SwRI recibe una subvención del Departamento de Energía para estudiar la compresión de hidrógeno.

El Southwest Research Institute (SwRI) ha sido seleccionado para recibir un contrato de 1,5 millones de dólares del Departamento de Energía de Estados Unidos para evaluar la seguridad y la eficiencia de un sistema compresor a escala real para mezclas de hidrógeno y gas natural que contengan hasta un 20% de hidrógeno en volumen.

SwRI colaborará con el Consejo de Investigación de Maquinaria de Gas (GMRC) en este proyecto.

«El hidrógeno se ha reconocido como una alternativa viable al gas natural», afirmó Sarah Simons, analista sénior de investigación de SwRI. «Sin embargo, el hidrógeno puro no es compatible con la infraestructura de transporte energético existente, ya que el hidrógeno y el gas natural tienen características diferentes. El uso de una mezcla de hidrógeno y gas natural puede evitar la necesidad de construir nuevos gasoductos y otras infraestructuras, a la vez que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero».

El proyecto liderado por SwRI utilizará un circuito de compresor alternativo a escala real en el campus del Instituto en San Antonio para evaluar la seguridad y la eficiencia de la presurización de mezclas de gas natural e hidrógeno para su transporte por gasoducto.

Un circuito de flujo de compresor alternativo prueba la mezcla de hidrógeno con gas natural a diferentes presiones, temperaturas y niveles de potencia en la tubería. (Imagen: SwRI)

“Debido a que las moléculas de hidrógeno son mucho más pequeñas que las de gas natural, pueden infiltrarse en los materiales, lo que provoca fragilidad en las tuberías y daños en la infraestructura. Las grandes diferencias entre las propiedades del hidrógeno y el gas natural pueden alterar las características de rendimiento y también poner en riesgo de fallo diversos componentes de las tuberías, como las válvulas de control de flujo”, explicó Simons. “Este proyecto evaluará los riesgos para el sistema y los componentes asociados con cada porcentaje de hidrógeno probado e investigará soluciones técnicas para permitir una compresión segura y eficiente de las mezclas de hidrógeno y gas natural”.

Se han evaluado por separado diversos componentes de compresores para su uso con mezclas de gas natural e hidrógeno. SwRI partirá de esta base estudiando un sistema de compresor completo con estos componentes instalados para garantizar que el sistema en su conjunto pueda funcionar de forma segura y eficiente en el mismo entorno. El equipo también medirá las fugas y comprobará la precisión y la compatibilidad de los contadores de gas con las mezclas de hidrógeno y gas natural .

Inicialmente, SwRI realizará modificaciones menores en el circuito del compresor, actualizando algunos componentes para que sean compatibles con el hidrógeno y mejorando su capacidad para operar con una mezcla de hidrógeno y gas natural. Al igual que la mayoría de los compresores alternativos, la maquinaria principal ya es compatible con el hidrógeno. SwRI diseñará y construirá un sistema de mezcla para analizar el hidrógeno mezclado en incrementos del cinco por ciento, desde el cero hasta el 20 por ciento de concentración volumétrica, y evaluará un sistema de separación para extraer el hidrógeno del gas de proceso.

“La tarea final consistirá en tomar las lecciones aprendidas de este trabajo, combinarlas con investigaciones publicadas y desarrollar un documento de buenas prácticas para que los operadores de gasoductos lo consulten”, dijo Simons. “Los electrodomésticos comúnmente instalados en los hogares, como estufas o calentadores de gas natural, así como sus conexiones al gasoducto, requerirían una evaluación adicional para garantizar su compatibilidad con una mezcla de hidrógeno ”.