos, quando o governo norte-americano liquefez o gás natural como uma forma de extrair o hélio, um componente reduzido de alguns tipos de gás natural, destinado para o uso em dirigíveis. O GNL inicialmente não foi armazenado em larga escala, mas imediatamente regaseificado e colocado na rede existente de gasodutos.

Os principais avanços relacionados à liquefação do gás natural em escala comercial foram em 1915 e meados da década de 1930. Em 1915, Godfrey Cabot patenteou um método para armazenar gases líquidos a temperaturas muito baixas, com um design que incluía um tanque interno frio dentro de um tanque externo, sendo os tanques sendo separados por isolamento.

Em 1937, Lee Twomey recebeu patentes para um processo de liquefação em larga escala de gás natural, com a intenção de armazenar o gás natural como um líquido para que ele pudesse ser usado para suprir cargas de pico de energia durante períodos de frio no hemisfério norte. A partir da década de 1940, várias empresas iniciaram a produção de GNL em escala comercial, que se tornou popular na América do Norte e Europa a partir da década de 1960, quando novos avanços aumentaram a segurança da operação e permitiram o transporte de longa distância em navios metaneiros. Atualmente, as maiores plantas de liquefação de GNL se encontram no Oriente Médio, especialmente o Qatar, e o comercio global de GNL vem crescendo exponencialmente nas duas últimas décadas.

É bom saber:  o Brasil possui atualmente três plantas de regaseificação de GNL, nos estados da Bahia, Rio de Janeiro e Ceará. Mais de dez novos projetos estão em planejamento, para atender a demanda doméstica para térmicas de gás natural que estão se tornando cada vez mais importantes na matriz energética brasileira.