Mezcladores SNG (GLP + Aire) y sistemas de enriquecimiento de biometano (BioCH4 + GLP)

Mezcladores SNG y Sistemas de Enriquecimiento de Biometano: Fórmula para un Futuro Energético Sostenible

El papel de los enfoques de procesamiento de gas está volviéndose cada vez más crucial en el sector energético global, que se está moviendo rápidamente hacia fuentes de energía limpias y sostenibles. Con este trasfondo, los sistemas de mezcla de gas en general, y los mezcladores de SNG junto con los sistemas de enriquecimiento de biometano en particular, toman protagonismo como componentes significativos para aprovechar la calidad del gas, garantizar la compatibilidad con la infraestructura moderna y facilitar la mayor adopción de energía renovable. Además, revisaremos estas tecnologías, su papel y su influencia en los sistemas energéticos actuales.

Sistemas de Mezcla de Gases

Los mezcladores de gas han sido diseñados para mezclar varios gases en proporciones precisas con el fin de generar una mezcla de gas uniforme que cumpla con ciertas especificaciones de calidad. Los sistemas de mezcla de gas industrial se aplican en diferentes industrias que incluyen la producción química, la generación de energía eléctrica y aplicaciones de energía sostenible.

Uno de los objetivos de alta prioridad del equipo de mezcla de gases es producir una composición de gas compatible con las instalaciones actuales de gasoductos y sistemas de suministro de combustible. Por ejemplo, en áreas donde el gas natural se complementa o se sustituye con hidrógeno o biogás, un sistema de mezcla de gases garantiza que la mezcla final mantenga un valor de combustión y propiedades dentro de límites razonables.

Las tecnologías de mezcla actualizadas emplean sensores de vanguardia y unidades de control para supervisar parámetros como presión, velocidad del gas, composición y temperatura en tiempo real. Esto permite el autoajuste a las proporciones de la mezcla, proporcionando calidad de gas relevante incluso en casos en los que las características del gas crudo son inconstantes. En muchos casos, un mezclador de gas puede integrarse con el sistema SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) para diagnósticos y supervisión a distancia, optimizando la eficiencia operativa y la seguridad.

Mezcladores SNG (GLP + Aire)

El SNG (Gas Natural Sintético) es un reemplazo del gas natural tradicional, generalmente generado a partir de biomasa, carbón o electricidad sostenible a través de procesos de metanación. El mezclador de aire de gas natural, es decir, el mezclador de SNG, es un sistema complicado de mezcla de gases desarrollado para combinar varios flujos de gas, incluyendo dióxido de carbono e hidrógeno, junto con otros hidrocarburos, para generar una mezcla de gas con especificaciones análogas al gas natural.

El empleo de mezcladores SNG está aumentando en importancia debido a su capacidad para descarbonizar el sistema de circulación de gas. Por ejemplo, el hidrógeno creado a partir de la electrólisis, utilizando electricidad sostenible, puede mezclarse con CO₂ biogénico en reactores de metanación para producir metano renovable. Este proceso, conocido como P2G (Power-to-Gas), es un enfoque exitoso para almacenar electricidad sostenible y adoptarla en la instalación de gas.

Los mezcladores de SNG deben ser muy precisos ya que cualquier pequeña desviación en las características del gas puede tener un impacto en el rendimiento del equipo asociado y las emisiones. Los mezcladores de SNG de vanguardia cuentan con sistemas de inyección de combustible electrónico secuencial y regulación controlada por retroalimentación para mantener tolerancias estrictas. Además, deben estar hechos de materiales apropiados para el hidrógeno, que puede provocar fragilización en algunos metales.

Sistemas de Enriquecimiento de Biometano (BioCH4 + GLP)

El biometano es una forma superfinay ultra limpia de biogás que ha sido procesada para cumplir con los estándares del gas natural. El biogás de materia prima generalmente contiene un 50-70% de metano, con el resto compuesto principalmente por dióxido de carbono y otros contaminantes traza como vapor de agua, sulfuro de hidrógeno y siloxanos. Este biogás debe ser enriquecido antes de ser inyectado en la red de gas.

El sistema de enriquecimiento de biometano aplica diferentes tecnologías para eliminar impurezas y optimizar la concentración de metano a más del 95%. Las técnicas tradicionales incluyen PSA (Adsorción por Oscilación de Presión), lavado con agua, adsorción química y separación por membrana. Cada técnica tiene sus beneficios en cuanto a eficiencia, costos y adecuación para diversas composiciones de biogás y caudales.

Por ejemplo, la separación de membranas es una tecnología comúnmente utilizada teniendo en cuenta su modularidad y bajo consumo de energía eléctrica. Este método emplea membranas semipermeables para separar el CO₂ del CH₄ basándose en la difusividad y el tamaño molecular. Al mismo tiempo, el método PSA implica la adsorción selectiva de CO₂ y otros contaminantes en materiales adsorbentes bajo alta presión, liberando metano refinado durante la fase de desorción.

Después de que el biometano es enriquecido, puede ser mezclado con gas natural utilizando la tecnología de mezclador de gas o inyectado directamente en el gasoducto. Además, puede ser licuado para producir Bio-LNG o comprimido para hacer Bio-CNG. Ambos pueden complementar y ser opciones alternativas a los combustibles fósiles en el sector naviero.

Integración y Aplicaciones

La integración de los sistemas y tecnologías mencionados anteriormente es significativa para la creación de infraestructuras de energía fiables y renovables. En los centros de energía sostenible, dichas tecnologías se combinan para mantener y suministrar flujos de gas que se ajusten a las normas regulatorias y a los requisitos de los consumidores.

Por ejemplo, una fábrica de biogás equipada con un sistema de enriquecimiento de biometano puede suministrar metano sostenible a una red de distribución de gas. En caso de que el contenido de metano difiera ligeramente o necesite ajustarse para su valor de combustión, un sistema de mezcla de gas realiza correcciones precisas. Asimismo, en instalaciones de Power-to-Gas, el hidrógeno recibido del exceso de energía eólica o solar se transforma en SNG empleando mezcladores y reactores de metanación, apoyando el equilibrio de la red eléctrica y almacenando energía en una forma sólida y transportable.

Junto con las ventajas ambientales, estas tecnologías ofrecen beneficios económicos. Brindan oportunidades a los productores de energía para obtener ganancias a partir de materiales de desecho, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y participar en el mercado de gas sostenible.

Línea de fondo

Los mezcladores de SNG y las tecnologías de enriquecimiento de biometano son elementos cruciales cuando se trata de la transición hacia un sistema energético limpio y resiliente. Hoy en día, cuando los países buscan formas de cumplir con los requisitos de seguridad climática y descarbonizar sus instalaciones de gas, estas tecnologías ofrecen soluciones confiables. Las inversiones e innovaciones incesantes en este campo serán la pieza clave que ayudará a lograr la sostenibilidad a largo plazo en el sector energético a nivel mundial.