El diseño de los sistemas de alivio térmico define la seguridad del almacenamiento de hidrógeno a alta presión
El diseño de los sistemas de alivio térmico define la seguridad del almacenamiento de hidrógeno a alta presión
Por Carlos Zygier, Clean Fuel Business Ideas Ignitor & Accelerator.
Fecha publicada: 07 Julio, 2026
Los dispositivos de alivio térmico de presión, conocidos como Thermal Pressure Relief Devices (TPRDs), desempeñan un papel crítico en la seguridad de los sistemas de almacenamiento de hidrógeno a alta presión. Su función es evitar fallas catastróficas en los estanques compuestos cuando estos se ven expuestos a temperaturas elevadas o incendios, permitiendo la liberación controlada del hidrógeno antes de que el recipiente pierda su integridad estructural.
Estos dispositivos constituyen una de las principales barreras de protección en los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) y en otras aplicaciones que emplean almacenamiento de hidrógeno comprimido.
Los TPRD están diseñados para activarse cuando alcanzan una temperatura cercana a los 110 °C, momento en el que liberan rápidamente el hidrógeno contenido en el tanque a través de un sistema de venteo. El objetivo es impedir que el aumento de temperatura debilite el recipiente a presión y provoque una ruptura catastrófica.
El diseño del TPRD es determinante para la seguridad
La eficacia de un TPRD no depende únicamente de su presencia, sino también de su diseño y correcta integración con el sistema de almacenamiento.
Uno de los aspectos más relevantes corresponde al diámetro del dispositivo, el cual debe dimensionarse de manera que permita vaciar completamente el tanque antes de que el fuego comprometa su resistencia mecánica. De esta forma, se reduce significativamente el riesgo de una falla violenta del equipo sometido a alta presión.
Asimismo, resulta conveniente que los TPRD dispongan de capacidad de instalación rotatoria, facilitando su alineación durante el montaje del sistema, especialmente considerando el peso de los estanques y la posición de la válvula principal.
La dirección de la descarga también influye en el riesgo
Otro aspecto analizado corresponde a la orientación del chorro de hidrógeno durante una descarga de emergencia.
De acuerdo con los criterios expuestos, la liberación del gas debe realizarse idealmente con una inclinación de 45 grados, evitando orientaciones de 0° o 30°, ya que estas podrían favorecer condiciones menos seguras.
Esta configuración contribuye a reducir la posibilidad de formación de mezclas inflamables bajo el techo de estacionamientos subterráneos y limita el impacto de los productos calientes de una eventual combustión sobre la infraestructura.
En particular, el objetivo es impedir que gases de combustión con temperaturas superiores a 300 °C alcancen el techo del estacionamiento, favoreciendo la compatibilidad de los vehículos de hidrógeno con los requisitos actuales de los sistemas mecánicos de ventilación y control de humo.
El tamaño del dispositivo puede modificar el comportamiento del hidrógeno liberado
Según el análisis técnico que he realizado, los TPRD con diámetros comprendidos entre 0,5 y 0,75 milímetros permiten una descarga que no genera capas inflamables bajo el techo de estacionamientos y, además, no modifica los caudales de ventilación exigidos por los sistemas de control de humo (RCS).
En cambio, advierto que dispositivos con diámetros superiores a 0,75 milímetros podrían favorecer la formación de capas inflamables en aquellos estacionamientos que no cuentan con ventilación mecánica adecuada.
Estos resultados evidencian que el dimensionamiento del dispositivo constituye un parámetro esencial dentro del diseño integral de seguridad de los sistemas de almacenamiento de hidrógeno.
Buenas prácticas para minimizar riesgos
Como especialista, destaco una serie de recomendaciones orientadas a maximizar la seguridad operacional.
Entre ellas, la importancia de verificar la compatibilidad de los materiales utilizados en las válvulas y componentes asociados al TPRD, así como proteger la salida de las tuberías de descarga mediante tapas de venteo que impidan el ingreso de lluvia, suciedad o insectos, evitando obstrucciones que puedan comprometer el funcionamiento del sistema.
Asimismo, recomiendo evitar estacionar vehículos de hidrógeno cuya descarga del TPRD quede orientada hacia obstáculos o estructuras cercanas. La presencia de barreras físicas puede dificultar la mezcla del hidrógeno con el aire, favoreciendo la acumulación local de nubes inflamables.
Finalmente, todo diseño de un TPRD debe evaluarse en conjunto con la resistencia al fuego del tanque de almacenamiento, asegurando que el recipiente pueda vaciar completamente su contenido antes de que exista riesgo de ruptura por exposición térmica.
La correcta selección del diámetro, la orientación de la descarga, la calidad de los materiales y el cumplimiento de las normas técnicas constituyen, en conjunto, elementos fundamentales para garantizar la operación segura de los sistemas de almacenamiento de hidrógeno y fortalecer la confianza en el despliegue de la movilidad basada en este energético.
Hydrogen Operation Anatomy Thermal Pressure Relief
