O SwRI recebe financiamento do Departamento de Energia para estudar a compressão de hidrogênio.

O Southwest Research Institute (SwRI) foi selecionado para receber um contrato de US$ 1,5 milhão do Departamento de Energia dos EUA para avaliar a segurança e a eficiência de um sistema de compressores em escala real para misturas de hidrogênio e gás natural contendo até 20% de hidrogênio em volume.

O SwRI colaborará com o Gas Machinery Research Council (GMRC) neste projeto.

“O hidrogênio tem sido reconhecido como uma alternativa viável ao gás natural como combustível”, disse Sarah Simons, analista sênior de pesquisa do SwRI. “No entanto, um fluxo de hidrogênio puro não é compatível com a infraestrutura de transporte de energia existente, porque o hidrogênio e o gás natural têm características diferentes. Usar uma mistura de hidrogênio e gás natural pode evitar a necessidade de criar novos gasodutos e outras infraestruturas, além de reduzir as emissões de gases de efeito estufa.”

O projeto liderado pelo SwRI utilizará um circuito de compressor alternativo em escala real no campus do Instituto em San Antonio para avaliar a segurança e a eficiência da pressurização de misturas de gás natural e hidrogênio para transporte por gasoduto.

Um circuito de fluxo de compressor alternativo testa a mistura de hidrogênio com gás natural em pressões, temperaturas e níveis de potência de gasodutos. (Imagem: SwRI)

“Como as moléculas de hidrogênio são muito menores que as do gás natural, elas podem infiltrar-se nos materiais, causando fragilização nas tubulações e danos à infraestrutura. As grandes diferenças entre as propriedades do hidrogênio e do gás natural podem alterar as características de desempenho e também colocar vários componentes da tubulação, como as válvulas de controle de fluxo, em risco de falha”, disse Simons. “Este projeto avaliará os riscos para o sistema e os componentes associados a cada porcentagem de hidrogênio testada e pesquisará soluções técnicas para permitir a compressão segura e eficiente de misturas de hidrogênio e gás natural.”

Diversos componentes de compressores foram avaliados separadamente para uso com misturas de gás natural e hidrogênio. O SwRI dará continuidade a esse trabalho estudando um sistema de compressor completo com esses componentes instalados para garantir que o sistema como um todo possa operar com segurança e eficiência no mesmo ambiente. A equipe também medirá vazamentos e testará medidores de gás para verificar a precisão e a compatibilidade com misturas de hidrogênio e gás natural .

Inicialmente, o SwRI fará pequenas modificações no circuito do compressor, atualizando alguns componentes para compatibilidade com hidrogênio e aprimorando as capacidades para operação com uma mistura de hidrogênio e gás natural. Como na maioria dos compressores alternativos, o maquinário principal já é compatível com hidrogênio. O SwRI projetará e construirá um skid de mistura para analisar o hidrogênio misturado em incrementos de cinco por cento, de zero a 20% de concentração em volume, e avaliará um sistema de separação para extrair o hidrogênio do gás de processo.

“A tarefa final será aproveitar as lições aprendidas com este trabalho, combiná-las com pesquisas publicadas e desenvolver um documento de melhores práticas para que os operadores de gasodutos possam consultá-lo”, disse Simons. “Aparelhos comumente instalados em residências, como fogões ou aquecedores a gás natural, bem como suas conexões com o gasoduto, precisarão de uma avaliação mais aprofundada para garantir sua compatibilidade com uma mistura de hidrogênio .”