Hidrogênio no gás natural: uma aplicação crítica para a segurança

Por que a mudança para 20% de injeção de hidrogênio exigirá um foco ainda maior na segurança?

"O hidrogênio é fundamental para alcançar emissões líquidas zero, pois pode reduzir 80 gigatoneladas de CO2 até 2050". Isso é o que afirma o Conselho do Hidrogênio, que publicou o relatório ‘Hidrogênio para emissões líquidas zero’.

O Conselho do Hidrogênio não é o único órgão que deseja ver uma rápida adoção do uso do hidrogênio; governos, ambientalistas, ONGs e a indústria estão trabalhando para substituir nosso consumo de combustíveis fósseis pelo hidrogênio como uma alternativa verde. Atualmente, uma parte significativa do hidrogênio que produzimos é gerada a partir do gás natural, utilizando um processo de reforma a vapor do metano. Este é o chamado "hidrogênio cinza". Se os subprodutos de dióxido de carbono deste processo forem capturados e armazenados com segurança, então é considerado neutro em carbono e o produto final é denominado "hidrogênio azul". O verdadeiro "hidrogênio verde" deve ser produzido utilizando fontes de energia renováveis e um processo de eletrólise.

Grande parte do foco tem estado, compreensivelmente, em como seremos capazes de gerar e distribuir hidrogênio em escala e quais aplicações representam o melhor potencial. No entanto, isso levanta outra consideração igualmente importante: a necessidade de aumentar o uso do hidrogênio de forma eficiente e lucrativa, mantendo — ou, de preferência, melhorando — os padrões de segurança.

Volatilidade do hidrogênio

Embora o hidrogênio seja usado como gás de processo industrial há muitos anos, sua adoção como combustível para transporte, geração de energia e gás doméstico é relativamente nova. Em particular, quando injetado na rede de gás natural, ele pode criar vários problemas potenciais. Entre eles estão:

A boa notícia é que todas essas questões são conhecidas e podem ser resolvidas com o uso de materiais e tecnologias de gerenciamento adequados. Em particular, o monitoramento em linha das condições do processo durante a produção, distribuição e combustão é fundamental. Isso inclui uma série de parâmetros, sendo a medição de traços de umidade um dos mais importantes. Ela desempenha um papel fundamental na manutenção da qualidade do gás, garantindo a eficiência e a segurança do sistema e apoiando a conformidade com os requisitos comerciais e as normas regulamentares.

Analisadores de ponto de orvalho para monitoramento de hidrogênio 

Existem várias tecnologias para medir o ponto de orvalho de hidrocarbonetos e água; algumas têm sido utilizadas de diferentes formas há muitos anos. No entanto, nem todos os analisadores de ponto de orvalho são adequados para uso no monitoramento da injeção de hidrogênio em gás natural, especialmente no que diz respeito à certificação de segurança elétrica.

Em comparação com o gás natural, o hidrogênio tem uma faixa de inflamabilidade mais ampla quando misturado com o ar. Ele também requer significativamente menos energia para combustão – apenas 0,02 mili-joules (mJ), o que é menos de 10% da energia necessária para inflamar o gás natural (0,29 mJ). Em algumas circunstâncias, até mesmo uma descarga estática pode ser suficiente para inflamar uma mistura de hidrogênio e ar.  Ao contrário da operação tradicional com gás natural, é fundamental que qualquer equipamento elétrico usado em um ambiente onde possa haver hidrogênio tenha um alto nível de segurança contra explosões. Nem todos os equipamentos elétricos — incluindo sistemas analisadores — atualmente instalados em locais com gás natural estão em conformidade com os requisitos de segurança contra explosões (Ex) para hidrogênio. 

Portanto, é importante selecionar cuidadosamente os equipamentos. Nossos mais recentes analisadores de ponto de orvalho de hidrocarbonetos da Michell Instruments, por exemplo, são certificados Ex para uso em ambientes com hidrogênio sem a necessidade de modificações; isso inclui aplicações de gás natural com pelo menos 20% de teor de hidrogênio. Eles produzem resultados extremamente precisos, repetíveis e consistentes e são certificados pelas normas ATEX, IECEx, UKEX e NEC505.

A gama inclui:

O OptiPEAK TDL600 com tecnologia de laser de diodo sintonizável

Analisador de umidade residual com autocalibração - Michell QMA401

Analisador de umidade de processo - Michell QMA601 Medição rápida e autocalibrada de umidade

O QMA401 e o QMA601 com sistema de microbalança de cristal de quartzo

O Promet I.S. com sensores de óxido metálico cerâmico

Analisador de ponto de orvalho Condumax – Michell CD603

Testador portátil de ponto de orvalho – Michell CDP301

Os instrumentos de espelho resfriado Condumax CD603 e CDP301

Somos especialistas líderes mundiais em monitoramento e medição de umidade. Temos oito tecnologias diferentes que abrangem todas as aplicações de umidade, apoiadas por um suporte técnico e atendimento ao cliente incomparáveis. Para saber mais, fale com um de nossos especialistas em aplicações hoje mesmo

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