¿Cómo Puedo Saber Más Sobre el Diseño de Sistemas de Gas Natural?
Chuck Hayes explica las distintas formas de gas natural en el sector de las energías limpias.
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CRAIG GIFFORD:
¡Bienvenido a Swagelok! a Swagelok! Soy vuestro presentador, Craig Gifford, y hoy estamos aquí con Chuck Hayes, líder técnico global de Swagelok para energías limpias. Estamos hablando del gas natural.
CHUCK HAYES:
Por supuesto. El gas natural, en su formato básico, es siempre metano, que es el grado 4: 1 carbono y 4 H2 componen el gas natural. Pero lo afrontamos de diferentes maneras y le damos distintos nombres. Así puede llegar a tu casa por las tuberías y utilizarse para la cocina, el agua caliente o la calefacción. Se utiliza así en todo el mundo.
También hay otras formas. Una de ellas es el gas natural comprimido, al que llamamos GNC. Lo comprimimos para obtener más moléculas en el mismo volumen, independientemente de cómo lo transportemos o utilicemos. Así conseguimos más moléculas aumentando la presión, que normalmente es de 3600 PSI, aproximadamente 249 bar. Un bar equivale a 1 atmósfera, así que comprimes unas 250 veces la cantidad de gas que habría a 1 atmósfera.
Otra forma es el gas natural licuado, GNL, que usamos cuando trasladamos grandes cantidades a larga distancia. Lo licuamos y lo transportamos en estado líquido. Un líquido no se puede presurizar, pero su densidad energética es mucho más alta: unos 600 bar, o 600 atmósferas. Si lo abrieras, ocuparía 1/600 del espacio que ocuparía en forma gaseosa.
Finalmente, tenemos el gas natural renovable. Es algo nuevo y tiene diferentes nombres: RNG en Norteamérica y biogás en otros lugares. Procede de cadenas de residuos, como corrales de animales o compostadoras, y se descomponen para obtener energía. Tiene particularidad de oler mal, por lo que eliminamos azufre, Silexano y otros compuestos para obtener un biogás crudo. Después, eliminamos otros elementos como Knox y Sox, lo secamos, presurizamos y podemos introducirlo en un sistema como gas natural. También se puede purificar a grado 4 para obtener gas natural puro.
CRAIG GIFFORD:
Ok. Chuck, dinos, ¿cuáles son los diferentes tipos de infraestructuras de distribución y repostaje de gas natural y qué retos plantea la distribución?
CHUCK HAYES:
Por supuesto. Para repostaje, hablamos de camiones, coches y quizá barcos. El GNC y el GNR son químicamente lo mismo, ambos grado 4, en forma gaseosa y a presión. Se utilizan para repostar camiones grandes y pequeños, autobuses, vehículos de reparto, etc. El llenado se hace en estaciones de servicio, junto a la carretera, paradas de camiones o instalaciones específicas. También se ven en empresas con su propia flota.
En la práctica, consiste en grandes instalaciones de surtidores donde aparcan los camiones, conectan las mangueras y dejan repostar durante la noche. Para trayectos largos, se utilizan instalaciones de repostaje para camiones con dispensadores anclados, que llenan de forma segura entre 10 y 20 minutos.
El GNL es líquido, muy frío y peligroso; requiere EPI especial y formación. A veces los operarios lo llenan ellos mismos, otras veces personal entrenado en estaciones lo hace. También se usa en barcos como combustible alternativo, reemplazando fuel pesado en puertos y aguas litorales. Los grandes petroleros transportan GNC o GNL, y es crucial comprimir y mantener la seguridad en cisternas y contenedores sin fugas. En GNL, las temperaturas extremas implican riesgos de quemaduras por congelación, y la expansión rápida puede liberar gran energía, así que se deben evitar fugas o emisiones incontroladas.
CRAIG GIFFORD:
¿Qué normas sobre GNL y GNC deben conocer los diseñadores?
CHUCK HAYES:
Es una gran pregunta, y varía según el lugar del mundo. En Norteamérica, la CSA (Asociación Canadiense de Normalización) regula sistemas de vehículos con normas NGV (Natural Gas Vehicle), como NGV 3. Estas normas indican cómo especificar, probar y usar los componentes. En Europa, las normas son algo diferentes, como ECR 110, pero los procesos son similares. Con las estaciones de servicio, también hay normas específicas, por ejemplo NGV serie 4A, según el país y la aplicación.
En India, por ejemplo, se basan en normas internacionales ISO con algunas diferencias. Cada país aplica distintos criterios.
CRAIG GIFFORD:
¿Cuáles son las principales consideraciones de seguridad en el almacenamiento de GNC y GNL?
CHUCK HAYES:
Empecemos por lo básico. El GNC, como gas, está diseñado para ser utilizado y quemado en cámaras de combustión; es inflamable y explosivo, y no debe escapar. Lo almacenamos en forma gaseosa. El GNL se almacena líquido y se convierte nuevamente en gas para uso.
Para contener el gas, se necesitan productos de alta calidad que cumplan las normas: bajos índices de fugas, válvulas confiables, racores excelentes, etc. Un buen diseño también ayuda. En el caso del GNL, el frío extremo puede causar congelación y lesiones graves. Si se expande rápidamente (relación 600:1), la energía liberada es muy potente. Por eso, es crucial evitar fugas y emisiones incontroladas a la atmósfera.
CRAIG GIFFORD:
Bien, gracias por compartir tus conocimientos, Chuck, y gracias a todos por unirse a nosotros en Swagelok.