Cómo mantener la calidad y seguridad de una infraestructura de tuberías de hidrógeno

Tubería de hidrógeno
Tubería de hidrógeno

La importancia de medir el punto de rocío en la producción de hidrógeno

El desarrollo de una infraestructura paneuropea de distribución y suministro de hidrógeno estará muy avanzado en 2030, si todo va según lo previsto. La Red Principal Europea del Hidrógeno (EHB) creará "cinco corredores paneuropeos de suministro e importación de hidrógeno, que conectarán industrial, puertos y valles del hidrógeno a regiones con abundancia de hidrógeno". El objetivo es reducir las emisiones de carbono a la vez que se construye un suministro resistente y seguro.

La iniciativa EHB cuenta en la actualidad con el apoyo de 31 operadores de red -número que no deja de crecer- y abarca un total de 28 países de la UE y otros países europeos aliados. Se prevé que en 2030 se dispondrá de un suministro de 20,6 Mt de hidrógeno. Este suministro procederá de diversas fuentes, desde la electrólisis localizada (del lado de la demanda) y la producción centralizada de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovables cautivas hasta el hidrógeno azul a gran escala, pasando por las importaciones por tubería y barco de derivados del hidrógeno, como el amoníaco y el metanol. Es probable que los cinco corredores reflejen las diferencias regionales. Por ejemplo, una red interconectada de energía eólica marina, proyectos de hidrógeno a gran escala e importaciones por barco en torno al Mar del Norte y el norte de Europa se complementará con una producción de gran volumen y bajo coste, y centros de almacenamiento, y centros de almacenamiento en el suroeste de Europa.

Se espera que el proyecto alcance su madurez en 2040. Para entonces, se dispondrá de una extensa red muy desarrollada, con más de 50.000 km de oleoductos y gasoductos, de los que alrededor del 60% serán reutilizaciones de infraestructuras existentes. La intención es poder satisfacer la demanda anual de hidrógeno prevista de 1.640TWh para 2040.

Las iniciativas sobre el hidrógeno no se limitan a Europa. En Estados Unidos, por ejemplo, acaba de aprobarse la Ley Bipartidista de Infraestructuras, que destina 8.000 millones de dólares al desarrollo del hidrógeno y a la creación de "centros limpios de hidrógeno" en todo el país. Del mismo modo, Japón y Corea del Sur, entre otros muchos países, han fijado objetivos ambiciosos para la producción de electricidad con hidrógeno y están desarrollando activamente pilas de combustible de hidrógeno para el transporte. 

Hidrógeno: producción, tecnología, medición y control

El rápido aumento del interés por el hidrógeno como fuente de energía ecológica también está impulsando nuevos avances en las tecnologías utilizadas para la producción, el transporte la medición y el control de todo el proceso. 

Uno de los retos más antiguos ha sido la dificultad de transportar el hidrógeno desde la fuente de producción hasta el punto de uso. Aunque este problema irá desapareciendo a medida que se construyan gasoductos especializados y se instalen centrales de energía renovable y electrolisis, pasará tiempo antes de que se produzca un cambio significativo. Hay que tener en cuenta que, en la actualidad, más del 40 % de todo el hidrógeno que se produce en el mundo procede de plantas centralizadas de reformado de metano al vapor; en Estados Unidos, esta cifra ronda el 90 %, por lo que aún nos queda camino por recorrer para cambiar este modelo. 

Una solución que se ha ensayado con éxito consiste en inyectar hidrógeno en el gas natural, en concentraciones de entre el 5 % y el 20 %, en el punto de producción. A continuación, puede transportarse desde el lugar de extracción hasta el punto de uso a través de los gasoductos existentes. El transporte requiere una combinación de membranas permeables, para producir un nivel de pureza de hasta el 90 %, con unidades de adsorción por oscilación de presión (PSA) que se utilizan posteriormente para aumentar la pureza por encima del 99 %. 

Independientemente del método de generación y transporte del hidrógeno, hay varios criterios clave que requieren supervisión y control si se quieren gestionar los diversos procesos de producción de forma segura y eficiente. La humedad y el punto de rocío del hidrógeno son dos de los parámetros de medición más importantes. Esto se debe a que se utilizan como datos de entrada para garantizar que se optimiza el funcionamiento de los sistemas de secado de gas, se minimiza la contaminación y se elimina el riesgo de corrosión y daños en los equipos posteriores. 

Medición del punto de rocío de hidrógeno y humedad

Nuestra gama de transmisores y analizadores de humedad y punto de rocío se utiliza en toda la cadena de producción de hidrógeno, desde el reformado de metano con vapor y la inyección de hidrógeno en corrientes de gas natural, hasta el transporte por tuberías, la separación por membranas, el PSA y el secado. En cada caso, productos como nuestro Easidew Transmisor de humedad , Analizador de humedad de trazas QMA601 y el analizador portátil de punto de rocío CDP301 ofrecen niveles excepcionales de precisión, repetibilidad y fiabilidad. También hay disponibles versiones intrínsecamente seguras de muchos de estos productos, mientras que toda la gama de productos está respaldada por un amplio servicio de asistencia técnica y de aplicaciones. 

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Fuentes:

Informe del BEH

Ley bipartidista de infraestructuras

Reforma del gas natural en EE.UU.




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