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Ocupações Industriais/Armazenamento

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Por Jesse Roman

GNL 620

O crescimento repentino da oferta, infraestrutura e utilização do gás natural está mudando o panorama energético e levanta questões de segurança para os funcionários responsáveis pela aplicação da lei, as agências regulatórias e os socorristas.

O impressionante terminal de exportação de gás natural liquefeito (GNL) de Sabine Pass, um labirinto vertiginoso de canos, gruas e tanques, se ergue dramaticamente num terreno de 1000 acres à beira do rio Sabine, na Louisiana, perto do Golfo do México. O proprietário duma das maiores instalações industriais construídas na América do Norte na década, a Cheniere Energy, baseada em Houston, tem expectativas para seu reluzente novo terminal que chegou a custar 20 bilhões de dólares. Com o crescimento acelerado da produção doméstica de gás natural e a recente mudança de política dos Estados Unidos que permite a exportação de gás, a Cheniere e uma série de outras empresas de energia fazem fila esperando a oportunidade de vender o gás natural americano aos mercados ávidos de energia da Europa e da Ásia. Em 24 de fevereiro, quando a instalação carregou seu primeiro petroleiro, Sabine Pass se tornou o primeiro terminal de exportação operacional nos 48 estados contíguos e o primeiro que embarca gás extraído dos ricos campos de gás de xisto do país.

A existência de Sabine Pass representa uma reviravolta dramática na indústria do gás. A produção de gás nos Estados Unidos, que parecia ter passado do pico, ou até ter entrado em declínio, está atingindo níveis jamais vistos, graças em parte a técnicas de extração inovadoras, incluindo a quebra hidráulica e a perfuração horizontal (Ver "O Lado da Oferta"): A “revolução do gás de xisto”, como se conhece hoje esta transformação, está impulsionando enormes aumentos na demanda de gás e, por sua vez, bilhões de dólares de investimentos em infraestruturas nos Estados Unidos e em todo o mundo.

Sabine Pass pode ser o maior exemplo do boom até agora, mas não é o único. Cinco grandes terminais de exportação de GNL já receberam a aprovação da Comissão Reguladora Federal de Energia (FERC, da sigla em inglês), com quatro terminais atualmente em construção e 22 esperando as licenças para construir. Além da exportação, a FERC tem uma lista de mais de 100 instalações de grande escala de GNL, desempenhando diferentes funções, que estão atualmente operando nos Estados Unidos e mais instalações começando a operar o tempo todo. Os projetos incluem instalações de armazenagem para fornecer GNL aos grandes consumidores, como as usinas termoelétricas a gás que estão proliferando; uma quantidade de postos de combustíveis novos que servem a frota cada vez maior de caminhões, trens, navios e veículos industriais alimentados a gás; milhares de milhas de projetos propostos de gasodutos, assim como plantas de liquefação e gaseificação de GNL.

NFPA59A vistazo port

O boom tem um impacto para os responsáveis pela aplicação da lei, que devem assegurar que essas novas instalações de GNL – onde milhões de pés cúbicos de gás inflamável e potencialmente explosivo são liquefeitos, gaseificados, transportados e armazenados – funcionem de forma segura. Tem impacto nos engenheiros e agências regulatórias, que devem garantir que as instalações sejam corretamente projetadas e localizadas para prevenir mortes em massa em caso de incidente. E muitas implicações para os socorristas, que precisam ser educados e treinados para planejar e responder enquanto mais veículos, caminhões tanque, postos de combustíveis e grandes plantas de armazenamento de GNL se instalam em suas jurisdições.

A NFPA lidou com essa expansão de forma proativa; numerosos códigos e normas da NFPA se aplicam a esses projetos. O código mais usado, a NFPA 59A, Norma para a Produção, Armazenagem e Manuseio de Gás Natural Liquefeito (GNL), proporciona informação para a construção, localização, segurança, armazenagem e operações na maioria das instalações de GNL que se desenvolvem no país. O código nunca mereceu mais atenção do que agora, disse Jay Jablonski, presidente do comitê técnico e diretor na HSB LC Insurance, que cobre grandes instalações de GNL. “Agora que temos toda essa atividade desenvolvendo-se no mundo com o GNL, constatamos muito interesse das partes envolvidas”, ele disse. “Uma década atrás, o gás natural era realmente uma indústria estagnada – havia pouca construção [de novas instalações] e o enfoque era manter as instalações funcionando. Naquela época, talvez não tivéssemos tido nenhum comentário sobre este código.”

“Este não é o lugar certo para o projeto”

O renovado interesse a respeito do GNL e o subsequente boom da construção se resumem simplesmente à economia. A grande oferta por longo tempo causou a caída do preço comercial nos Estados Unidos em aproximadamente 50%, passando dum pico de 15,64 dólares por mil pés cúbicos em julho 2008 a 7,38 dólares em novembro 2015, de acordo com a Administração de Informação sobre Energia dos Estados Unidos (EIA, da sigla em inglês). Quando a oferta sobe e os preços baixam, é normal que a procura aumente drasticamente. Como era de esperar, o consumo de gás nos Estados Unido é agora mais alto que nunca, com volumes recorde de gás natural consumido anualmente desde 2007. Com os preços tão baixos, as empresas estão encontrando cada vez mais formas de utilizar o gás, investir nele e melhorar seus resultados. Consequentemente, o GNL está aparecendo em lugares onde nuca esteve antes, em quantidades antes inimagináveis.

Acushnet, Massachussets, uma cidade arborizada de 10.000 habitantes ao Norte de Buzzards Bay e Cape Cod, é um desses lugares improváveis que se encontrou recentemente na linha de frente da revolução do gás de xisto. Moradias bem cuidadas se estendem ao longo da adormecida Main Street, junto com uma pizzaria, um restaurante de peixe frito, uma estação de correio e pouco mais. “Aqui é a Nova Inglaterra, uma cidade de classe trabalhadora”, disse o Comandante de Bombeiros Kevin Gallagher. “Nesta comunidade não há muitos residentes que investem na bolsa. Seus investimentos estão em suas casas.”

Acushnet acordou de repente no verão passado, quando a Eversource, uma empresa local de energia, anunciou seus planos de construção de dois enormes tanques de GNL num terreno de 250 acres do qual é proprietária, a uma milha e meia de distância da escola primária da cidade.  Cada um dos tanques propostos teria uma altura de 17 pisos e um diâmetro aproximado dum campo de futebol; juntos conteriam 6.8 bilhões de pés cúbicos de gás natural liquefeito – o suficiente para responder às necessidades anuais de cerca de 60 milhões de casas típicas dos Estados Unidos.

Armazenar tanto combustível inflamável e potencialmente explosivo na vizinhança dá o que pensar aos residentes. Eles receiam que o projeto faça da cidade um alvo do terrorismo e provoque uma caída drástica do valor das propriedades. “Vinte e cinco por cento do GNL da Nova Inglaterra estará em Acushnet, numa comunidade residencial rodeada de casas, hospitais, escolas,” disse recentemente Roger Cabral, residente e líder do grupo local de oposição a um canal de radio. “Não é o lugar certo para este projeto. Talvez seja necessário realizá-lo em algum lugar – mas não é bem-vindo aqui.”

Se as licenças de construção forem aprovadas, o gás natural começará a chegar ao terminal de Acushnet em 2018, transportado dos prolíficos campos de gás de xisto de Pensilvânia através duma extensa rede de condutos subterrâneos. Dali o gás entrará no sistema de liquefação das instalações, que o esfriará até -260ºF, e o condensará formando um líquido que ocupará 1/600 do volume do gás. É como encolher uma bola de praia até o tamanho duma bola de pingue-pongue: reduzir o gás natural ao seu estado líquido, o GNL, permite um aproveitamento muito melhor da capacidade de armazenamento e é o método preferido para transportá-lo por terra ou por mar.

O projeto de Acushnet é um exemplo do boom da infraestrutura de gás que está ocorrendo em todo o país para responder à demanda crescente por gás. No caso da Eversource, a demanda vem de novas usinas termoelétricas alimentadas a gás. “O fato é que há mais consumidores que precisam de eletricidade e gás natural e usando mais dos dois, mas o sistema para levar esse gás até a Nova Inglaterra nas quantidades necessárias está atrasado,” disse Mike Durand, porta voz da Eversource. “Em consequência disso, a estabilidade do preço da eletricidade na região sofre. Um dos principais objetivos do projeto [de Acushnet] é ajudar nossos clientes da rede elétrica a obter preços da eletricidade mais baixos e estáveis.”

Em todo o país, a pressão para reduzir as emissões e os custos leva a fechar usinas térmicas a carvão e nucleares mais antigas, muitas das quais são substituídas por centrais mais limpas e baratas alimentadas a gás natural. A ICF, uma empresa de análise de mercado, prognosticou que cerca de 40 gigawatts, ou 12 por cento da atual capacidade instalada de usinas a carvão nos Estados Unidos, serão encerradas até 2020. Somente na Nova Inglaterra, as previsões são de retirar 4200 megawatts gerados em usinas a carvão e nucleares – energia suficiente para abastecer 4,2 milhões de casas por ano – até 2019. A ISO New Ingland, uma organização sem fins lucrativos que gerencia a energia elétrica da região, identificou outros 5000 MW de geração que poderão ser retirados até 2020. Se as centrais a gás novas e existentes devem substituir essa geração, a região precisa de uma fonte de gás mais confiável, de acordo com a Eversource.

Por causa da falta duma oferta suficiente de gás, os preços da eletricidade têm às vezes duplicado. O déficit do abastecimento é especialmente agudo nos dias de inverno mais frios, quando o aquecimento dos usuários consome rapidamente as reservas de gás natural e obriga as usinas a buscar outros tipos de combustíveis a preços mais altos – que é onde uma capacidade suplementar de armazenagem como a de Acushnet poderia ajudar, disse Durand. Ao mesmo tempo em que se desenvolve o projeto de armazenagem, as concessionárias de eletricidade Eversource, Spectra Energy e National Grid propõem uma atualização e expansão da rede de gasodutos para um aprovisionamento eficiente das usinas. Juntos, os projetos de gasodutos e de armazenagem poderiam proporcionar aos consumidores uma poupança anual de 1 bilhão em custos de eletricidade através da diminuição das tarifas, de acordo com a Eversource.

O Chefe Gallagher, por hora, não dá sua opinião sobre a proposta de projeto de Acushnet, mas ele admite que seja intimidante para uma pequena estação de bombeiros de cinco pessoas em regime de tempo integral e trinta membros em meio período. “Desde julho não passo um dia sem pensar no projeto e suas implicações para a cidade e as comunidades vizinhas e o que significará para o nosso departamento,” ele disse. “Eu me concentro em tentar preparar um plano equilibrado para responder a todas as questões potencias – não saber quais poderão ser essas questões aumenta o nível de ansiedade.”

Por enquanto, ele disse, seu departamento está analisando operações similares em outras comunidades, avaliando seus planos de resposta, níveis de pessoal, inventário de veículos, volume de chamadas, história de incidentes e outras variáveis – tudo que ajude a “obter uma noção das necessidades de recursos que poderemos enfrentar.”

‘Um novo mundo está chegando’

Quando o comitê técnico da NFPA 59A se reuniu em Houston, em maio passado, para analisar as novas provisões para o futuro documento, Guy Colonna, diretor da Divisão de Engenharia Química e Industrial da NFPA, pensava em lugares como Acushnet e nas preocupações de chefes como Gallagher. “Perguntei ao comitê, ‘temos a certeza que não nos esquecemos de nada neste documento?’” disse Colonna. “Estamos seguros que não tem lacunas? Um novo mundo está chegando e realmente precisamos lidar como todas as questões.”

A resposta unânime na sala foi: O código é sólido.

A edição 2016 da NFPA 59A foi lançada em dezembro com mudanças mínimas. Acrescentou texto que permite o uso duma nova tecnologia de membrana para tanques de GNL e um novo capítulo com orientações sobre o desenvolvimento de análises de risco baseadas no desempenho para localizar instalações de GNL.

“O planejamento e a construção de todas essas novas instalações deram um grande impulso a esse acréscimo, mas penso que a inclusão desse tipo de análise baseada no risco faz também parte duma dinâmica atual mais geral das normas” disse Jablonski, presidente do comitê da NFPA 59A, falando do novo capítulo. “Pensamos que garante uma maior coerência.”

O fato que houve tão poucas mudanças no corpo do código, apesar do nível de atividade na indústria, fala da maturidade do código e de quanto já sabemos sobre o GNL, disse Jablonski. “Geralmente é uma indústria muito bem operada que segue estritamente padrões adequados de projeto em todo lado,” ele disse. “De fato, penso que os terminais de GNL são menos perigosos que as refinarias de petróleo tradicionais. Refinar petróleo é um processo terrivelmente complexo; muitas coisas devem ocorrer para tomar o petróleo e transformá-lo nos diferentes produtos. Com o gás natural, trata-se apenas de esfriá-lo até que se torne liquido e aquecê-lo para que se transforme em gás.”

Colonna concordou e disse que os processos em uso nessas instalações são bem conhecidos já faz muitos anos. “Agora, porém, a escala é muito maior,” ele disse. Em Acushnet, sem conhecimento dos residentes até pouco tempo atrás, a Eversource foi proprietária e operou dois tanques de armazenagem muito menores em sua propriedade durante 44 anos. Caminhões de combustível visitam os tanques aproximadamente 300 vezes ao ano para descarregar liquido ou carregar gás para abastecer os consumidores locais; de acordo com Gallagher, não houve incidentes envolvendo a segurança nas instalações. As instalações propostas, que incluirão operações de liquefação e tanques quase 10 vezes maiores que os tanques existentes, serão também sujeitas à NFPA 59A.

Embora tenha havido algum mal-estar no público quanto aos projetos de GNL, a indústria do gás natural não parece estar preocupada pela proliferação das instalações de gás natural, disse Colonna. “Aparentemente isso nunca foi um tema significativo dos serviços de assessoria na NFPA, do ponto de vista do projetista, do instalador ou do funcionário de aplicação da lei,” ele disse. “A maioria das chamadas que recebemos vêm de projetistas e funcionários que querem assegurar-se que pesquisaram tudo e que têm toda a informação de que precisam para tomar decisões acertadas.”

Por enquanto, Colonna não prevê a necessidade de novos códigos e normas sobre GNL, ou acréscimos e modificações importantes, a não ser que haja inovações nos processos de manuseio, liquefação ou gaseificação do GNL. Os novos conhecimentos sobre GNL adquiridos através de futuras pesquisas poderão também levar a novas revisões.

Periodicamente, um incidente serve para recordar que o GNL é capaz de causar mortes e destruição. Um exemplo notável recente ocorreu em 2004, quando uma explosão destruiu grande parte do terminal de liquefação e exportação de Skikda, na Argélia. A explosão matou 27 pessoas, o evento mais mortífero na indústria em mais de três décadas. Um relatório do proprietário das instalações concluiu mais tarde que uma grande quantidade de GNL tinha escapado dum conduto de gás nas instalações, criando uma nuvem de vapor que explodiu quando entrou em contacto com uma fonte de chamas, aparentemente uma caldeira vizinha [ver “Nuvem Perigosa”]. O escape de gás não foi detectado.

Em 2014, o equipamento de processamento de gás num armazém no estado de Washington explodiu, projetando escombros até 300 jardas de distância. Os estilhaços feriram quatro empregados, e outro foi hospitalizado com queimaduras. De acordo com o relatório, 600.000 galões de GNL escaparam dum tanque danificado depois da explosão, liberando uma nuvem de vapor que alcançou uma cidade vizinha. As instalações e todos os residentes num raio de duas milhas foram evacuados, mas não houve mais explosões. 

Transporte: Por terra e por mar

Um setor em crescimento relacionado ao gás natural onde a NFPA está tentando manter-se ativamente à frente do movimento é o dos transportes, desde a via férrea, os caminhões de longa distância, os ônibus municipais e os navios de carga. Apesar do fato que o preço do diesel – tradicionalmente um dos combustíveis preferidos para transportar bens em todo o mundo – continuar a cair, o custo comparativamente mais baixo, as baixas emissões e o elevado output de energia do gás natural ainda são atrativos para as empresas que usam grandes quantidades de combustível. Vejam isso: em 1 de fevereiro, 1 milhão de BTUs de energia proveniente do gás natural custam 2.13 dólares, enquanto a quantidade equivalente de energia produzida com diesel, aproximadamente sete galões, custa 14 dólares na bomba, de acordo com fontes da indústria. Os preços do gás natural são em geral mais estáveis que os do petróleo, permitindo aos gerentes das frotas uma melhor previsão dos futuros custos.

Todos esses fatores induziram cidades como Boston, Los Angeles e Nova Iorque a mudar suas frotas de ônibus municipais para veículos movidos a gás. A maioria dos caminhões da United Parcel Service também é movida a gás natural. Estima-se que até 70% de todos os novos veículos de coleta de lixo são movidos a gás natural e avanços recentes nos motores causaram o aumento da quantidade de caminhões de carga pesada, trens de carga e navios a gás. Estima-se que existem atualmente 20 milhões de veículos rodoviários movidos a gás natural em todo o mundo e para servir essas frotas que crescem, os Estados Unidos têm cerca de 1000 postos de abastecimento de GNL e gás natural comprimido (GNC) e o número continua a aumentar, de acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos. O GNL faz parte agora do programa de treinamento da NFPA sobre a segurança dos veículos alimentados com combustíveis alternativos destinados aos socorristas.

A NFPA 52, Código para Sistemas Veiculares de Combustível Gasoso, lançada em 1984, lida com os motores alimentados a GNL e com a segurança das estações de abastecimento de GNL/GNC. A edição 2016 da NFPA 52, que se encontra na fase do esboço final, foi reestruturada e reorganizada para tornar sua leitura mais fácil. O documento inclui também orientações novas e atualizadas sobre a modificação de instalações, uma tendência crescente quando as empresas decidem adicionar o abastecimento de GNL e GNC a suas instalações existentes, disse Denis Ding, membro do comitê técnico da NFPA 52 e quadro executivo da Clean Energy Fuels, baseada na California, que opera cerca de 550 postos de combustíveis de GNL em todo o país.

Ding disse que os postos de GNL/GNC têm muitas características de segurança e prevenção similares às dos postos de diesel, como a separação das fontes de ignição e sistemas automáticos de corte de combustível em caso de emergência. Mas existem também muitas diferenças, ele disse. Os postos de combustíveis tradicionais têm, por exemplo, sistemas de detecção de perdas ao nível do chão, enquanto os postos de GNL/GNC devem ter sistemas de detecção acima do nível do piso porque o gás sobe. Além disso, os postos de diesel se concentram na contenção caso ocorra um derramamento no piso. Os postos de gás natural, contudo, são projetados para evitar que o gás se concentre e se junte e proíbem qualquer estrutura alta que poderia prender o gás e impedir que se dissipe na atmosfera. Existem também diferentes provisões para os dispositivos que bombeiam o gás.

“O bico de enchimento é um pouco diferente – tem alguns mecanismos de intertravamento que se fixam ao veiculo,” disse Ding. “Isso requer de fato um treinamento mínimo dos usuários, para que os clientes entendam como operar o equipamento.”

A pesar do aumento rápido do número de veículos terrestres movidos a gás natural, alguns observadores acreditam que a indústria naval poderia de fato ser o alvo da maior penetração do gás natural liquefeito. Embora o GNL seja mais barato que o óleo combustível pesado utilizado pela maioria dos navios, as normas internacionais estritas sobre emissões dão também um grande impulso à industria naval para que passe a usar gás. Em janeiro 2015 havia 134 navios alimentados a gás natural em operação ou em construção, de acordo com a International Gas Union. A empresa de consultoria DNV GL prevê que, até 2020, haverá 1000 novos navios com motores alimentados a gás natural e que de 600 a 700 navios poderiam ser adaptados para funcionar a gás.

Operadores de toda a indústria naval estão considerando o GNL como um combustível potencial, de acordo com Larry Russell, químico sênior e especialista naval na NFPA. “Alcança toda a gama – barcaças de carros, rebocadores, chatas, petroleiros e navios porta contêiner” ele disse. “Nos últimos três anos o GNL como combustível naval decolou.”

Russell é também membro do Comitê Consultivo de Transportes Químicos da Guarda Costeira, que estudou durante os últimos três anos o GNL como combustível naval para preparar recomendações para a Guarda Costeira, que está ajustando sua regulamentação sobre o GNL. A Guarda Costeira é a principal agência de aplicação das normas marítimas nos Estados Unidos e faz referência a muitos códigos da NFPA.

A NFPA 306, Norma para Controle de Riscos de Gás em Embarcações, está sofrendo mudanças relacionadas à recente emergência do GNL. O Capítulo 9 lida com os navios que transportam líquidos criogênicos inflamáveis, incluindo o GNL, mas olha para o GNL apenas como carga, não como combustível. A NFPA 312, Proteção contra Incêndio de Navios durante a Construção, Conversão, Reparos e Encarreiramento (lay-up), poderia também ser influenciada pela emergência do GNL, disse Russel. O Comitê sobre Perigos Derivados do Gás já recebeu algumas contribuições públicas sobre a questão, disse Russell. Em junho, quando termina o prazo para a apresentação das contribuições públicas sobre a NFPA 306, o comitê se reunirá para completar a primeira revisão.

O projeto dos navios talvez seja a questão mais significativa que a Guarda Costeira deva considerar, disse Russell. Para dizê-lo simplesmente, as áreas nos navios são designadas como perigosas e não perigosas, e permanecem separadas. As áreas perigosas nos petroleiros são habitualmente aquelas onde a carga (petróleo, químicos e gases a granel) é armazenada e as áreas não perigosas são aquelas onde dorme e trabalha a tripulação, como a sala de máquinas. Contudo, agora que o combustível utilizado é gás inflamável, essas diferentes separações não são tão claras; pôr o GNL em tanques, perto dos espaços onde a tripulação vive e trabalha, apresenta desafios, disse Russell. “Se você tem uma perda no sistema de diesel, você vai ter um derrame sujando a sala de maquinas. Se você danifica um sistema de combustível de GNL, poderia ter gás inflamável na sala de máquinas, muito mais perigoso do ponto de vista duma explosão,” ele disse, “Existe um risco muito maior que aconteça algo errado.”

Até hoje, contudo, a consciência dos perigos potenciais, associada a esforços de prevenção proativos e uma adesão estrita aos códigos e regulamentos, resultou numa história bastante sólida de segurança para a indústria de GNL no seu conjunto, de acordo com Colonna, da NFPA. “É fácil conseguir que as pessoas se preocupem com o GNL porque, sem dúvida, se uma quantidade importante do produto for liberada e encontrar uma fonte de ignição, teremos um grande problema,” disse ele. “Não digo que o GNL não seja perigoso, mas do ponto de vista do risco a probabilidade que algo aconteça, com base em sua história, é realmente baixa. As instalações de GNL são localizadas após muito escrutínio e parte desse escrutínio vem duma norma e é por isso que somos muito ativos em nossa tentativa de ajustar o processo.”

Gallagher, o Chefe de Bombeiros de Acushnet, solicitou recentemente ser membro do comitê técnico da NFPA 59 A, um papel que ele espera assumir num futuro próximo. “Eu fiz isso porque é mais do que uma norma para nós,” ele disse. “Nós vivemos o processo do GNL todos os dias.

Jesse Roman é redator permanente do NFPA Journal

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O lado da oferta

De repente, os Estados Unidos tem gás natural de sobra. Como aconteceu isso?

Faz uma década, a U.S Energy Information Administration (EIA da sigla em inglês) previa que até 2016 os Estados Unidos precisariam importar aproximadamente 25% de suas necessidades diárias de gás para satisfazer a demanda. No ano passado, a EIA tinha uma perspectiva muito diferente: os Estados Unidos, disse, seriam exportadores líquidos em 2017 e embarcariam até 10.3 trilhões de pés cúbicos (TCF, da sigla em inglês) - mais dum terço de nosso consumo anual atual – até 2040.

De acordo com a EIA, em cada um dos últimos cinco anos, incluindo 2015, os produtores de gás dos Estados Unidos excederam todos os registros anuais anteriores de gás fornecido ao mercado, com o movimento do ano passado alcançando 26,5 trilhões de pés cúbicos (tcf, da sigla em inglês). Visto no contexto, todos os Estados Unidos consumiram perto de 27.5 tcf de gás em 2015, diz a EIA, incluindo gás para geração de eletricidade, fabricação, transporte, expedição por via marítima, aquecimento de casas e empresas, cozinha e mais.

A maior parte desse gás adicional vem de grandes campos de gás de xisto que se encontram debaixo de porções do território dos Estados Unidos. O xisto se formou faz centenas de milhões de anos, antes da era dos dinossauros, quando o oceano cobria grandes faixas do continente; ao longo de milênios, pequenas partículas de rocha e sedimentos orgânicos formaram camadas no fundo do oceano que, comprimidas e endurecidas, acabaram formando placas massivas de rocha de xisto onde o gás metano ficou preso. Os cientistas e os prospectores de energia conhecem faz décadas os depósitos de gás existentes em todo o país, presos em pequenas bolsas de xisto impermeável – incluindo a formação Marcellus, que se estende desde o Tenessee até o estado de Nova Iorque – mas pouco tempo atrás a extração do gás era considerada inviável do ponto de vista econômico.

Isso começou a mudar aproximadamente uma década atrás com o desenvolvimento de métodos inovadores para acessar o gás. A quebra hidráulica, ou fracking, injeta uma mistura de água, químicos e areia sob altíssima pressão para fraturar o xisto e liberar o gás que contém. A perfuração horizontal envolve a abertura dum poço vertical de milhares de pés até a camada de xisto, continuando com uma perfuração horizontal de milhares de pés, que expõe mais camadas de rocha ricas em gás e torna possível o acesso a múltiplos depósitos de gás com um único poço. Essas técnicas de perfuração coordenadas foram ajustadas nos campos Barnett Shale do Texas no início dos anos 2000, e são agora aplicadas em todo o estado de Texas e em muitos outros campos de xisto em todo o país. A perfuração causou a indignação dos residentes e dos defensores do ambiente que culpam o fracking pela contaminação do abastecimento de água e dos aquíferos subterrâneos e de causar pequenos tremores de terra. Muitos proponentes, contudo, consideram que o fracking é talvez a inovação mais significativa do século.

Em ambos os caso, é difícil negar o impacto dramático das novas técnicas de extração sobre a oferta de energia no mundo. O gás de xisto, que representa hoje 44% da produção líquida de gás natural dos Estados Unidos, representava 22% em 2010 e 8% em 2007, de acordo com os números da EIA. A área da Formação Marcellus é agora um dos maiores e mais prolíficos depósitos produtivos de gás natural da America do Norte, com 141 tcf estimados de gás tecnicamente acessível, de acordo com estimativas da EIA.

A NFPA não tem códigos que lidam especificamente com os sítios de perfuração de petróleo e gás, mas uma série de documentos contêm provisões que podem ser aplicadas aos sítios de perfuração e à infraestrutura relacionada ao petróleo e ao gás. A NFPA 30, Código para Líquidos Inflamáveis e Combustíveis, por exemplo, descreve como os tanques de armazenagem devem ser construídos e quão perto podem ser localizados de edifícios e estradas. A Administração da Saúde e Segurança Ocupacional tem uma lista de dez códigos e normas da NFPA que se aplicam aos sítios de perfuração de petróleo e gás. - J.R.

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Nuvem Perigosa

Nova pesquisa examina o potencial explosivo das nuvens de vapor formadas pelo GNL

As explosões de nuvens de gás natural têm o potencial de causar os incidentes mais destrutivos associados ao gás natural. Elas podem se formar quando ocorre um derrame ou um escape de GNL, causando a vaporização do líquido quando se mistura ao ar ambiente a temperaturas mais altas que seu ponto de ebulição de -260ºF. Os vapores frios de gás, inicialmente mais pesados que o ar, formam uma nuvem perto do solo que se eleva lentamente e se dissipa à medida que aquece. Caso uma fonte de ignição viável esteja presente quando a nuvem atinge um tamanho suficiente e uma concentração de 5-15 por cento no ar, esta pode incendiar-se e até explodir.

Uma explosão de GNL é uma ocorrência muito rara que requer um alinhamento quase perfeito de eventos, de acordo com Guy Colonna, diretor de Divisão da NFPA de Engenharia Industrial e Química, que passou parte dos anos 80 participando duma pesquisa que informou a maioria dos modelos informáticos de nuvens de vapor de GNL ainda em uso hoje. “É de fato realmente difícil fazer explodir o GNL – tentei muitas vezes em muitos diferentes cenários,” ele disse. “Precisa ter a concentração correta, a quantidade certa de evaporação e uma ignição retardada e perfeitamente sincronizada.” Um cenário mais provável é um incêndio de poça de GNL, não uma grande explosão, disse ele. Embora pouco provável, o perigo apresentado pelas nuvens de vapor não é tomado levianamente, particularmente quando se trata de localizar instalações. Modelos informáticos sofisticados desenvolvidos pelo governo e pela indústria tentam demonstrar as consequências que uma liberação de vapor teria fora do local. Os modelos usam centenas de inputs – causas do escape de GNL, localização dos escapes, pressão dos tanques, taxa de liberação, ventos dominantes, temperaturas ambientes e muito mais – e registram aquilo que aconteceria em centenas de diferentes cenários. Como se dispersaria o gás? Aonde iria? Quantas pessoas poderiam estar em perigo se houvesse uma explosão? Um projeto de 2009 da Fundação de Pesquisa para Proteção contra Incêndios (FPRF, da sigla em inglês) coletou todos os dados experimentais e criou uma base de dados de validação para melhorar os modelos de dispersão. Os modelos serviram de referência aos códigos da NFPA durante anos. Até agora ainda estão sendo aprimorados.

Este ano, a U.S. Pipeline and Hazardous Materials Administration (PHMSA) está financiando um projeto para aprender mais sobre o que acontece quando uma nuvem de vapor explode, em diferentes condições e cenários. Membros do comitê técnico da NFPA 59A, Norma para a Produção, Armazenagem e Manuseio de Gás Natural Liquefeito (GNL), foram assessores técnicos da primeira fase do projeto, que foi concluído em fevereiro pelo Health and Safety Laboratory do Reino Unido. A Fase II, que começará este ano, envolverá provavelmente a participação da FPRF. O projeto não tratará apenas da dispersão do gás e do que acontece durante uma explosão. Avaliará a efetividade dos atuais modelos de explosão de nuvens de vapor, analisará os regulamentos e as atuais medidas de mitigação e determinará a pesquisa e o desenvolvimento que poderão ser necessários.

A NFPA e outros participantes esperam que o resultado final proporcione mais informação para a NFPA 59A e ajude as agências reguladoras do governo a realizar uma melhor avaliação dos requisitos de localização para um número cada vez maior de instalações de GNL que estão sendo consideradas. – J.R.

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