El petróleo de esquisto, que según las proyecciones de la Administración de Información Energética representará una proporción cada vez mayor del suministro de petróleo estadounidense en las próximas décadas, tiene un talón de Aquiles sorprendente: sus bajos niveles de octanaje, lo que lo hace poco adecuado para los motores de automóviles de alta eficiencia del futuro.

Para perforadores de esquisto con problemas financierosEso son malas noticias, ya que sugiere que la demanda de su petróleo podría caer incluso si sube el precio del barril de petróleo de mayor octanaje.

Para el resto del país, los problemas de calidad del petróleo de esquisto plantean interrogantes importantes sobre si construir infraestructura para sustentar décadas de producción de este tipo de petróleo constituye una política pública acertada, ya que, irónicamente, un auge del petróleo de esquisto podría traducirse en precios más altos de la gasolina para los conductores estadounidenses. O bien, si el petróleo de esquisto abarata la gasolina regular pero no la premium, esto podría disuadir a los estadounidenses de comprar vehículos que utilizan gasolina premium, a pesar de su mejor rendimiento, lo que socavaría los planes para reducir la contaminación de los tubos de escape mediante la fabricación de motores más eficientes.

Los fabricantes de automóviles muestran un interés creciente en la gasolina premium, ya que su mayor octanaje reduce la probabilidad de combustión prematura en motores de alta compresión. Si el combustible se inflama antes de tiempo dentro del motor de un coche o camión, puede provocar un funcionamiento irregular o daños. Los fabricantes ven en los motores turboalimentados una mayor eficiencia de combustible, gracias a esa mayor compresión y, por consiguiente, a los combustibles premium de alto octanaje.

"IHS Según las previsiones, los motores turboalimentados representarán el 55% de la producción en Norteamérica para 2024, frente al 33% previsto para este año”, Automotive News. reportaron en junio de 2017.

En marzo, Dan Nicholson, vicepresidente de General Motors, incluso pidió a Las refinerías pretenden convertir la gasolina premium en el nuevo estándar en las gasolineras estadounidenses, argumentando que los mayores niveles de octanaje de la gasolina premium permiten a los fabricantes de automóviles diseñar coches y camiones más eficientes en el consumo de combustible.

Limitaciones del petróleo de esquisto

Pero resulta que el petróleo de esquisto contiene diversos elementos que reducen el octanaje de la gasolina, como la nafta. El color ultraclaro que en un principio entusiasmó a los perforadores de esquisto —el crudo ligero y dulce que se había vuelto más difícil de obtener de fuentes convencionales— refleja la mayor proporción de líquidos de gas natural y otros hidrocarburos fácilmente inflamables que contiene el petróleo de esquisto.

Nuestra tesis es que Estados Unidos El sistema de refinación está cerca de alcanzar su capacidad máxima de procesamiento de petróleo de esquisto”, según un informe de investigación de Morgan Stanley. Concluido Este mes, citando el color claro del petróleo de esquisto, que lo hace poco adecuado para producir gasolina de alto octanaje, así como combustible para aviones y diésel.

“Cuanto más petróleo de esquisto utilicemos, por así decirlo, más difícil será conseguir ese alto octanaje”, dijo Tom Kloza, director global de análisis energético de IHSEl Servicio de Información sobre Precios del Petróleo de Estados Unidos informó a la Administración de Información Energética (EIA) conferencia anual el año pasado. “Irónicamente, no vamos a usar más combustible en la Estados Unidos En los próximos 5 años, pero necesitaremos más potencia, al menos hasta que haya más coches eléctricos.

Dentro de los cilindros de un motor de automóvil, la sincronización es crucial. La gasolina se mezcla con la cantidad precisa de oxígeno para que se encienda con cada chispa, en un momento en que las explosiones resultantes impulsan algunos pistones hacia abajo mientras otros ascienden, haciendo girar el cigüeñal. Una ignición prematura puede interrumpir este giro suave, causando un problema que los conductores reconocerán como un cascabeleo o un golpeteo. Cuanto mayor sea el octanaje de la gasolina, menor será la probabilidad de que se encienda prematuramente.

La diferencia entre un galón de gasolina regular y un galón de gasolina premium radica en el nivel de octanaje de la gasolina.

Los conductores ya pueden notar los efectos del auge del petróleo de esquisto en las gasolineras, con la diferencia entre los precios de la gasolina regular y la premium. alcanzando más de 50 centavos por galón en todo el país Estados Unidos En algunas ciudades, como Chicago, donde la mayor parte de la gasolina proviene del petróleo de esquisto, la diferencia Cuesta más de 75 centavos por galón. En el año 2000, la diferencia entre la gasolina regular y la premium era de tan solo 18 centavos por galón.

“Por el momento, nos hemos quedado sin fuentes de octanaje, después de haber agotado todas las opciones que se nos ocurren”, dijo Lynn Westfall en 2017. EIA Conferencia de Energía durante una presentación titulado “Calidad del combustible de gasolina: La inminente escasez de octanaje”.

Historia de los problemas de octanaje de la gasolina

A lo largo de los años, los aditivos de octanaje han causado algunos de los mayores escándalos ambientales en Estados Unidos historia. Por lo tanto, vale la pena prestar atención a la forma en que la industria de refinación resuelve este problema emergente.

Hasta la década de 1970, los fabricantes de gasolina utilizaban plomo para aumentar el octanaje de la gasolina que los consumidores compraban en las gasolineras, pero se eliminó de las fórmulas de gasolina debido a su alto impacto negativo en la salud pública, especialmente en la infantil. El plomo era barato, pero increíblemente contaminante. Los efectos de la gasolina con plomo en la salud pública fueron tan profundos que algunos investigadores la han relacionado con el aumento y la disminución de la delincuencia violenta en Estados Unidos, señalando el daño neurológico vinculado a la exposición al plomo. lleva a “agresividad, impulsividad, TDAHy más bajo IQy que los niveles de delitos violentos aumentaban y disminuían al mismo ritmo que el plomo en la gasolina. La gasolina con plomo era prohibido excepto en los combustibles de aviación en el Estados Unidos en 1996.

Las refinerías recurrieron entonces a MTBE (metil tert-butil éter) — que parecía funcionar de maravilla hasta que se descubrió que MTBE Se introduce fácilmente en los suministros de agua y no se biodegrada rápidamente, y los embalses y pozos de agua de todo el país Estados Unidos dieron positivo en la prueba de MTBE contaminación.

Por temor a las demandas legales, las refinerías dejaron de usar MTBE y se pasaron al etanol. Pero aunque este combustible a base de maíz se comercializa como renovable, los críticos señalan otros problemas ambientales. «Las mezclas con mayor contenido de etanol siguen produciendo niveles significativos de contaminación atmosférica, reducen la eficiencia del combustible, encarecen el maíz y otros alimentos, y algunos fabricantes de automóviles las han tratado con escepticismo por el daño que causan a los motores», Yale Environment 360. reportaron en 2016.

No obstante, la industria del etanol ha estado presionando para desempeñar un papel más importante en el Estados Unidos la combinación de combustibles y el cabildeo para reformar los estándares de eficiencia de combustible de Estados Unidos, el promedio de economía de combustible corporativa (CAFE) estándares, bajo la administración Trump. “Nos animó mucho ver EPA “Solicitamos específicamente comentarios sobre el 'potencial de mezclas de alto octanaje' en el aviso que anuncia la reconsideración de la Determinación Final de la administración anterior”, dijo Bob Dinneen, presidente y CEO de la Asociación de Combustibles Renovables, un grupo de la industria del etanol, dijo en un comunicado de octubre de 2017 ambiental.

¿El esquisto al rescate?

La industria del gas de esquisto también se ha posicionado como la solución al problema del octanaje del petróleo de esquisto. En 2016, la Marcellus Shale Coalition, una asociación comercial que representa a la industria del gas de esquisto en Pensilvania, Ohio y Virginia Occidental, se unió a La “Alianza de Alto Octanaje y Baja Emisión de Carbono”. El butano, un líquido de gas natural producido por muchos pozos de esquisto “húmedos”, puede elevar los niveles de octanaje, pero es propenso a la evaporación, por lo que resulta poco práctico usarlo excepto durante los fríos meses de invierno.

Eso deja dos posibles alternativas, según un artículo de la revista Oil and Gas Journal de marzo de 2018. informe especialPero ambos conllevarán costes significativos y sus propios problemas medioambientales.

Una opción es que las refinerías construyan unidades para convertir la nafta en un potenciador de octanaje, pero, advierte la revista, “los costos aumentan en consecuencia” y la nafta ligera del petróleo de esquisto es “menos adecuada” para la conversión a alto octanaje.

La otra opción es la llamada alquilación, donde se utilizan ácidos sulfúricos o fluorhídricos potentes para producir una mezcla de alto octanaje a partir de isobutano y butileno en refinerías. Sin embargo, según la revista, «las plantas de alquilación son costosas de construir y el uso de ácido dificulta la obtención de permisos». El informe señaló una planta de Chevron en Utah, donde la compañía utiliza un catalizador diferente, como una posible alternativa.

Todavía no está claro qué enfoque adoptarán las refinerías para elevar los niveles de octanaje del petróleo de esquisto, ni cuándo los vehículos eléctricos podrán solucionar los problemas de octanaje del petróleo de esquisto.

Pero, fundamentalmente, el problema radica en que el petróleo de esquisto es un tipo de crudo distinto al extraído hace 100 años. Los petroleros de Texas solían comparar las reservas de petróleo con una olla de hierro fundido llena de frijoles cocinados sobre una fogata, diciendo que las reservas de petróleo convencional son como los frijoles bien cocidos, los primeros bocados que uno probaría. El petróleo de esquisto, por extensión, son las capas negras y escamosas del fondo de la olla; claro que se pueden comer, pero si lo haces, es señal de que lo bueno ya se ha agotado.

Sigue la serie de investigación DeSmog: Finanzas del fracking: La industria del esquisto genera más deuda que beneficios.

Imagen principal: Bomba de gas Créditos: Mike Mozart, CC BY 2.0