Descarbonización en aplicaciones de gas natural

“Renovable” describe una fuente de energía que se puede reponer a la velocidad que se utiliza en ciclos ecológicos naturales. Las fuentes como el viento, la luz solar y el agua ocurren de forma natural, están presentes en cantidades ilimitadas y pueden reutilizarse. El gas natural es un combustible fósil que se forma bajo la superficie terrestre a partir de materia orgánica en descomposición durante millones de años, y se considera no renovable.

Llamado de varias formas, como gas compost, gas pantano y gas de la ciénaga, el biogás se produce naturalmente a partir de la descomposición de desechos orgánicos. Es una mezcla de gases, principalmente metano, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y siloxanos. Cuando la materia orgánica como el estiércol animal, los restos de alimentos, las aguas residuales y las aguas cloacales está sujeta a la digestión anaeróbica (sin aire), se descompone por microorganismos por medio de la fermentación para liberar biogás. Debido al alto contenido de metano, el biogás es inflamable y puede purificarse más para producir biometano o gas natural renovable.

Los desechos orgánicos en vertederos (comida, papel, desperdicios de jardín, etc.) producen una mezcla de gases a medida que se descomponen. El metano, el dióxido de carbono  y los compuestos orgánicos volátiles de la mezcla se desplazan hacia arriba por los poros y tienen importantes efectos negativos en el medioambiente. El metano tiene entre 28 y 36 veces el efecto de calentamiento ambiental en comparación con el CO2, lo que produce repercusiones más significativas. Por lo tanto, capturar gas fugitivo en vertederos para procesarlo, purificarlo y mejorarlo hasta alcanzar la calidad para gasoductos reduce las emisiones y puede reemplazar combustibles fósiles con alto contenido de carbono por combustibles renovables con bajo contenido de carbono.

El gas natural renovable (GNR) es un término utilizado para describir el biogás que se ha mejorado para su uso en lugar del gas natural convencional. Se produce a partir de múltiples fuentes, incluidos vertederos, granjas, aguas residuales y residuos orgánicos municipales.  La materia prima del biogás se captura y purifica para una variedad de usos finales, como combustible de transporte, en aplicaciones de calefacción, en generación de electricidad y como materia prima de productos biológicos. La capacidad de combinar el GNR en la infraestructura de gas existente acelera la transición a un suministro de energía neutro de carbono.

El hidrógeno es una de las moléculas más pequeñas y, por lo tanto, tiende a filtrarse más que el gas natural.  De hecho, el hidrógeno puede tener hasta tres veces más fugas que el gas natural en una base volumétrica debido a su baja densidad.  Las moléculas de hidrógeno también pueden filtrarse directamente por metales y elastómeros. La creciente cartera de Emerson incluye patines de mezcla de hidrógeno y productos de control de presión diseñados para cumplir con las normas de la industria y probados para garantizar que se mitigue el riesgo de fugas y filtración.

La fragilidad por hidrógeno, también conocida como agrietamiento inducido por hidrógeno o agrietamiento asistido por hidrógeno, es la reducción de la ductilidad de un material metálico causado por la absorción de hidrógeno.  Muchos materiales metálicos son susceptibles a la fragilidad por hidrógeno, especialmente a presiones muy elevadas.  Sin embargo, solo porque un metal es susceptible a la fragilidad por hidrógeno no significa que no se puede utilizar, ya que la mayoría de las presiones de distribución de gas natural son lo suficientemente bajas para que la absorción de hidrógeno no provoque una reducción significativa en la ductilidad. El portafolio de Emerson incluye patines de mezcla de hidrógeno y productos de control de presión que son adecuados para el servicio de hidrógeno en diversas aplicaciones.