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Guido Antonio Carrera Zamalloa
AAVVAALLIIAAOO DDEE AALLTTEERRNNAATTIIVVAASS TTEECCNNOOLLGGIICCAASS ((GGNNLL EE
GGTTLL)) PPAARRAA AA VVIIAABBIILLIIZZAAOO DDEE JJAAZZIIDDAASS DDEE GGSS NNAATTUURRAALL
RREEMMOOTTAASS EEMM PPAASSEESS EEMM DDEESSEENNVVOOLLVVIIMMEENNTTOO
EESSTTUUDDOO DDEE CCAASSOO:: JJAAZZIIDDAA DDEE CCAAMMIISSEEAA NNOO PPEERRUU
Tese apresentada ao Programa Interunidades de
Ps-Graduao em Energia (EP/FEA/IEE/IF) da
Universidade de So Paulo para obteno do
ttulo de Doutor em Energia.
SO PAULO
2004
1
Guido Antonio Carrera Zamalloa
AAVVAALLIIAAOO DDEE AALLTTEERRNNAATTIIVVAASS TTEECCNNOOLLGGIICCAASS ((GGNNLL EE
GGTTLL)) PPAARRAA AA VVIIAABBIILLIIZZAAOO DDEE JJAAZZIIDDAASS DDEE GGSS NNAATTUURRAALL
RREEMMOOTTAASS EEMM PPAASSEESS EEMM DDEESSEENNVVOOLLVVIIMMEENNTTOO
EESSTTUUDDOO DDEE CCAASSOO:: JJAAZZIIDDAA DDEE CCAAMMIISSEEAA NNOO PPEERRUU
Tese apresentada ao Programa Interunidades de
Ps-Graduao em Energia (EP/FEA/IEE/IF) da
Universidade de So Paulo para obteno do
ttulo de Doutor em Energia.
Orientador: Prof. Dr. Edmilson Moutinho dos
Santos
SO PAULO
2004
2
A Luz, minha esposa, pelo amor que nos une e
por compartilhar com alegria os momentos
difceis da minha vida como pesquisador.
3
AGRADECIMENTOS
A Deus, por minha vida e pela oportunidade de alcanar mais um grande desejo.
Aos meus pais e minhas irms, pela constante motivao.
Ao Prof. Dr. Edmilson Moutinho dos Santos, como orientador da tese, pelo incentivo, pela
confiana e pelo apoio recebido.
Aos professores e colegas do PIPGE-USP, em especial aos professores: Dr. Murilo Fag e Dr.
Roberto Hukay, pelas aulas e pelas longas discusses que contriburam para minha formao.
Universidade de So Paulo, por tudo o que ela me propiciou.
CNPQ, pelo apoio econmico nos primeiros dois anos de doutorado.
Petrobrs, pelo apoio tcnico.
4
RESUMO
Carrera Zamalloa, Guido Antonio. Avaliao de alternativas tecnolgicas (GNL e GTL) para a viabilizao de jazidas de gs natural remotas em pases em desenvolvimento. Estudo de caso: jazida de Camisea no Peru. 2004. 219p. Tese de Doutorado Programa de Interunidades de Ps-Graduao em Energia, Universidade de So Paulo
O presente trabalho desenvolve uma anlise terica de duas alternativas tecnolgicas: Gs
Natural Liquefeito (GNL) e Gas to liquids (GTL), como opes para a viabilizao dos
denominados gases remotos. Concentrar-se- em um estudo de caso, o da jazida de
Camisea, no Peru. Alm de uma rigorosa avaliao das duas tecnologias, desenvolve-se uma
metodologia de avaliao de projetos, a qual considera todas as principais variveis do Projeto
Camisea e incorpora suas dimenses de incerteza. Essa metodologia baseia-se na utilizao de
algoritmos probabilsticos, atravs do mtodo denominado Monte Carlo.
O resultado a identificao de todas as variveis e seus graus de incerteza associados, bem
como a gerao dos perfis de risco para cada alternativa, expressos na forma de distribuio
de probabilidade acumulada. Atravs deste exerccio, tem-se a dupla ambio de estudar sob
uma tica mais complexa as possibilidades de viabilizao de um projeto essencial para o
Peru, mas tambm desenvolver, e apresentar de forma bastante didtica, uma metodologia que
permite incorporar as variveis de risco nas anlises de viabilidade de grandes projetos de
infra-estrutura energtica.
5
ABSTRACT
Carrera Zamalloa, Guido Antonio. Evaluation of technological alternatives (LNG and GTL) for the viability of remote natural gas fields in developing countries. Case study: Camisea field in Peru. 2004. 219p. Tese de Doutorado Programa de Interunidades de Ps-Graduao em Energia, Universidade de So Paulo
The present work develops a theoretical analysis of two technological alternatives; Liquefied
Natural Gas (LNG) and Gas to liquids (GTL), as options to make feasible the named
remote gases. It was used a study of case from Camisea, in Peru. In addition to a straight
evaluation of those two technologies, a methodology of evaluation for projects was
developed, which considers all main variables of the Camisea Project and merges its
dimensions of uncertainty. This methodology is based on the utilization of probabilistic
algorithm, by means of a method named Monte Carlo.
The result is the identification of all variables and their grades of uncertainty associated, as
well as the generation of risk profiles for each alternative, expressed in the form of
distribution of accumulated probability. By means of this exercise, we have the doubled
aspiration to study in a more complex view, the possibilities of making feasible an essential
project for Peru, and also develop and present, in a very didactical way, a methodology which
allows the incorporation of risk variables in the analysis of the viability for large sized
projects of energetic infrastructure.
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 Sistemas de transporte de gs natural 42
Figura 3.1 Crescimento da demanda de GNL 45
Figura 3.2 Custo de Transporte 47
Figura 3.3 Cadeia de Valor do GNL 51
Figura 3.4 Aprendizagem reduz custo de capital 52
Figura 3.5 Diminuio dos preos de navios de GNL 53
Figura 3.6 Custos do GNL diminuem 56
Figura 3.7 Exportaes mundiais de GNL 60
Figura 3.8 Importaes americanas de GNL 63
Figura 3.9 Capacidade projetada dos terminais americanos 63
Figura 3.10 Instalaes de GNL nos EU 67
Figura 4.1 Opes tecnolgicas GTL 73
Figura 4.2 O processo GTL-FT 74
Figura 4.3 Balano de energia e carbono em Plantas GTL-FT 75
Figura 4.4 Comparao entre perfis de produo de uma planta GTL-FT e uma
refinaria convencional (produtividade de cada categoria de produto
em % volumtrica) 76
Figura 5.1 Exemplo de um diagrama de influncia 101
Figura 5.2 Exemplo grfico de anlise de sensibilidade 105
Figura 5.3 Exemplo de identificao de variveis para simulao com MCC 111
Figura 5.4 Distribuio simples e acumulada 112
Figura 5.5 Exemplo de interpretao de um perfil de risco 112
Figura 5.6 Exemplos de perfis de risco 113
Figura 5.7 Tipos de distribuies 115
Figura 6.1 Capacidade instalada 120
Figura 6.2 Proposta tcnica para o projeto Camisea 125
Figura 6.3 Produo e venda de GLP 141
Figura 6.4 Mercado de querosene 142
Figura 6.5 Oferta de GN para os Estados Unidos 146
7
Figura 6.6 Possveis localizaes de plantas de regasificao 147
Figura 7.1 Diagrama de influncia do projeto Camisea 160
Figura 7.2 Diagrama de influncia do projeto Camisea Continuao 161
Figura 7.3 Resultados dos cenrios GN e GN & LGN 166
Figura 7.4 Variao do VPL em MM US$, do cenrio GN & LGN 166
Figura 7.5 Variao do VPL em MM US$, do cenrio GNL 167
Figura 7.6 Variao do VPL em MM US$, do cenrio GTL 168
Figura 7.7 Resultados das simulaes - todos os cenrios. 169
8
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 Evoluo das reservas provadas de GN (em trilhes de metros
cbicos) 30
Tabela 2.2 Consumo de GN na EU 33
Tabela 2.3 Sistemas de transporte de gs natural Caractersticas 40
Tabela 3.1 Reservas provadas de gs natural e produo de GNL 49
Tabela 3.2 Pases importadores de GNL (2002) 53
Tabela 3.3 Investimentos para um projeto de GNL 56
Tabela 3.4 Custos estimados para um projeto de GNL 57
Tabela 3.5 Comercio Mundial de GNL 2002 59
Tabela 3.6 Importaes de GNL nos EU (bilhes de m3) 64
Tabela 4.1 Sumrio das trs plantas GTL pioneiras Complexos implementados 78
Tabela 4.2 Sumrio de trs plantas GTL de segunda gerao (complexos em
desenvolvimento) 79
Tabela 4.3 Detalhamento dos custos de capital para um complexo GTL de
segunda gerao tpico (com uma capacidade de projeto de 50.000
bpd) 81
Tabela 4.4 Atividades de comercializao global de GLT 84
Tabela 4.5 Sntese FT da Sasol a partir de Syngas derivado de carvo. 86
Tabela 4.6 Taxa de retorno econmica 92
Tabela 4.7 Capacidade das plantas 92
Tabela 5.1 Exemplo de resultado de anlise de sensibilidade 105
Tabela 5.2 Distribuio do volume demanda de GN 107
Tabela 5.3 Nmeros aleatrios gerados 107
Tabela 5.4 Estimativas dos volumes de demanda de GN 108
Tabela 5.5 Exemplo de desenvolvimento do algoritmo 109
Tabela 6.1 Energia produzida (MWh) 120
Tabela 6.2 Volumes in situ do GN e LGN de Camisea 122
Tabela 6.3. Reservas provadas e provveis 122
Tabela 6.4. Possvel cenrio de produo para projeto Camisea 123
9
Tabela 6.5 Estimativas para o mercado residencial de GN em Lima 127
Tabela 6.6 Estimativas para o consumo comercial de GN em Lima 128
Tabela 6.7 Mercados residencial e comercial segundo HQI (em MMm3/dia) 128
Tabela 6.8 Consumo de gs natural residencial e comercial segundo a Shell e a
Stone & Webster/Flemming (em MM m3/dia) 129
Tabela 6.9 O mercado industrial potencial (MMm3/dia) 129
Tabela 6.10 Mercado industrial segundo HQI (MMm3/dia) 130
Tabela 6.11 Estimativa do mercado industrial para o GN de Lima 130
Tabela 6.12 Estimativas de consumo de GN da produo termeltrica 131
Tabela 6.13 O mercado das centrais trmicas, segundo HQI (MMm3/dia) 131
Tabela 6.14 Estimativas de consumo de GN no setor eltrico 132
Tabela 6.15 Estimativas do mercado do GNV segundo HQI (MMm3/dia) 134
Tabela 6.16 Estimativa de evoluo do mercado de GNV 135
Tabela 6.17 Projeo da demanda de gs natural no mercado peruano 137
Tabela 6.18 Consumo total previsto na regio de Lima segundo o HQI 139
Tabela 6.19 Estimativa de evoluo do consumo total de GN em Lima 140
Tabela 6.20 Estimativa de produo de GLP 142
Tabela 6.21 Estimativa de produo de condensados 143
Tabela 6.22 Preos do GN nos Estados Unidos ($/MMBtu) 146
Tabela 6.23 Valores da Cadeia de GNL para determinao do net back 147
Tabela 6.24 Investimentos cadeia de GNL 148
Tabela 6.25 Produo e venda de gs, usando a tecnologia GNL 148
Tabela 6.26 Investimentos para uma planta de GTL no Peru 150
Tabela 6.27 Produo de GTL e consumo de GN 151
Tabela 6.28 Projees preo do petrleo (US$/barril) 153
Tabela 6.29 Preos de Petrleo Cru e Derivados comercializados no Peru 154
Tabela 6.30 Projeo dos Preos de Petrleo Cru e Derivados comercializados
no Peru 154
Tabela 6.31 Estimativas do preo do petrleo 155
Tabela 6.32 Polticas para a determinao de preos do gs natural 156
Tabela 7.1 Variveis do sistema 164
10
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
3-D Tri dimensional
atm Atmosferas
B m3 Bilhes de metros cbicos
BG British Gas
bpd Barris por dia
Btu do ingls, British Termal Unit
C.I.F. Do ingls, Costs, Insurance and Freight
cf cubic feet
CO Monxido de carbono
CO2 Dixido de carbono
EAU Estados rabes Unidos
EIA Agncia de informao de energia dos EU
EPC Engenharia, gerenciamento e construo
EU Estados Unidos
UE Unio Europia
Eurostat Statistical Office of the European Communities
FEED Do ingls, Front end engineering design
FERC Comisso Federal Reguladora de Energia (EU)
FT Fischer Tropsch
GIIGNL Groupe internationale ds importateurs du gaz naturel liqufi
GLP Gs liquefeito de petrleo
GN Gs natural
GNC Gs natural comprimido
GNL Gs natural liquefeito
GNV Gs natural veicular
GTL Do ingls, gas to liquids
GTW Do ingls, gas to wire
HQI Hydro Qubec International
km Quilmetro
11
Lbs Libras
LGN Lquidos de gs natural
LNG do ingls, Liquefied natural gas
M Mil (1.000)
m3 Metros cbicos
MCC Mtodo de Monte Carlo
MEM Ministrio de Energia e Minas (Peru)
MM m3 Milhes de metros cbicos
MM m3/dia Milhes de metros cbicos por dia
MM US$ Milhes de dlares americanos
MM Milhes (1000.000)
msnm Metros sobre o nvel do mar
MWh Mega watts hora
NOx xidos de nitrognio
OGJ Oil and Gas Journal
PIB Produto Interno Bruto
Ppm Partculas por milho
SOx xido de enxofre
tcf do ingls, tera cubic feet
TEPCO Tokyo Electric Power Co.
tpa Toneladas por ano
US$/MMBtu US$ por milho de Btu
VMEH Vice Ministrio de Energia e Hidrocarbonetos da Bolvia
VPL Valor presente lquido
12
13
SUMARIO
CAPTULO I
INTRODUO
1.1. Descrio do problema 17
1.2. Os objetivos do estudo 23
1.3. Contribuies 24
1.4. Estrutura do texto 25
CAPTULO II
RPIDA INTRODUO AO GS NATURAL E SUAS DIFICULDADES
DE TRANSPORTE
2.1. O gs natural 27
2.2. Reservas provadas de gs natural 28
2.3. Crescimento mundial da demanda de gs 32
2.4. A necessidade de viabilizar os gases remotos 34
2.5. A importncia do transporte de gs 37
CAPTULO III
GS NATURAL LIQUEFEITO (GNL) COMO OPO PARA
VIABILIZAO DE GS NATURAL REMOTO
3.1. Rpida perspectiva histrica do GNL 43
3.2. O GNL como fonte competitiva de Gs Natural 46
3.3. Evoluo dos custos do GNL 50
3.4. O comrcio mundial de GNL 57
3.5. Preos do GNL 67
14
CAPTULO IV
GAS-TO-LIQUIDS (GTL) COMO OPO PARA VIABILIZAO DE
GS NATURAL REMOTO
4.1. Rpida introduo histrica e conceitual ao GTL 69
4.2. Os processos GTL e a rota Fischer Tropsch 73
4.3. Eficincias das Plantas GTL-FT 74
4.4. Evoluo e incertezas do GTL 77
4.5. Principais obstculos para as plantas GTL 80
4.6. Alguns relatos da experincia comercial de plantas GTL 82
4.6.1. Operaes comerciais de plantas GTL-FT 84
4.6.2. Projetos Propostos de GTL-FT em empreendimentos que j alcanaram o
estgio FEED 86
4.7. Alguns aspectos econmicos dos projetos GTL 87
4.8. Competitividade de custos 90
CAPTULO V
METODOLOGIA PROBABILSTICA PARA ANLISE DE DECISO EM
PROJETOS INTEGRADOS DE GS NATURAL
5.1. Introduo 93
5.2. A necessidade de identificar as variveis que geram risco na seleo de
projetos 94
5.3. O parmetro de deciso 97
5.4. O Mtodo Monte Carlo (MCC) 98
5.4.1. Conceito de probabilidade e a previso do futuro 99
5.4.2. Descrio da metodologia 100
5.4.2.1.Identificao das variveis, relaes entre as variveis e construo do
modelo matemtico 101
5.4.2.2.Identificao das variveis que geram maior risco 103
5.4.2.3.Determinao das curvas de risco usando o mtodo probabilstico (Mtodo
de Monte Carlo) 106
5.4.2.4. Exemplo de aplicao do modelo Monte Carlo 106
5.4.2.5.Anlise dos resultados (perfil de risco, interpretao das curvas de
15
distribuio e estatsticas) 111
5.4.2.6.Exemplo de interpretao de um Perfil de Risco 112
5.4.2.7.Estatsticas da distribuio e seu uso na anlise dos resultados 114
5.5. Concluso sobre a metodologia 116
CAPTULO VI
ESTUDO DE CASO: DESENVOLVIMENTO DA JAZIDA DE CAMISEA
NO PERU
6.1. Introduo 117
6.2. Quadro geral do setor energtico peruano 118
6.2.1. A indstria de hidrocarbonetos 118
6.2.2. O setor eltrico 119
6.3. Oferta potencial de gs natural no Peru 121
6.4. O projeto Camisea 123
6.5. Potencial do mercado peruano para o gs natural de Camisea 125
6.5.1. Mercados residencial e comercial 125
6.5.2. O mercado industrial 129
6.5.3. Mercado de gerao de eletricidade 130
6.5.4. O setor transporte 133
6.5.5. Industrias especificas 135
6.5.6. A viso do governo do mercado para o gs natural 137
6.5.7. Resumo das estimativas de consumo de gs natural 139
6.6. Breves comentrios sobre o potencial do mercado peruano para
hidrocarbonetos lquidos 140
6.6.1. Mercado de GLP 140
6.6.2. Mercado de querosene 142
6.7. Mercados internacionais para o GN de Camisea 143
6.7.1. Potencial de mercado de GNL nos Estados Unidos da Amrica 145
6.7.2. Implantao de uma planta de GTL para exp. de hidrocarbonetos lquidos 149
6.8. Preos e polticas para o GN de Camisea 151
6.9. Incertezas no desenvolvimento do mercado peruano para o gs de Camisea 156
6.9.1. Mercado do GN 156
6.9.2. O principal concorrente para a exportao: A Bolvia 157
16
CAPTULO VII
MODELAGEM, RESULTADOS E DISCUSSES
7.1. Identificao das variveis, relaes e construo do diagrama de
influncias 159
7.2. O modelo matemtico e as variveis aleatrias 161
7.3. Descrio dos cenrios e avaliao de resultados 165
CAPTULO VIII
CONCLUSES E CONSIDERAES FINAIS
8.1. Concluses 170
8.2. Consideraes finais 175
ANEXO I - GS NATURAL LIQUEFEITO (GNL) 177
ANEXO II DESCRIO DOS PROCESSOS DA TECNOLOGIA GTL FT 193
ANEXO III LOCALIZAO DA JAZIDA DE CAMISEA, A CIDADE DE
LIMA E A ROTA DOS DUTOS 199
ANEXO IV - DESCRIO DO SISTEMA (CADEIA DE GN) DO PROJETO
CAMISEA 200
REFERNCIA BIBLIOGRFICA 212
BIBLIOGRAFIA 217
17
CAPTULO I
INTRODUO
1.1. Descrio do problema
O gs natural (GN)1 caracteriza-se por sua grande maleabilidade estratgica quanto
demanda. Pode ser utilizado em vrias atividades industriais, seja atravs da queima direita
(permitindo um aumento da competitividade e qualidade de fabricao de diversos produtos
como cermica, vidro, txteis e alimentos), seja na gerao de vapor (o qual pode ser
associado gerao eltrica atravs da co-gerao); ou ainda como matria-prima na indstria
petroqumica e no plano residencial, podendo substituir tanto a eletricidade como o gs
liquefeito do petrleo (GLP)2. Alm disso, o gs pode ser utilizado na gerao de energia
eltrica em usinas termeltricas, seja operando continuamente na base de sistemas interligados
ou complementando sistemas hidrotrmicos (Moutinho dos Santos et al., 2002).
No entanto, para o gs natural chegar ao mercado e substituir outros combustveis
concorrentes (como por exemplo, eletricidade, leo combustvel, diesel, lcool ou gasolina),
os consumidores necessitam encontr-lo a preo e condies de venda competitivos. No
clculo do preo do gs, existem vrios componentes fundamentais: caracterstica da sua
origem (por exemplo, associado ou no associado), qualidade do gs descoberto, localizao
da jazida, custo de produo, tecnologia e custo de transporte e de distribuio, mercado a ser
atendido, preos dos combustveis concorrentes e aspectos tributrios. Alm disso, variveis
ambientais podem valorizar o gs em relao a outras fontes de energia ou podem dificultar,
ou mesmo inviabilizar, um projeto de produo, transporte ou distribuio de gs.
1 O gs natural um combustvel fssil, uma mistura de hidrocarbonetos leves, encontrado em rochas porosas no subsolo, podendo estar associado ou no ao petrleo. composto por gases inorgnicos e hidrocarbonetos saturados, predominando o metano e, em menores quantidades, o etano, o propano e o butano. No estado bruto, apresenta baixos teores de contaminantes como o nitrognio, o dixido de carbono, a gua e compostos de enxofre. Legalmente, atravs da definio estabelecida na Lei n. 9.478/97, Gs Natural (ou Gs), todo hidrocarboneto que permanea em estado gasoso nas condies atmosfricas normais, extrado diretamente a partir de reservatrios petrolferos ou gaseferos, incluindo gases midos, secos, residuais e gases raros. 2 O GLP pode ser separado das fraes mais leves do petrleo ou das mais pesadas de gs natural. Tambm um combustvel fssil constitudo principalmente por uma mistura de hidrocarbonetos com 3 e 4 tomos de carbono, com ligao simples, denominados de propano e butano. Molculas com ligaes duplas, propeno e buteno, tambm ocorrem com frequncia. A temperatura ambiente, mas submetido presso na faixa de 8 a 15 kgf/cm2, o GLP apresenta-se na forma lquida. Assim, trata-se de um combustvel de mais fcil armazenamento, transporte e distribuio do que o GN. No Brasil a forma mais popular da comercializao do GLP atravs do seu engarrafamento em botijes de 13 kg de gs, apresentando vrios usos, mas, principalmente, difundido para utilizao em coco residencial e comercial, sendo neste caso conhecido como gs de cozinha.
18
O problema de acesso aos mercados em condies competitivas torna-se ainda mais
acentuado para os ditos gases remotos. Um reservatrio de gs natural considerado
remoto quando se encontra afastado de qualquer mercado potencial. Neste caso, os custos de
capital e de operao da infra-estrutura de transporte representam uma componente maior na
formao do preo final do gs, podendo inviabilizar a sua capacidade de substituir outras
formas de energia junto aos consumidores finais.
Neste trabalho de tese, prope-se uma anlise terica sobre dificuldades e potenciais
econmicos para a viabilizao do aproveitamento comercial de gases remotos,
considerando os diferentes avanos tecnolgicos que se processam na rea de transporte e
distribuio de gs.
A anlise ser desenvolvida a partir de um estudo de caso: o da Jazida de Camisea, no Peru.
Essa se caracteriza pelas quantidades significativas de gs natural disponveis, com reservas
provadas e provveis3 de 306 bilhes de metros cbicos (MEM, 2001), e pelas distncias que
as separam dos grandes mercados nacionais e internacionais. Alm do mais, a jazida est
inserida em regio de alta sensibilidade ambiental e de difcil acesso. Para complicar, nos
ltimos anos, viu suas chances de exportao aos mercados internacionais diminurem com a
entrada de novos concorrentes, principalmente na sia, na Amrica do Norte e mesmo em
outros pases latino-americanos como Bolvia, Brasil e Trinidad e Tobago.
No caso do Brasil, o gs de Camisea compete com aquele das jazidas de Urucu e Jurua. Estas
jazidas tentam viabilizar-se para o fornecimento de GN em regies do Acre, Rondnia e
Amazonas, mercados que tambm so interessantes para Camisea. A descoberta de
importantes campos de GN domstico na prpria regio amaznica brasileira, com boas
perspectivas para novas descobertas no futuro, praticamente inviabiliza as exportaes
peruanas para esses mesmos mercados. Em pesquisa anterior (Carrera, Moutinho dos Santos,
2000), (Carrera, 1998), trabalhou-se com esta perspectiva, porm tal possibilidade estratgica
tornou-se remota. A exportao do GN de Camisea para o Brasil ainda poder ser factvel
dentro de algum esquema de produo complexo, associado ao GN produzido nos campos
brasileiros e visando sua exportao para fora da regio amaznica, eventualmente para
3 So identificadas como reservas provadas as que tem uma probabilidade de recuperao igual ou superior a 90%. As reservas provveis tem probabilidade de recuperao entre 50 e 90%.
19
mercados localizados fora do continente sul-americano. Contudo, tais opes no faro parte
do escopo deste trabalho.
As reservas de GN provadas da Bolvia tambm evoluram muito desde 1997, passando de
157 bilhes de m3 a 675 bilhes de m3 em 2001 (VMEH4 apud Mercados Energticos, 2001).
Uma parte5 desta grande quantidade de GN est sendo exportada para o Brasil, suprindo as
regies Centro-Oeste, Sudeste e Sul atravs do Gasbol6. Mesmo levando em conta futuras
ampliaes do Gasbol, a Bolvia ainda apresenta grandes quantidades excedentes de GN, as
quais podero ser exportadas para outros pases atravs de dutos ou usando outras tecnologias,
por exemplo, o Gs Natural Liquefeito (GNL)7, que tem sido avaliado como opo estratgica
mais adequada para sua sada ao Oceano Pacfico. At o momento, analisam-se duas
alternativas de sada: pelo Chile ou pelo Peru, constituindo a eleio de uma delas um
problema tcnico, econmico e poltico. Com isto, como ser visto ao longo deste trabalho,
mais uma alternativa de exportao do GN de Camisea v-se ameaada por um novo
concorrente.
Por outro lado, o mercado peruano de GN no suficientemente maduro para poder-se
afirmar que o uso domstico desse combustvel tornar o projeto de Camisea rentvel para as
empresas envolvidas e para a sociedade peruana. Para esta, a perspectiva de desenvolvimento
dos seus recursos naturais encorajadora, merecendo todo o esforo da nao, porm, no
ambiente empresarial, ainda h muitas variveis e incertezas que tm sistematicamente
atrasado o desenvolvimento da jazida.
A princpio, para a viabilizao do projeto, torna-se necessrio simultaneamente: (1) criar-se e
desenvolver-se um mercado nacional de GN no Peru; e (2) viabilizar-se a exportao de GN
4 Vice Ministrio de Energia e Hidrocarbonetos da Bolvia 5 O contrato de 20 anos prevendo-se o gasoduto operando em plena carga durante todo o perodo, 30 MMm3/dia, totalizaria uma exportao de 219Bilhes de m3, que corresponderia a 32% do total das reservas. 6 Em fevereiro de 1993 foi assinado um contrato de compra e venda de gs natural entre a Petrobras e a YPFB, pelo prazo de 20 anos. Para viabilizar o transporte e o fornecimento do gs boliviano s regies Sul, Sudeste e Centro-Oeste, foi construdo o Gasoduto Bolvia-Brasil, tambm conhecido por Gasbol. Este gasoduto tem uma extenso de 3150 km, sendo 560 km em territrio boliviano e 2590 km em territrio brasileiro, integrando-se infra-estrutura de gs existente no Cone Sul de Amrica do Sul. 7 O GNL um gs que foi convertido para o estado lquido, permitindo a sua armazenagem e transporte quando as distncias entre as reas de produo do gs e o mercado consumidor so longas ou quando o terreno se apresenta muito difcil para o transporte por gasodutos. O gs liquefeito atravs do seu resfriamento 161,5oC, reduzindo seu volume em 1/ 600 do volume original. Isto possvel pelo resfriamento do gs natural, com um refrigerador secundrio, e pela reduo da presso do gs. O GNL tambm chamado de gs criognico ou muito frio.
20
para outros mercados no vizinhos, usando outras tecnologias como o GNL ou o GTL (do
ingls Gas to Liquids)8.
Como ser visto ao longo do trabalho, nenhuma das estratgias encontra soluo trivial. O
desenvolvimento de um mercado domstico encontra uma serie de dificuldades logsticas,
pois a jazida fica em uma regio de difcil acesso, longe do principal mercado peruano,
constitudo pela cidade de Lima, e muito longe dos grandes mercados internacionais. Em
qualquer situao, necessrio escoar grandes quantidades de GN para poder viabilizar os
gasodutos ou as plantas de GNL e GTL que permitiriam levar o combustvel at os
consumidores. Mesmo projetos exportadores de GNL e GTL requerem dutos intermedirios,
que necessitam atravessar os Andes, tendo que superar alturas superiores a 4000 metros. Estas
e outras variveis tcnicas, polticas, econmicas e ambientais geram incertezas para os
projetos.
Trata-se, assim, de um empreendimento de grande envergadura, no qual as condies de
competitividade envolvem grandes incertezas e podem alterar-se rpida e radicalmente. Neste
contexto, indispensvel uma avaliao permanente do Projeto Camisea. No se deve
esquecer que, em 1998, aps o anncio entusiasmado da descoberta da jazida e de suas
estratgias para desenvolv-la, a empresa Shell decidiu abandonar o projeto. Os mesmos
motivos que levaram a empresa pioneira a no dar continuidade ao empreendimento ainda
podem, eventualmente, inviabilizar os trabalhos desenvolvidos at o presente.
O governo peruano, em um segundo intento de ativar o projeto, no ano 2000, assinou novos
contratos. Nesse novo esquema contratual, os investidores9 obrigam-se a desenvolver a
explorao e produo de hidrocarbonetos na regio de Camisea, bem como o transporte e a
distribuio do gs.
Desde a assinatura do contrato, ainda no se tem certeza da viabilidade da exportao do GN
da Jazida de Camisea, nem das tecnologias, GNL ou GTL, que podem oferecer maiores
benefcios nessa exportao. As opinies so divergentes, existem poucas informaes
8 O GN tambm pode ser convertido para produtos lquidos usando diferentes tecnologias. A variedade de combustveis lquidos finais, atravs de processos de sntese qumica, denominado GTL. 9 Consrcio formado por Pluspetrol Peru Corporation, Hunt Oil Company of Peru, SK Corporation e Hidrocarburos Andinos S.A.C.
21
devidamente sustentadas, e que sejam de domnio pblico, que mostrem e discutam
claramente as vantagens e desvantagens das alternativas existentes.
Por outro lado, no se pode afirmar que o mercado peruano reagir e demandar a quantidade
de GN necessria para a recuperao dos investimentos j realizados at o momento10. H dois
fatores normalmente indicados como empecilhos e que dificultam o desenvolvimento de um
mercado de GN no Peru. O primeiro o fato de no haver uma cultura mais arraigada de uso
do gs como fonte energtica. Em segundo lugar, os preos do GN tornam-se pouco
competitivos devido a problemas de infra-estrutura e de mercado. Isto sem falar dos fatores
macroeconmicos e de instabilidade poltica que podem afetar os investimentos externos no
Peru, estagnando o crescimento da economia domstica e tornando qualquer iniciativa de
expanso do uso do GN ainda mais difcil.
Este trabalho de tese no pretende ser conclusivo, pois, tendo sido escrito principalmente
atravs de fontes de dados externas, h sem dvida, grandes incertezas que devero ser
estudadas com mais detalhe no futuro. No entanto, trata-se de um desafio original em seu af
de tentar responder, de maneira integrada, o seguinte conjunto de questes:
H um mercado peruano capaz de viabilizar o Projeto Camisea?
Ser necessrio gerar polticas para o aumento da gerao trmica de eletricidade com
GN, provocando o vertimento de guas em usinas hidreltricas ou paralisando o
planejamento e a construo de novas hidreltricas?
Haver necessidade de exportar o GN para viabilizar o projeto?
Quais as conseqncias para o Peru caso o seu principal concorrente a Bolvia
consiga desenvolver um projeto de exportao usando a tecnologia GNL, atravs da
infra-estrutura porturia do Chile?
Quais seriam os benefcios e a viabilidade de um projeto de GNL binacional, entre
Bolvia e Peru, construindo-se uma planta de liquefao em territrio peruano e
dividindo-se riscos de mercado, de investimentos e de tecnologia?
Ser que, ao invs de exportar usando a tecnologia do GNL, seria melhor implementar
uma usina de GTL e exportar produtos lquidos para o mercado global?
10 bom lembrar o acontecido no Brasil, entre o final dos anos 1990 e o inicio dos anos 2000, quando o GN foi apontado como a grande alternativa energtica. Apontado como um energtico limpo e de mltiplas aplicaes, e considerado como combustvel do futuro no Brasil, o GN ainda no deslanchou. H grandes perspectivas de crescimento do consumo de gs no pas, mas trata-se de um energtico sobre o qual
22
Estas so algumas das principais questes que este trabalho prope-se a responder. Para
cumprir esse objetivo, ser desenvolvida uma metodologia de avaliao e anlise de deciso
de projetos, a qual levar em considerao todas as variveis do Projeto Camisea e
incorporar suas dimenses de incerteza, das diferentes alternativas estudadas.
A metodologia sobre a qual pauta-se o desenvolvimento do trabalho a utilizao de nmeros
aleatrios, como expresso pelo mtodo denominado de Monte Carlo. Esta uma tcnica de
amostragem artificial empregada para operar numericamente sistemas complexos e que
tenham componentes aleatrios.
Esta metodologia realiza diversas simulaes. Em cada uma delas, so gerados valores
aleatrios para o conjunto de variveis de entrada e para os parmetros do modelo que esto
sujeitos incerteza. Tais valores aleatrios gerados seguem distribuies de probabilidade
especficas, que devem ser identificadas ou estimadas previamente. O conjunto de resultados
produzidos ao longo de todas as simulaes pode ser analisado estatisticamente e fornecer
resultados em termos de probabilidade.
O princpio do mtodo a realizao de um nmero elevado de simulaes, sendo que, a
cada simulao, sorteiam-se valores para as variveis aleatrias. Esses sorteios tm,
entretanto, que respeitar as distribuies de probabilidade que definem cada uma das
variveis. importante preparar o modelo de maneira que se possa realizar as simulaes
necessrias.
O resultado ser a identificao de todas as variveis e seus graus de incerteza associados,
bem como a gerao dos perfis de risco para cada alternativa, expressos na forma de
distribuio de probabilidade acumulada.
Atravs da comparao dos perfis de risco, pode-se determinar e eleger a melhor alternativa.
Proporciona-se uma viso flexvel e no esttica do desempenho do sistema no futuro, j que
os perfis de risco permitem visualizar todos os valores que podem tomar as variveis
aleatrias, dadas as incertezas que existem.
recai o peso econmico dos grandes investimentos que ainda se fazem necessrios para viabilizar sua penetrao na matriz energtica brasileira.
23
A metodologia proposta pretende oferecer respostas adequadas aos diversos questionamentos
e incertezas que envolvem o Projeto Camisea, porm trata-se de uma ferramenta til para todo
pesquisador desejoso de avaliar possibilidades de abastecimento energtico, considerando
diferentes padres de risco e procurando obter custos aceitveis para a sociedade.
fundamental incorporar-se a avaliao do risco no processo de planejamento energtico, pois
a expanso futura da infra-estrutura energtica dever processar-se em mercados cada vez
mais competitivos, devendo representar esforos sociais minimizados e sobre os quais
existam um mnimo de avaliao e controle das incertezas.
Foram necessrios o desenvolvimento de algoritmos e a implementao de um sistema
computacional11 que atenda as necessidades especficas de grandes projetos energticos (no
caso especfico a cadeia do gs natural da jazida de Camisea).
Pode-se dizer que a energia essencial no processo de desenvolvimento econmico dos
povos. A continuidade do abastecimento energtico condio indispensvel para a
sustentao da atividade econmica nas sociedades atuais, razo pela qual deve-se entender o
Projeto Camisea como uma iniciativa essencial, que deve apresentar alternativas e solues
que satisfaam os interesses de todos os agentes envolvidos, lembrando sempre que, antes de
mais nada, no tempo preciso, qualquer projeto energtico deve apresentar benefcios para a
sociedade.
1.2 Os objetivos do estudo
No presente trabalho ser desenvolvida uma anlise terica de duas alternativas tecnolgicas
(GNL e GTL) como opes para a viabilizao dos denominados gases remotos.
Concentrar-se- em um estudo de caso, o da Jazida de Camisea no Peru.
Para cumprir esse objetivo, alm de uma rigorosa avaliao das duas tecnologias, ser
desenvolvida uma metodologia de avaliao de projetos, a qual considera todas as principais
variveis do Projeto Camisea e incorpora suas dimenses de incerteza. Sero obtidos os perfis
de risco das alternativas em estudo.
24
Essa metodologia baseia-se na utilizao de algoritmos probabilsticos, atravs do mtodo
denominado de Monte Carlo. O trabalho apresenta os resultados para alguns cenrios, mas
tambm a metodologia de anlise para que o leitor interessado possa replicar os exerccios
dentro de outros contextos.
Sero geradas curvas de risco das diferentes alternativas tecnolgicas consideradas como
opo mais vivel para o desenvolvimento da jazida de Camisea. Atravs deste exerccio,
tem-se a dupla ambio de estudar sob uma tica mais complexa as possibilidades de
viabilizao de um projeto essencial para o Peru, mas tambm desenvolver, e apresentar de
forma bastante didtica, uma metodologia que permite incorporar as variveis de risco nas
anlises de viabilidade de grandes projetos de infra-estrutura energtica.
Na aplicao das ferramentas desenvolvidas para a jazida de Camisea, sero estabelecidos:
(A) as variveis que geram maior risco para o projeto e (B) as duas possibilidades de
exportao do GN, isto , a adoo da tecnologia do GNL, visando o mercado dos Estados
Unidos e principalmente da Califrnia ou a construo de uma usina de GTL, procurando a
produo de lquidos de alta qualidade para exportao ao mercado global.
1.3. Contribuies
Nos ltimos anos, tm sido identificados grandes campos de GN com caractersticas de gases
remotos. Com isso, novas tecnologias para aproveitamento desses gases tm sido propostas
incluindo os processos de Fischer-Tropsch, gas to liquids, usinas de GNL, produo de
Syngas, metanol, amnia, MTBE, dimethyl ether, DMM, reatores plasma-arc, gas-to-
steel, gas-to-aluminum, gas-to-carbon-black, oxidao direta de metano, gas-to-
protein e gas-to-olefins.
Invariavelmente procura-se reduzir a principal desvantagem do gs, qual seja sua baixa
densidade energtica por unidade de volume, encarecendo-se seu transporte e distribuio.
Assim, consideram-se tecnologias que procurem manter o gs como produto final a ser
entregue aos consumidores, porm aumentando-se sua densidade por unidade de volume
11 usada a linguagem de programao (Visual Basic For Applications) e planilhas eletrnicas para a apresentao dos resultados. Para evitar gerar grandes volumes de anexos de difcil leitura, evitou-se apresentar os resultados das simulaes ao longo do texto. Porm, todos
25
atravs da compresso e/ou liquefao, ou ento, utiliza-se o gs in situ, no local de
produo, agregando valor atravs de processos que conduzam a produtos com maior liquidez
de mercado e mais facilmente transportveis.
Neste trabalho de tese, pretende-se contribuir com as discusses sobre essas novas
alternativas, focando os exerccios de simulao na implantao de duas opes (GNL e GTL)
para a mais importante jazida de gs remoto do Peru, o campo de Camisea. Pretende-se,
assim, subsidiar o debate que h anos se desenvolve com relao ao futuro do projeto
Camisea, tentando-se explicitar os benefcios diretos e indiretos que essas tecnologias podem
trazer para a sociedade peruana.
Neste sentido, bom lembrar que existem vrias correntes de pensamento ou opinies em
torno explorao e explotao do GN de Camisea. H quem defende s o consumo interno,
posicionando-se radicalmente contra sua exportao, enquanto outros grupos justificam a
exportao na procura do retorno do investimento. H quem prope projetos binacionais, sem
grandes anlises mais aprofundadas dos mesmos, enquanto vrias correntes propem o
adiamento da explorao at que se apresentem melhores condies de mercado. Com os
resultados apresentados neste trabalho, espera-se enriquecer as discusses, introduzindo-se
importantes informaes devidamente referenciadas.
Contribui-se, tambm, com o desenvolvimento de uma metodologia que apresenta tcnicas de
anlise de deciso incorporando as incertezas do projeto. A adoo de mtodos probabilsticos
tornou-se rotineira na prtica das empresas de explorao e produo de petrleo e gs. Os
desafios impostos pelos riscos geolgicos impedem a adoo de abordagens determinsticas
em projetos de explorao e produo. Neste trabalho, avana-se com o conceito procurando-
se encarar uma jazida remota de gs como uma cadeia integrada de incertezas, que, somadas
ou individualmente, podem inviabilizar todo o projeto.
1.4. Estrutura do texto
O trabalho est subdividido em oito captulos. Aps este Captulo Introdutrio, o Captulo
II, Rpida introduo ao gs natural e suas dificuldades de transporte, apresenta ao leitor
uma perspectiva do gs natural no mundo, discutindo-se, em seguida, o conceito de gs
os resultados so apresentados em CD ROM anexo.
26
remoto e a necessidade da sua viabilizao. Aps essas discusses, nos Captulos III, Gs
natural liquefeito (GNL), e Captulo IV, Gas-to-liquids (GTL), so apresentadas as
tecnologias GNL e GTL como opes para a viabilizao de gases remotos. As duas
tecnologias so discutidas amplamente, incluindo-se temas tecnolgicos, as atividades de
comercializao no mundo, aspectos econmicos e competitividade com respeito a outras
opes.
Com os conhecimentos tcnicos e econmicos das duas tecnologias e seus comportamentos
no mercado mundial, apresenta-se, em seguida, o Captulo V, Metodologia probabilstica
para anlise de deciso em projetos integrados de gs natural, onde so introduzidos os
instrumentos metodolgicos que permitiro desenvolver as anlises comparativas do caso de
estudo.
O Captulo VI, Estudo de caso: desenvolvimento da jazida de Camisea, no Peru, apresenta
e discute brevemente a situao energtica atual do Peru, pas possuidor da jazida em estudo.
Nesse captulo realizada uma avaliao das possibilidades de desenvolvimento da jazida de
Camisea, tendo-se, inicialmente, como foco o atendimento do mercado domstico peruano.
Sero considerados elementos econmicos e de competitividade, sendo apresentados alguns
estudos de mercado realizados nos ltimos anos. Questionar-se- a necessidade ou no de
agregar-se o mercado exportador para viabilizar as alternativas de projeto a serem propostas.
No Captulo VII, Modelagem, resultados e discusses, apresenta-se uma breve descrio da
aplicao da metodologia, descrevem-se os cenrios e, finalmente, apresentam-se os
resultados da aplicao da modelagem. Esse captulo tem como complemento o anexo IV que
facilita o entendimento do sistema, das variveis e da modelagem como um todo. No Captulo
VIII, Concluses e consideraes finais, apresentam-se as concluses do trabalho,
procurando-se estabelecer as limitaes do estudo e sugerindo-se os eixos de pesquisa que
podem ser avanados posteriormente a partir dos resultados e tcnicas aqui apresentadas.
27
CAPITULO II
RPIDA INTRODUO AO GS NATURAL E SUAS DIFICULDADES DE
TRANSPORTE
2.1. O gs natural
O gs natural vem adquirindo importncia estratgica no mundo em razo da sua qualidade,
flexibilidade, abundncia e das grandes vantagens ambientais. A alta qualidade do gs natural
como energtico decorrente de suas propriedades qumicas e fsicas. Ele limpo de
impurezas e com baixo ndice de compostos de enxofre. Os gases resultantes de sua
combusto podem entrar em contato direto com produtos e processos sem contamin-los, e a
evacuao dos gases de exausto pode ser realizada com o mximo aproveitamento do calor
sem o risco de formao de cidos e a conseqente corroso dos trocadores de calor e das
chamins.
O gs natural um produto fcil de aplicar, que queima em estado natural sem precisar de
equipamentos sofisticados, o que faz dele um combustvel muito flexvel. Seu estado gasoso
propicia um nvel de controle nos processos de combusto que permite garantir a elevada
qualidade de produtos e processos mais sofisticados. A sua amplitude de usos o torna um
competidor potencial de quase todos os demais combustveis alternativos. O gs natural
compete com o carvo, o leo combustvel, a hidroeletricidade ou a energia nuclear na
gerao de eletricidade. Em aplicaes residenciais, comerciais e industriais concorre com o
leo diesel e o GLP. Na rea de transporte, um forte concorrente da gasolina, do diesel, GLP
e lcool carburante. Por outro lado, o GN tem aplicaes no energticas, como o caso da
sua utilizao como matria-prima na indstria qumica e de fertilizantes.
Com o incremento das reservas mundiais de gs natural e o crescimento da disponibilidade de
gs natural no mundo, no longo prazo, aps o estabelecimento de grandes redes de transporte
e distribuio, bem como a massificao das usinas de liquefao e re-gasificao e sistemas
28
de transporte usando a tecnologia GNL, o gs poder estar disponvel em qualquer vazo e
potncia, possibilitando armazenagens estratgicas e a realizao de contratos no mercado de
abastecimento tradicional e "spot".
Mas, a grande vantagem do gs natural que ele o combustvel fssil menos poluente.
Encontra-se entre os energticos que tm menor potencialidade para impactar o meio
ambiente. O estado natural gasoso e sua baixa densidade proporcionam uma rpida dissipao
na atmosfera sem impregnar organismos minerais, vegetais ou animais. A ausncia de
compostos de enxofre e nitrogenados em sua composio proporciona uma combusto livre
da emisso de SOx (gs que contribui para a chuva cida) e com a menor taxa de emisso de
NOx (gs que ataca a camada de oznio) entre os combustveis. Como um combustvel no
estado gasoso, sua combusto se processa de forma mais completa e a emisso de CO
baixssima (Gasnet, 2004). Considerando-se o equivalente de energia produzida, o petrleo
gera um tero a mais de CO2 do que o gs natural, enquanto o carvo gera dois teros a mais
(Rifkin, 2003). Nos ltimos anos, com a intensificao das emisses de gases de efeito estufa,
a comunidade cientfica, lderes polticos e ambientalistas vm pedindo a insero do gs nas
matrizes energticas.
O gs natural vem adquirindo importncia estratgica no mundo inteiro, devido s vantagens
que apresenta frente aos outros combustveis, principalmente, alm da atual relativa
abundncia e da necessidade de diversificao de fonte de energia.
Neste cenrio, a indstria do gs pode representar um importante motor de desenvolvimento
econmico para os pases em desenvolvimento, gerando empregos, abrindo oportunidades de
novos negcios e permitindo o domnio de tecnologias de ponta que conduziro a importantes
ganhos econmicos. No entanto, torna-se fundamental estabelecer polticas coerentes que
privilegiem usos mais nobres para o gs, assim como h a necessidade de se desenhar
sistemas de transporte e distribuio mais eficientes.
2.2. Reservas provadas de gs natural
Em Moutinho dos Santos et al (2002), encontra-se uma ampla discusso sobre a evoluo das
reservas provadas de gs natural no mundo. Desde os anos 1970, as reservas provadas de gs
natural no mundo prosseguem em uma trajetria de crescimento espetacular. Pode-se observar
29
na tabela 2.1 que, partindo-se de reservas gasferas totais de 44,98 trilhes de metros cbicos
em 1970, houve uma expanso de 66,1% no perodo de 1970-1980; de 58,8% em 1980-1990;
de 25,2% em 1990-2000. Entre 1970 e 1990, as reservas globais de gs cresceram mais
rapidamente do que as reservas de petrleo. Pode-se observar que a relao de reservas de
gs/petrleo aumentou de 48,86% em 1970 at 102,47% em 1990. Em seguida, no ultimo
decnio (1990-2000), essa relao recuou at 96,57% em 2000, revelando um resfriamento na
expanso das reservas gasferas em relao ao petrleo.
At 1970, as reservas provadas de gs natural do mundo estavam concentradas em poucas
regies. A antiga Unio Sovitica e Amrica do Norte (Canad, Estados Unidos e Mxico)
concentravam 48,6% das reservas gasferas globais. Na frica encontravam-se 12,06%, sendo
que apenas a Arglia era representativa, com cerca de 4,0 trilhes de metros cbicos. A maior
parte da produo argelina voltava-se para o abastecimento do mercado europeu. A Europa
Ocidental constitua o terceiro grande mercado, mas suas reservas domsticas representavam
apenas 9,3% das reservas totais, onde predominavam Holanda e Reino Unido.
sia e Amrica do Sul e Central apenas possuam 3,8% e 3,97% das reservas globais. Na
sia, apenas a Austrlia e o Paquisto apresentavam disponibilidade de gs com alguma
expresso, o que lhes permitiu antecipar a construo de uma indstria de gs nacional com
suprimento de gs domstico. Na Amrica Latina, somente a Argentina, o Mxico e a
Venezuela eram vistos como pases com boas promessas de gs natural.
No final do ano 2000, as reservas provadas de gs no mundo atingiram a marca de 149,5
trilhes de metros cbicos. No perodo 19702000, a maior parte do crescimento dessas
reservas ocorreu em pases menos desenvolvidos.
frica, sia e Amrica Latina fizeram grandes descobertas. Na frica, Arglia, Nigria e
Lbia transformaram-se em atores importantes. Alm desses, reservatrios de gs encontram-
se em produo em pases com reservas menores como Egito, Angola e Costa de Marfim.
Na sia, a partir do desenvolvimento das primeiras cadeias de GNL visando ao transporte de
gs da Indonsia e Malsia para o Japo, Coria do Sul e Taiwan, observa-se, em 2000, um
grande fervor no sentido de desenvolver-se uma indstria de gs natural asitica muito mais
30
ampla, envolvendo vrios pases produtores e exportadores, assim como vrios novos
mercados, incluindo a ndia, a China e pases do sudeste asitico como a Tailndia.
Tabela 2.1 Evoluo das reservas provadas de GN (em trilhes de metros cbicos)
1970 1980 1990 2000
frica 5,42 5,90 8,21 11,16
Arglia 3 ,99 3,72 3,25 4,52
N igria 0 ,17 1,16 2,48 3,51
Lbia 0 ,85 0,67 1,22 1,31
Partic ipao % 12,06% 7,90% 6,88% 7,47%
Am rica do Norte 9,50 9,71 9,53 7,33
Estados U nidos 7,50 5,41 4,71 4,74
Canad 1,71 2,47 2,76 1,73
M xico 0,28 1,83 2,06 0,86
Partic ipao % 21,12% 13,00% 7,98% 4,90%
Am rica S&C 1,79 2,70 4,80 6,93
Venezuela 0 ,76 1,19 2,99 4,16
A rgentina 0,25 0,62 0,76 0,75
Trin idad e Tobago 0,10 0,34 0,25 0,60
Bolvia 0 ,14 0,12 0,12 0,52
Peru -- 0 ,03 0,2 0,25
Partic ipao % 3,97% 3,61% 4,02% 4,63%
Partic ipao % Peru -- 0,04% 0,17% 0,17%
sia 1,71 4,27 8,55 10,34
Malsia 0 ,17 0,42 1,61 2,31
Indonsia 0 ,08 0,66 2,59 2,05
China 0,11 0,69 1,00 1,37
Partic ipao % 3,80% 5,72% 7,16% 6,92%
Europa O cidental 4 ,18 4,51 4,96 4,50
Holanda 2,35 1,76 1,72 1,77
Noruega 0,08 1,21 1,72 1,25
Reino Unido 1,02 0,70 0,56 0,76
Partic ipao % 9,30% 6,04% 4,16% 3,01%
Europa O riental 12,35 26,32 45,34 56,69
Rssia 12,06 26,05 45,31 48,14
Turcomenis to - - - 2 ,86
U sbequisto - - - 1 ,87
Partic ipao % 27,45% 35,22% 38,40% 37,93%
Oriente M dio 10,03 21,31 37,50 52,52
Ir 6 ,06 13,73 17,00 23,00
Catar 0 ,23 1,70 4,62 11,15
A rbia Saudita 1 ,40 3,12 5,11 6,04
Partic ipao % 22,30% 28,52% 31,40% 35,14%
Total M undo 44,98 74,71 119,4 149,47
Participao % OPEP 36,03% 38,53% 41,37% 44,40%
Participao % G7 24,30% 12,09% 7,35% 5,24%
Participao Gs/ leo 48,86% 76,50% 102,47% 96,57% Fonte: Adaptado de Moutinho dos Santos et al (2002) a partir de
dados do Oil and Gas Journal, Annual Worldwide Production,
Ministrio de Energia e Minas do Peru.
31
Na Amrica Latina, a Argentina transformou-se em um grande produtor e consumidor de gs.
Por outro lado, as atividades de explorao e produo tambm apresentam-se intensas na
Bolvia, Trinidad e Tobago, Mxico, Peru, Venezuela, Colmbia e Brasil. O gs tornou-se
uma coqueluche regional, vislumbrando-se grandes integraes energticas entre pases
vizinhos, mas tambm procurando-se explorar vias de exportao ultramarinas,
principalmente em direo aos Estados Unidos.
Os pases do Oriente Mdio e da antiga Unio Sovitica aumentaram, respectivamente, a sua
participao nas reservas gasferas mundiais 27,45% e 22,30% em 1970, para 37,93% e
35,14% em 2000. Portanto, no mundo do gs, repete-se um cenrio equivalente ao mundo do
petrleo, onde as reservas provadas totais encontram-se muito concentradas nessas duas
regies. Rssia e Ir concentram sozinhos cerca de 48% das reservas globais.
Na Europa Ocidental, as guas britnicas do Mar do Norte atingiram a sua maturidade
petrolfera e gasfera, mas ainda devem apresentar vrias descobertas de pequeno porte. Em
guas norueguesas ainda existem timas possibilidades para grandes descobertas. No entanto,
assim como na Amrica do Norte, o gs natural encontra-se em regies cada vez mais
remotas.
Por outro lado, nos pases mais industrializados do planeta, que constituem o G7, isto ,
Alemanha, Canad, Estados Unidos, Frana, Gr-Bretanha, Itlia e Japo, viram a
participao de suas reservas gasferas declinarem de 24,30% em 1970 para 5,24% em 2000.
Em 1970, esses pases apresentavam reservas gasferas de 10,93 trilhes de m3, as quais
declinaram para 7,83 trilhes de m3 em 2000.
No caso da Amrica do Norte, novos estudos sugerem um rpido consumo das reservas
remanescentes. No caso dos EUA, a produo atingiu o pico em 1971, com 616 bilhes de
metros cbicos. De 1971 a 1999, a produo americana de gs natural declinou 0,5% ao ano.
Duncan (2000) prev um segundo pico nos EUA em 2007, com 562 Bilhes de metros
cbicos, seguido por um sustentado declnio na produo, de 1,5% ao ano, at 2040. Por outro
lado, h a expectativa de que a demanda interna de gs natural aumente em 62% entre 2000 e
2020. Apenas a demanda de gs para a gerao de eletricidade deve triplicar durante o mesmo
perodo. As reservas remanescentes tendero a se esgotar rapidamente. Do mesmo modo, a
produo de gs natural do Canad deve atingir o pico em 2005, comeando a declinar em
32
mdia 4,3% ao ano ao longo dos prximos 35 anos. Prev-se tambm que a produo do
Mxico atinja o pico em 2011, com 42 bilhes de metros cbicos, com um posterior declnio a
um ritmo de 2,7% ao ano, nos 29 anos que se seguiro.
2.3. Crescimento mundial da demanda de gs
De acordo com o relatrio World Energy Outlook (IEA, 2000), a demanda mundial de gs
natural dever crescer com taxas elevadas, aproximadamente 2,7% ao ano at 2020. Ser uma
das alternativas energticas com maior crescimento percentual. Partindo de uma participao
de 16% na matriz energtica global em 1971, o gs representou 22% do consumo planetrio
de energia primria em 2000, devendo significar 26% em 2010. A maior parte desse
crescimento ocorrer no uso termeltrico do gs natural, deslocando o carvo e energia
nuclear. O uso termeltrico do gs natural dever crescer com taxas anuais superiores a 4%
at 2020.
Justifica-se essa expanso pelas vantagens do gs em termos de disponibilidade de recursos,
melhoras contnuas na tecnologia de turbinas a gs e dos ciclos combinados, impactos
ambientais menos severos e amplas vantagens econmicas das centrais a gs em relao s
novas usinas que utilizam tecnologias convencionais de gerao termoeltrica.
No caso da Unio Europia (UE), o consumo tem aumentado um 31% desde os 268 bilhes
de metros cbicos em 1990 at 351 bilhes de metros cbicos em 1996 (DOE, 2003). Na
tabela 2.2 se apresentam os principais pases consumidores e a evoluo do consumo entre os
anos 1990, 1996 e 2002.
Segundo a European Union of the Natural Gs Industry- Eurogas (1997), as previses de
consumo da indstria de gs da UE no ano 2010 esto na faixa de 467 e 490 bilhes de metros
cbicos, admitindo-se crescimentos anuais de 1,9 a 2,2% ao longo de toda a dcada (2000-
2010). Essas previses representam uma moderao em relao aos crescimentos acelerados
das duas dcadas anteriores. No entanto, as presses das polticas ambientais, do mercado e
tecnolgicas podem gerar um aumento maior ao previsto.
33
Tabela 2.2 Consumo de GN nos paises membros da UE
Pais Ano 1990
(MM m3)
Ano 1996
(MM m3)
Ano 2002
(MM m3)
Alemanha 75.574 91.000 (*) ----
Blgica 9.645 13.951 15.286
Espanha 5.437 9.462 20.530
Frana 28.232 37.217 44.920
Holanda 43.466 53.060 49.975
Itlia 47.402 56.184 70.379
Reino Unido 58.304 90.110 93.810
Fontes: http:www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/table13.xls
(*) Statistical Office of the European Communities - European Commission - Eurostat, 1997
No ano de 1996, 40% do gs natural consumido na UE era importado, sendo que grande parte
das importaes eram realizadas a partir de Rssia, Arglia e Noruega. Os recursos de gs
dentro da UE esgotavam-se num ritmo constante. A proporo de reservas provadas da UE
em respeito produo anual indicava em 1996 um fornecimento de gs para 15 anos,
admitindo-se um mesmo ritmo de consumo. Em contraste, os trs fornecedores externos
detinham coeficientes de reservas e produo entre 60 e 100 anos.
Nos Estados Unidos, segundo dados do Departamento de Energia, o nvel de reservas chegou,
em maio de 2003, aos 17,6 bilhes de metros cbicos, 38% menos que no mesmo ms de
2002, sendo o nvel mais baixo desde 1976 em que o governo iniciou o registro deste dado.
H uma clara tendncia de diminuio das reservas e alta de preos do gs. O grande consumo
teve sua origem na procura de diminuir a dependncia do petrleo importado e o interesse por
combustveis menos poluentes, mas a produo nacional no tem mantido o ritmo da
demanda. O Departamento de Energia prev que o consumo de gs natural aumentar de 599
bilhes de metros cbicos em 1999 para aproximadamente 900 bilhes e 1 trilho de metros
cbicos at o ano de 2020 (Rifkin, 2002). Cerca de 57% do aumento ser destinado a
alimentar a nova gerao de usinas a gs que entrar em atividade, e o restante ser usado
para atender crescente demanda prevista nos setores residencial, comercial, industrial e de
transporte. A tendncia no curto prazo aumentar as importaes de gs natural. Isto vai
requerer grandes investimentos em infra-estrutura para recepcionar o gs proveniente de
diferentes pases.
34
2.4. A necessidade de viabilizar os gases remotos
Como vimos anteriormente, h uma tendncia mundial ao consumo de GN, os governos e as
companhias energticas esto tentando diversificar as fontes de energia e a maior nfase
recair sobre a explorao e o desenvolvimento do gs natural. Esta demanda de GN est
acontecendo tanto nos pases mais desenvolvidos como naqueles em desenvolvimento. No
primeiro caso, h uma tendncia a esgotar as reservas que se encontram perto destes grandes
mercados como por exemplo o da Unio Europia e a Amrica do Norte, onde estudos
mostram que estes reservatrios esto atingindo o pico da produo. Nestes pases a escassez
de GN pode ocorrer j por volta de 2025 (Rifkin, 2003).
Nos pases em desenvolvimento, a situao contrria: h uma demanda potencial de GN,
mas, em muitos casos, esses pases no tm o mercado local suficientemente grande e com
poder de compra elevado para viabilizar os grandes investimentos em infra-estrutura
necessrios para a implantao da cadeia do GN (produo, transporte, distribuio e
comercializao). A soluo apresentada para que esses pases viabilizem a explorao de
seus recursos naturais e adentrem gradualmente no mundo do gs a exportao desse
combustvel aos grandes mercados internacionais.
No entanto, tais mercados encontram-se longe das jazidas, sendo que, freqentemente, h a
necessidade de se construir infra-estrutura complexa de transporte, implicando a construo
dos tradicionais gasodutos ou ainda na adoo de tecnologias bem mais sofisticadas como o
GNL ou GTL.
Cerca de 80% do volume de gs natural no mundo consumido nos prprios pases de
produo. Nesses casos, o gs transportado principalmente por gasodutos.
Aproximadamente 20% do consumo global de gs atendido atravs de transaes
comerciais internacionais, sendo que 15% envolve importaes atravs de gasodutos,
enquanto 5% importado atravs de GNL (BP, 1999). Porm, com a ampliao da indstria
do gs torna-se crescentemente necessrio viabilizar reas de produo de gs em regies
mais remotas, onde inexiste um consumo domstico de gs. Neste cenrio, fundamenta-se o
desafio de superar a maior barreira intrnseca do GN, ou seja, sua muito baixa densidade
35
energtica por unidade de volume em condies normais de presso e temperatura.
absolutamente essencial adotar e aprimorar tecnologias no convencionais de GN.
O primeiro fator a ser levado em conta na viabilizao de uma jazida de GN a caracterstica
desta, quer dizer, se ela de gs associado ou no associado ao petrleo. O gs associado
aquele que, no reservatrio, encontra-se em companhia do petrleo, estando dissolvido no
leo ou sob a forma de uma capa de gs, isto , uma parte superior da acumulao rochosa,
onde a concentrao de gs superior concentrao de outros fluidos como gua e leo.
Nesse caso, normalmente privilegia-se a produo inicial do leo, utilizando-se o gs para
manter a presso do reservatrio. Em seguida, inicia-se a recuperao do gs. Em situaes de
campos remotos, maximiza-se a produo econmica de petrleo, injetando-se
crescentemente os volumes de gs para os quais no h mercado. O gs permanecer no
reservatrio enquanto no se criarem condies adequadas para seu aproveitamento. Ser um
recurso natural cujo valor econmico no se realiza. Alm do mais, com freqncia a injeo
crescente do gs no reservatrio pode comprometer a prpria produo de petrleo,
dilapidando ainda mais o valor econmico do campo.
O gs no associado aquele que, no reservatrio, est livre de leo e gua, ou estes
encontram-se em concentraes muito baixas. Na acumulao rochosa, a concentrao de gs
predominante, permitindo a produo prioritria do gs, a partir da qual pode-se extrair
elementos condensveis que se liquefazem e tm grande valor econmico, aumentando a
competitividade do campo. No caso de um gs no associado remoto, caracteriza-se, em geral,
o pior dos mundos. Os condensveis so os nicos elementos cujo valor econmico pode ser
rapidamente realizado. Contudo, quando h uma baixa concentrao de condensveis nas
correntes de gs, ser necessrio produzir grandes volumes de GN, sendo que a maior parte da
produo ser re-injetada. Aumentam-se substancialmente os custos de produo e o campo
pode rapidamente perder competitividade.
Parte crescente das reservas provadas de gs natural encontra-se em jazidas de gs no
associado. Portanto sobre o desafio de viabilizar tais jazidas, especialmente quando so
remotas, que se deve debruar. Em passado recente, at pelo menos o incio dos anos 1990, o
gs aparecia ou era entendido como um subproduto do campo de petrleo, sendo que a
remunerao dos investimentos era realizada atravs da venda do leo ou dos lquidos do GN.
36
O gs era re-injetado para aumentar a produo de petrleo e, freqentemente, chegava ao
consumidor final com preos subsidiados, facilitando sua absoro pelo mercado.
Na realidade que se discute e que constitui o escopo deste trabalho de tese, um campo de gs
no associado necessita encontrar a remunerao no prprio gs. Sua produo inicia-se
somente com a comprovao de um mercado que remunere os investimentos em toda a cadeia
do GN (produo, transporte e distribuio). H solues intermedirias, comeando-se pela
explorao e produo dos condensveis, os quais, ao serem comercializados, geraro as
receitas necessrias para financiar as etapas posteriores do projeto. Porm, quando a realidade
do empreendimento apenas contempla o aproveitamento de condensveis, h uma grande
perda de competitividade e a riqueza maior da jazida permanecer imobilizada e sem adquirir
seu valor econmico. Perdero os investidores, mas tambm a sociedade, por no poder
agregar essa nova riqueza ao produto nacional.
Para que as jazidas tornem-se realidade e possam ser transformadas em excelentes
oportunidades para os investidores e pases, ser necessrio que mercados consistentes e
sustentveis sejam consolidados e apresentem preos que remunerem todos os investimentos.
Isso mostra que o problema maior da indstria do gs encontra-se no consumo e no na oferta.
Entretanto, esses mercados no esto naturalmente presentes na maior parte dos pases menos
desenvolvidos. Existem barreiras culturais, tecnolgicas e financeiras que dificultam o seu
surgimento. Em ausncia de mercados apropriados e acessveis, torna-se invivel superar
outro desafio, qual seja a no disponibilidade de infra-estrutura local de transporte e
distribuio do gs.
Outro item a ser considerado o preo com que o GN chegar aos mercados domsticos e/ou
internacionais. Em relao aos combustveis lquidos derivados de petrleo, a boa poltica
econmica sugere usar-se como referncia os preos dos combustveis equivalentes no
mercado internacional. Porm, em muitos pases tais combustveis so subsidiados pelo
governo, adequando-se ao baixo poder de compra das sociedades. Alm disso, h competio
com formas de energia ditas no comerciais, como a extrao (muitas vezes ilegal) de lenha
nativa. Em quadros como esses, a utilizao do gs natural torna-se quase impossvel, pois os
preos a serem praticados jamais remuneraro os investimentos que viabilizaro as cadeias de
suprimento.
37
Em qualquer mercado, com a chegada do GN, a tendncia inicial ser substituir-se os
combustveis lquidos de usos industrial, comercial e de gerao de energia eltrica. Em
vrios pases, o combustvel a ser substitudo o Fuel Oil 180 cts. Neste caso, para
determinar-se a viabilidade do GN no mercado, comparam-se os preos, corrigido pelo
equivalente calrico do Fuel Oil e do GN. O preo do ltimo deve ser igual ou menor ao do
primeiro, justificando a substituio energtica pelo consumidor. Porm, adicionalmente, o
preo do GN deve ser suficientemente elevado para remunerar os investimentos e os gastos de
operao e manuteno de toda a cadeia que ser construda para desenvolver a jazida e trazer
o gs at o consumidor final.
Para a determinao da viabilidade econmica da jazida, usado o conceito Net Back
Value na boca do poo. Aps definir o combustvel concorrente do GN, determinado seu
preo mximo para ser competitivo no mercado. Deste preo deve-se descontar o custo de
transporte do GN da jazida at o mercado. A diferena ser o preo mximo do GN na boca
do poo. Caso este preo seja superior ao preo que remunere o investimento de produo,
pode-se afirmar que o desenvolvimento da jazida ser economicamente vivel. Caso
contrrio, haver que avaliar outras opes de produo ou transporte, procurando-se reduzir
custos ou buscando-se mercados mais distantes, com maior poder de compra e preos mais
atrativos para o gs.
2.5. A importncia do transporte de gs
No item anterior foi possvel concluir que o transporte do GN um componente fundamental
do preo final e, portanto, da viabilidade de desenvolvimento de uma jazida de gs,
principalmente quando ela remota.
Em geral, os sistemas de transporte de gs natural objetivam aumentar a densidade energtica
por unidade de volume a ser transportada. No estado gasoso, o transporte de gs natural
feito por meio de dutos1 ou em cilindros de alta presso, na forma de GNC Gs Natural
1 Os dutos so sistemas de alta presso que permitem transportar o gs atravs de montanhas, vales, rios e at reas martimas. Cada metro de terreno que o duto atravessa, quer no solo ou no mar, exige cuidados especficos. Em terra, por exemplo, o estudo feito para a escolha do traado da linha seguido pelo levantamento topogrfico de toda a extenso; segue a fase de desapropriao de terrenos, aps o que tem incio o trabalho de montagem, com vrias operaes simultneas: limpeza, abertura da vala, transporte e lanamento dos tubos ao longo da vala, soldagem e revestimento dos tubos, cobertura da vala e, finalmente, o teste hidrosttico (A.G.A, 1989) . O custo de material de um sistema de gasoduto diretamente relacionado ao dimetro e a esperssura do tubo. O dimetro de um gasoduto varia segundo as necessidades de cada sistema. Existem dutos de dimetros que medem desde cinco centmetros e os que superam um metro (Gerald, 1985) .
38
Comprimido. No estado lquido, pode-se transportar o gs na forma de GNL Gs Natural
Liquefeito. O volume reduzido em cerca de 600 vezes, facilitando o armazenamento e
transporte. Nesse caso, o transporte realizado por navios, barcaas e/ou caminhes
criognicos a uma temperatura de 161,5 graus centgrados negativos. Os transportadores do
GNL so navios de casco duplo, especialmente desenhados e isolados para prevenir fugas ou
rupturas num eventual acidente. Para ser utilizado, o gs dever ser re-gasificado em
equipamentos apropriados.
O conceito de transporte de gs, conforme mostrado em Moutinho dos Santos et al (2002),
pode ser visto de forma mais abrangente. Pode-se dizer que existem diferentes formas
indiretas de transportar o GN. Por exemplo, dar-se- de um sistema GTW (do ingls gas to
wire), quando se produz eletricidade a partir do gs, transportando energia eltrica ao invs
de gs. Neste caso, existe uma escolha importante a ser realizada entre produzir a eletricidade
prximo ao campo de produo do gs e transport-la com linhas de transmisso, ou carregar
o gs (com gasodutos ou GNL) at prximo dos mercados consumidores e ento transform-
lo em eletricidade para conect-la s redes de distribuio eltrica. Essa escolha depender
das distncias a serem percorridas, dos volumes a serem transportados, dos usos finais
adicionais que espera-se ter para o gs e da infra-estrutura j disponveis para distribuir gs
e/ou eletricidade.
Da mesma forma, pode-se imaginar alguns usos industriais em grande escala do gs como
processos de converso desse em produtos lquidos e/ou slidos, adicionando-se valor
econmico e densidade energtica de modo a reduzir o peso do transporte no preo final do
gs. Evidentemente, tal estratgia requer que existam mercados atrativos para os produtos que
sero sintetizados.
H vrias possibilidades de transporte indireto do GN, as quais devem ser estudadas e
avaliadas conforme a necessidade da regio onde est inserida a jazida. H muitas opes que
esto em estgio de desenvolvimento tecnolgico, enquanto outras j esto disponveis para
uso comercial. Alguma dessas tecnologias so: Fischer-Tropsch, Gas to liquids, produo
de Syngas, metanol, amnia, MTBE, dimethyl ether, DMM, reatores plasma-arc, gas-to-
steel, gas-to-aluminum, gas-to-carbon-black, oxidao direta de metano, gas-to-
protein e gas-to-olefins.
39
O objetivo sempre prover facilidades de acesso aos mercados para as jazidas de GN atravs
de sistemas alternativos de transporte, procurando sempre o menor custo de implantao e
operao. De outro lado, procura-se mitigar os impactos ambientais, riscos para sade
pblica, bem como garantir a segurana no transporte gs e entrega ao usurio final.
Com relao s formas sintticas de transportar o gs, ressalta-se que a transformao do gs
em produtos de alto valor agregado na indstria gs-qumica constitui a estratgia mais nobre
de aproveitamento do gs. Porm, em geral, tal estratgia exige a construo de estruturas
industriais sofisticadas. O gs ser o insumo de centrais primrias de matria prima que
alimentaro indstrias qumicas de segunda e terceira gerao, adicionando-se valor e
tecnologia. Em geral, essa opo no se encontra disponvel para gases remotos.
Mais recentemente, tecnologias antigas (que foram gradualmente abandonadas aps a
Segunda Guerra Mundial), tm sido resgatadas para a produo de combustveis lquidos
sintticos a partir do gs natural. Essas tecnologias esto todas rotuladas sob a legenda comum
de GTL (do ingls Gas-to-liquids, cuja melhor traduo para o portugus seria Lquidos
Sintticos de Gs Natural). Neste caso, alm de adicionar-se valor e densidade energtica ao
gs, procura-se tambm reduzir riscos de mercado, pois os produtos lquidos sintetizados
sero absorvidos automaticamente pelos mercados globais de produtos refinados de petrleo.
Assim, a transformao do gs em produtos lquidos apresenta a vantagem de poder utilizar
toda a logstica do petrleo. Isso inclui os terminais de importao, navios, sistemas de dutos
e os tanques de armazenamento. A escolha dessa opo no depender exclusivamente da
demanda por combustveis lquidos no mercado domstico em que est inserida a jazida de
gs. Os produtos sero mais facilmente escoados para mercados globais. A participao do
custo de transporte para produtos lquidos substancialmente menor do que para gs.
Na tabela 2.3, apresentam-se algumas caractersticas dos diversos sistemas de transporte de
gs. Verifica-se que, entre o gasoduto de alta presso, o GNC, o GNL ou o GTL, o objetivo
consiste em adicionar densidade energtica por unidade de volume a ser transportada. Esse
ganho no obtido sem custos. Assim, h que se levar em conta na avaliao a quantidade de
gs que dever ser utilizada nos processos de transformao e/ou transporte do produto.
40
No caso dos gasodutos, cerca de 3% do gs consumido nas estaes de compresso
localizadas em determinados pontos ao longo dos gasodutos2.
Tabela 2.3 Sistemas de transporte de gs natural Caractersticas
Sistema de transporte Contedo de
Energia relativo ao leo (% por
unidade de volume)
Consumo em transporte e/ou
converso
Volume de transporte Distncia de transporte
Gasoduto (80 bar) 8% 2% - 3% Pequeno -->Grande Mdia
GNL (Gs Natural Liquefeito) 50% 10% - 12% Medio --> Grande Mdia -->Grande
GNC (Gs Natural Comprimido) 20% 5% - 7% Pequeno -->Meio Pequena
Metanol 50% 30% - 40% Mdio Mdia-->Grande
GTL (Gasolina / Diesel) 100% 35% - 45% Mdio Mdia-->Grande
Eletricidade ----- ~ 50% Mdio Mdia Fontes: (Brkic, D., Verghese, J., 1998)
(Venkataraman, V.K.; Driscoll, D.J., Guthrie H.D., Avellanet, R.A., 1998) (University of Houston Law Center, Institute for energy, law and enterprise, 2003)
A cadeia de transporte do GNL consome uma quantidade substancial de energia, que
geralmente proporcionada pelo prprio gs natural. O resfriamento e a liquefao so a
essncia do processo, sendo conduzidos em dois estgios separados por bombas de
aquecimento que trabalham sob o mesmo princpio de um refrigerador domstico. O primeiro
ciclo reduz a temperatura para aproximadamente 30 oC, o segundo para 161,5 oC.
Enquanto as usinas de GNL funcionam continuamente, os navios chegam em intervalos de
pelo menos dois ou trs dias. Assim, o GNL deve ser transferido para tanques de
abastecimento isolados para aguardar o embarque.
A liquefao do gs consumir aproximadamente de 8 a 10% do gs introduzido. A
evaporao durante a viagem de navio ser de 0,10% a 0,15% do volume total transportado. O
gs evaporado utilizado na propulso do navio ou re-liquefeito. O tratamento no terminal
de recebimento menos complexo e consome menos energia do que a liquefao. Os tanques
de armazenamento trabalham da mesma forma que a usina de liquefao, mas so maiores
para acomodar variaes sazonais de carregamento e picos de demanda. Entre 1% a 2% do
GNL so perdidos atravs da vaporizao antes de sua distribuio aos consumidores. Um
2 Nas estaes, o percurso do gs permanentemente controlado; a se medem a temperatura, as presses de suco e recalque, a densidade e a vazo, havendo ainda, intercomunicao para toda e qualquer informao sobre as operaes. Todo o percurso do gs verificado, possibilitando assim o integral conhecimento do seu deslocamento com a localizao exata de cada lote. A perda, quando existente por vazamento, pode ser observada nas estaes de controle. As estaes de compresso esto localizadas a intervalos mais o menos regulares, e tm a finalidade de impulsionar o GN para a transposio de vales e colinas, superando qualquer variao topogrfica do percurso. Em terreno plano, o intervalo entre as estaes de compresso grande e, s vezes, os espaamentos podem atingir entre 150 e 200 quilmetros ou mais (Renat, 1995)2. Uma parte do gs natural transportado utilizado para operar os compressores dos gasodutos. Uma tpica perda ser 1%-3% em um gasoduto de alta presso de 500 km (NGSA, 1997)2
41
tpico consumo de GN usado no processo da cadeia do GNL estaria entre 10% a 12%.
(NovacorpInternational, 1992).
A rigor, qualquer gasoduto operando em alta presso (80 a 100 atm) transporta o gs em
forma comprimida. Contudo, na prtica o gs natural comprimido (GNC) dito para sistemas
especficos, atravs de cilindros com 200 a 220 atm. O transporte atravs de GNC tem sido
utilizado em pequena escala, sendo a tecnologia dominante para gs natural veicular (GNV).
Estudos aportam numerosas situaes nas quais o transporte de GNC atravs de caminho,
navios ou barcaas se mostra vivel. Em geral so carregadores de pequena e mdia escala,
atravs de distncias curtas ou mdias, sendo prefervel a rota aqutica. O transporte via GNC
consome entre 5% a 7% do gs nos sistemas de compresso.
As dificuldades associadas com o transporte do gs natural podem ser superadas atravs da
converso qumica de gs para lquidos (Gas to liquids). Grandes quantidades podem ser
convertidas para produtos lquidos e disponibilizados para mercados distantes atravs de
sistemas de transporte convencionais. O consumo prprio de gs desses processos varia
enormemente, situando-se entre 30% a 45%. Processos envolvendo o metanol como produto
intermedirio oferecem o benefcio adicional de serem mais flexveis. O metanol pode ser
vendido como tal, ou incorporar-se como insumo de usinas petroqumicas ou refinarias.
Ainda que as vrias opes de transporte do gs envolvam custos adicionais que podem variar
de 2% a 45% do volume de gs a ser transportado, tais custos ainda so inferiores s perdas
que se manifestam quando se transforma o gs em eletricidade. No caso da converso do gs
natural em eletricidade, se apresentam duas opes: na primeira, utilizam-se usinas em ciclo
simples, que oferecem eficincias no superiores a 35%; em sistemas mais sofisticados, pode-
se utilizar ciclos combinados, obtendo-se eficincias de 55%.
A figura 2.1 apresenta as diferentes zonas de competitividade das tecnologias de transporte de
gs em funo das distncias e volumes a serem transportados.
42
Figura 2.1 Sistemas de transporte de gs natural
Fonte: (Brkic, D.; Verghese, J., 1998)
Na seleo da tecnologia mais apropriada, diversos fatores polticos, tcnicos, ambientais e
econmicos devem ser considerados. De forma geral, o transporte por dutos mais
econmico para grandes volumes de gs em distncias que vo aproximadamente at os 3000
km. Para distncias superiores, e dependo da localizao geogrfica, o transporte por GNL
pode se apresentar como a melhor opo. Em pequenas e mdias distncias, nas quais os
gasodutos so normalmente a melhor opo quando o mercado a ser atendido
exclusivamente aquele da gerao de eletricidade, h a possibilidade de avaliar-se a
convenincia ou no de gerar energia eltrica na jazida e transmiti-la atravs de linhas de alta
tenso.
Contudo, em se tratando de gases remotos, em geral prevalecem as distncias muito grandes e
os investimentos dependero de grandes economias de escala para que possam ser
viabilizados. Assim, conforme esquematizado na figura 2.1, as opes de transporte do gs
tendem a se reduzir ao GNL ou o GTL.
Explica-se, assim, o foco deste trabalho de tese, que procurar estabelecer critrios de seleo
entre essas duas tecnologias para o caso do projeto de Camisea. Ambas envolvem grandes
investimentos iniciais e elevados custos operacionais. Portanto, esto sujeitas a inmeras
incertezas, dificultando ainda mais qualquer processo de escolha.
Porm, antes de avanar-se nessa anlise, dedicar-se-o os dois prximos captulos para a
apresentao dos fundamentos das tecnologias do GNL e GTL.
43
CAPTULO III
GS NATURAL LIQUEFEITO (GNL) COMO OPO PARA VIABILIZAO DE
GS NATURAL REMOTO
3.1. Rpida perspectiva histrica do GNL
A liquefao do gs natural remonta ao sculo 19, quando o qumico e fsico ingls Michael
Faraday desenvolveu experimentos de liquefao com diferentes tipos de gases, incluindo o
gs natural. O engenheiro alemo Karl Von Linde construiu a primeira mquina industrial de
refrigerao em Munich em 1873. A primeira usina de GNL foi construda em West Virginia
em 1912 e entrou em operao em 1917. A primeira usina comercial de liquefao foi
construda em Cleveland, Ohio, em 1941.3 O GNL foi armazenado em tanques a presso
atmosfrica.
A liquefao do gs natural criou a possibilidade de seu transporte a lugares remotos. Em
janeiro de 1959, o primeiro transportador de GNL do mundo, com o nome The Methane
Pioneer4, transportou uma carga de GNL desde Lake Charles em Louisiana at Canvey
Island no Reino Unido. Isso demonstrou que grandes quantidades de gs natural liquefeito
poderiam ser transportados de maneira segura atravs dos mares.
Durante catorze meses seguidos, sete carregamentos foram despachados sem maiores
inconvenientes. Em funo do xito obtido no transporte do GNL, o Conselho Britnico do
Gs passou a sugerir a implantao de um projeto comercial para importar GNL da Venezuela
at Canvey Island. No entanto, antes que os tratados comerciais pudessem ser completados,
grandes quantidades de gs natural foram descobertas na Lbia e Arglia, incluindo o campo
gigante de Hassi RMel. Esses pases encontram-se muito mais prximos da Inglaterra do que
a Venezuela. Em 1964, a usina de Camel (Arzew GL4Z) comeou a produzir 1,9 toneladas
3 A histria mais detalhada do GNL pode ser encontrada no website da Platts: http://www.platts.com/features/lng/trading.shtml.
44
mtricas por dia, convertendo o Reino Unido no primeiro importador e a Arglia no primeiro
exportador de GNL no mundo. Desde ento, a Arglia converteu-se em um dos produtores
mais importantes de gs natural liquefeito, mantendo constante posio de destaque.
Com o sucesso do conceito no Reino Unido, construram-se usinas adicionais de liquefao e
terminais de importao em outras regies do Atlntico e do Pacfico. Entre 1971 e 1980,
quatro terminais martimos foram construdos nos Estados Unidos. Esses esto localizados em
Lake Charles (operado por CMS Energy), Everett, Massachusetts (operado por Tractebel
atravs do Distrigas), Elba Island, Gergia (operado por El Paso Energy), e Cove Point,
Maryland (operado por Dominion Energy). Depois de alcanar um volume mximo de 5,31
toneladas mtricas em 1979, o qual representava 1,3 % da demanda de gs dos Estados
Unidos, as importaes de GNL diminuram devido ao desenvolvimento de um excedente de
gs na Amrica do Norte e a conflitos de preo com a Arglia (o nico provedor do GNL para
a Amrica nesse momento). Os terminais de recepo de Elba Island e Cove Point, foram
posteriormente fechados em 1980, enquanto os terminais de Lake Charles e Everett viveram
grandes dificuldades econmicas devido escassa utilizao. Somente com a consolidao
dos cenrios e rpido crescimento do consumo de gs e restries na produo domstica,
descritos no captulo II, que se prev uma retomada mais robusta da indstria do GNL nos
Estados Unidos.
As primeiras exportaes de GNL desde a Amrica at a sia ocorreram em 1969, quando
um carregamento de GNL foi enviado ao Japo. O GNL provinha de Alasca, a partir de
campos produzidos por Marathon e ConocoPhillips, no sul do Estado. O gs era
liquefeito na usina da Pennsula de Kenai (uma das usinas de GNL mais antigas do mundo) e
transportado ao Japo.
O mercado de GNL na sia assim como ocorreu na Europa, continuou crescendo rapidamente
ao longo dos anos 1970 e 1980. Incitado pela poltica energtica agressiva do governo
japons, que encontrou no GNL uma alternativa vivel ao petrleo do Oriente Mdio, o Japo,
seguido pela Coria do Sul e Taiwan, nos anos 1990, transformou-se no maior pas
importador de GNL no mundo.
A Figura 3.1 mostra o crescimento da demanda de GNL, em vrios pases, a partir de 1970.
Verifica-se que, em 2001, Japo, Coria, e Taiwan representavam cerca de 70% do consumo
4 The Methane Pioneer um
