Por Marcos Rupérez*

El blending es una de las tendencias en el entorno de las tecnologías del H2 verde. Esta técnica se basa en inyectar un porcentaje de hidrógeno en la red actual de gas natural para su uso en las actuales aplicaciones.

Al margen de las propias limitaciones de cada aplicación para utilizar hidrogeno como combustible, en este post vamos a estudiar como la capacidad de los gaseoductos y en general de los flujos de gas “blended” se verá mermada en función del porcentaje de hidrogeno introducido.

Esto es debido a que el hidrogeno tiene aproximadamente 1/3 de densidad de energía volumétrica que el gas natural. Y por lo tanto asumiendo que los gaseoductos (o cualquier conducción de gas en general) tiene un límite de presión máxima, así como un límite velocidad física a la que circula el fluido, el volumen de gas que puede circular por el está limitado.

En los cálculos se muestra un gaseoducto que transportara 50 MW de potencia equivalente, y se observa como a medida que se incrementa el porcentaje de hidrogeno el flujo debería ir incrementándose para mantener el mismo transporte de energía hasta ser necesario el triple de flujo en el caso extremo de 100% de hidrógeno 0% de gas natural.

La pérdida de capacidad por la inyección de hidrógeno se podría compensar o bien subiendo la presión de trabajo de la conducción o aumentando la velocidad del gas en la proporción en la que baja el PCI de la mezcla.

Aunque habitualmente no habrá margen para esto dado que las conducciones estarán diseñadas para la presión nominal de trabajo actual y velocidad del fluido, por lo que es previsible que exista poco margen de incremento, y por tanto el aumento del porcentaje de hidrógeno simplemente lleve a una bajada en la capacidad del gaseoducto. De hasta 3 veces menor capacidad en el caso del 100% de H2.

Podemos simplificarlo entendiendo que lo que sucede es que el gas mezcla va perdiendo capacidad calorífica por Nm3, por lo que o incrementamos su presión o su velocidad de tránsito o transmitiremos menor cantidad energía. Estos cálculos son aplicables a cualquier flujo de hidrogeno mezclado con gas natural, tanto en grandes redes como en flujos cultivos o quemadores.

En mi opinión el blending tiene poco recorrido, por este motivo y por otros muchos motivos técnicos que impiden que se utilice en gran parte de las aplicaciones, así como en los propios tubos. Las aplicaciones se convertirán al 100% de hidrogeno a nivel local o probablemente se convertirán a otra tecnología diferente a gas. Las aplicaciones de H2 puro no tienen tanto problema ya que se diseñan directamente a presiones superiores que las de compensando este efecto.

Más información del especialista la encuentras en: linkedin.com/in/marcosruperez    web: marcosruperez.com

* Por Marcos Rupérez, ingeniero industrial de la universidad de Zaragoza, máster en hidrógeno y pilas de combustible de la Universidad de Aalborg, Dinamarca, y MBA del Instituto de Empresas. Realizó proyectos de I+D aplicada en integración de pilas de combustible en Fundación Hidrógeno Aragón.