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Integrar hidrógeno en las redes de gas requiere analizar los materiales utilizados en las redes de distribución de gas, lo que limita a mezclas en ...

Integrar hidrógeno en las redes de gas requiere analizar los materiales utilizados en las redes de distribución de gas, lo que limita a mezclas en torno al 20 ó 30 % dependiendo de la presión de las tuberías y calidad del acero [6]. En particular, se ha reportado que al mezclarlo en bajas concentraciones en volumen, hasta un 10-15 %, la posibilidad parece viable sin mayores riesgos [84] [25]. No obstante, debe ser analizado caso a caso, ya que su integración debe contemplar estudios, pruebas y modificaciones a la forma de monitorear y mantener las tuberías. De acuerdo a un trabajo en curso en la estandarización de proyectos que extraen hidrógeno a través de la electrólisis del agua y están conectados a la red de gas, en la unión europea, la mayoría de las redes de gas natural pueden soportar una concentración volumétrica del 10 % [15]. No obstante, es necesario tener en cuenta el uso final de esta mezcla de gas: los vehículos que funcionan a través de gas natural y las turbinas a gas son diseñadas para un gas combustible que contenga menos del 2-3 % de hidrógeno en su volumen. A temperatura ambiente y a presiones bajo 100 bar, la preocupación principal respecto a la integridad del acero de alta dureza es la fragilización por absorción del hidrógeno [85]. Se piensa que presiones mayores podrían aumentar la probabilidad de falla del material aunque no se ha definido un límite. El hidrógeno puede ser transportado utilizando aceros más suaves que reduzcan la fragilización. Esto quiere decir que las redes de gas a alta presión utilizadas hoy no son apropiadas para el transporte de hidrógeno. Una alternativa es el uso de tuberías de polietileno a nivel de distribución. No obstante, estas son más porosas al hidrógeno que al gas natural y también existen preocupaciones respecto a las uniones utilizadas. Sobre las redes de alta presión, se considera que las estaciones de compresión existentes, comúnmente de pistón o centrífugos, podrían funcionar para hidrógeno, pero se deberán hacer algunos cambios en el caso de compresores centrífugos, debido al aumento del flujo volumétrico de este gas [85]. Respecto a las estaciones de reducción de presión, el principal cambio es que el hidrógeno se calienta durante su expansión (al contrario que el gas natural), por tanto existen inquietudes respecto a si serán necesarias estaciones intermedias de enfriamiento. Respecto a las mediciones de flujo, dadas las características físicas del hidrógeno en relación al gas natural, nuevos equipos deberán instalarse en las redes de distribución para medir su consumo. Es importante tener en cuenta que para una misma red de gas utilizada con la misma presión, el hidrógeno transportará en torno a un 20-30 % menos de energía que el gas natural [85]. Una de las dificultades de utilizar la red existente de gas es, además de la existencia de posibles fisuras y fugas, la ausencia de información sobre las redes, en particular para aquellas de distribución [85].

Esta pregunta también está en el material:

LIBRO-TECNOLOGIAS-H2-Y-PERSPECTIVAS-CHILE
135 pag.

Hidrologia EngenhariasEngenharias

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Integrar hidrógeno en las redes de gas requiere analizar los materiales utilizados en las redes de distribución de gas, lo que limita a mezclas en torno al 20 ó 30 % dependiendo de la presión de las tuberías y calidad del acero. En particular, se ha reportado que al mezclarlo en bajas concentraciones en volumen, hasta un 10-15 %, la posibilidad parece viable sin mayores riesgos. No obstante, debe ser analizado caso a caso, ya que su integración debe contemplar estudios, pruebas y modificaciones a la forma de monitorear y mantener las tuberías. De acuerdo a un trabajo en curso en la estandarización de proyectos que extraen hidrógeno a través de la electrólisis del agua y están conectados a la red de gas, en la unión europea, la mayoría de las redes de gas natural pueden soportar una concentración volumétrica del 10 %. No obstante, es necesario tener en cuenta el uso final de esta mezcla de gas: los vehículos que funcionan a través de gas natural y las turbinas a gas son diseñadas para un gas combustible que contenga menos del 2-3 % de hidrógeno en su volumen. A temperatura ambiente y a presiones bajo 100 bar, la preocupación principal respecto a la integridad del acero de alta dureza es la fragilización por absorción del hidrógeno. Se piensa que presiones mayores podrían aumentar la probabilidad de falla del material aunque no se ha definido un límite. El hidrógeno puede ser transportado utilizando aceros más suaves que reduzcan la fragilización. Esto quiere decir que las redes de gas a alta presión utilizadas hoy no son apropiadas para el transporte de hidrógeno. Una alternativa es el uso de tuberías de polietileno a nivel de distribución. No obstante, estas son más porosas al hidrógeno que al gas natural y también existen preocupaciones respecto a las uniones utilizadas. Sobre las redes de alta presión, se considera que las estaciones de compresión existentes, comúnmente de pistón o centrífugos, podrían funcionar para hidrógeno, pero se deberán hacer algunos cambios en el caso de compresores centrífugos, debido al aumento del flujo volumétrico de este gas. Respecto a las estaciones de reducción de presión, el principal cambio es que el hidrógeno se calienta durante su expansión (al contrario que el gas natural), por tanto existen inquietudes respecto a si serán necesarias estaciones intermedias de enfriamiento. Respecto a las mediciones de flujo, dadas las características físicas del hidrógeno en relación al gas natural, nuevos equipos deberán instalarse en las redes de distribución para medir su consumo. Es importante tener en cuenta que para una misma red de gas utilizada con la misma presión, el hidrógeno transportará en torno a un 20-30 % menos de energía que el gas natural. Una de las dificultades de utilizar la red existente de gas es, además de la existencia de posibles fisuras y fugas, la ausencia de información sobre las redes, en particular para aquellas de distribución.

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