Preparando el futuro: medición de gas natural enriquecido con hidrógeno e hidrógeno puro

Los caudalímetros de gas ultrasónicos de SICK son capaces, ya a día de hoy, de medir con fiabilidad las medios mixtos de gas natural e hidrógeno. Actualmente se está trabajando intensamente en una solución para la medición calibrada del hidrógeno puro.

Las energías renovables juegan un importante papel en la descarbonización. Si bien el gas natural va a seguir siendo una fuente de energía relevante durante muchos años, el hidrógeno va cobrando cada vez mayor protagonismo, sobre todo porque es capaz de aprovechar las energías solar y eólica sobrantes. Y hay otro argumento económico que apoya el uso del hidrógeno desde la crisis energética de 2022, y es que los costes de la energía en general son más altos, mientras que los gastos de las emisiones de CO2 hacen cada vez más caro el uso de combustibles fósiles. «En general existe cada vez más presión para actuar con rapidez por parte de todos los actores del sector energético», explica Jörg Wenzel, Head of Unit Marketing Cluster Cleaner Industries en SICK AG.

Hidrógeno puro en el punto de mira

SICK lleva una ventaja decisiva en este terreno: a día de hoy, sus caudalímetros de gas ya puede medir mezclas de gas natural con hidrógeno, a pesar de que la adición de hidrógeno varía notablemente las propiedades del gas, tales como la densidad, la viscosidad, la explosividad y las velocidades de flujo y del sonido. «Al contrario que ocurre con muchos otros caudalímetros de gas, la tecnología ultrasónica de nuestros dispositivos FLOWSIC miden el gas natural con mezcla de hidrógeno con la misma fiabilidad y estabilidad que el gas natural sin hidrógeno y son capaces de compensar posibles incertidumbres de medición», declara Jörg Wenzel. «Nuestros equipos están autorizados a mediciones con hasta un 30 por ciento de hidrógeno».

Además de la adición de hidrógeno a la red de gas natural, en el futuro el uso del hidrógeno puro al 100 % irá ganando importancia. Existen ya actualmente redes para el transporte de hidrógeno de uso industrial. Sin embargo, si se va usando cada vez más hidrógeno puro como fuente de energía, será necesaria su medición fiscal. Las soluciones de que disponemos actualmente para la medición de procesos conllevan unas tolerancias de medida demasiado elevadas para una medición fiscal, que debe ser mucho más precisa. Un desafío que SICK ha asumido con determinación: «Actualmente estamos desarrollando sensores especiales de ultrasonido que se utilizarán en los futuros caudalímetros de gas para la medición fiscal del hidrógeno puro», afirma Wenzel.

Aquí hay que considerar un gran número de factores, de los que algunos todavía no están definidos o necesitan aún investigarse en profundidad. Así, las redes de hidrógeno necesitarán cumplir unos requisitos especiales y claramente más exigentes que los del gas natural: este gas de alta volatilidad necesita conducciones, compresores, juntas, tuberías y válvulas especiales. Deberá aplicarse la clase más estricta de protección contra explosiones y la velocidad de flujo será probablemente muy superior para compensar el poder calorífico más reducido en comparación con el gas natural. «Lo que esto significa para la infraestructura, para los componentes de la red y, con ello, para nuestra técnica de medición aún no está del todo claro. Pero debemos tener en cuenta todos estos factores en nuestros desarrollos», declara Moritz Siegfried, Head of Product Management para el hidrógeno.

VIDEO: Shaping the green and digital future with FLOWSIC gas flow meters from SICK

Para mantener el ritmo de las últimas tendencias, SICK se ha incorporado a proyectos internacionales de desarrollo e investigación que trabajan con especial énfasis en nuevas normas, reglamentos y certificaciones en torno al hidrógeno. Así por ejemplo, todavía no está claro cómo llevar a cabo la calibración de los equipos de medición de hidrógeno, algo de gran importancia para los fabricantes de sistemas de medición: «Nuestro objetivo es implicarnos al máximo y dar respuestas a estas preguntas junto con otros actores importantes», recalca Moritz Siegfried. Un enfoque integral y muy previsor, de hecho, se podría decir "típico de SICK"».
Para todo el equipo, lo que está muy claro es: «En SICK no nos limitamos a tomar uno de nuestros dispositivos y adaptarlo para el uso de hidrógeno, sino que emprendemos desarrollos totalmente nuevos en los que consideramos todos los factores», alega Wenzel. Y la cosa no se quedará en un caudalímetro: «Contemplamos este objetivo de forma global y no pensamos en productos, pensamos en soluciones. Además de la medición del caudal con calibración, aquí juega un papel importante la determinación de la pureza del hidrógeno», explica Siegfried. El objetivo es lanzar al mercado una oferta para la medición fiscal del hidrógeno puro en 2024.

SICK forma parte de la iniciativa HYINHEAT

SICK es uno de los 28 miembros de la iniciativa HYINHEAT de reciente fundación, que fue redactada en 2022 y se puso en marcha en enero de 2023. El objetivo de HYINHEAT es establecer sistemas de combustión de hidrógeno eficientes para la descarbonización de los procesos de calentamiento y fundición en los sectores del acero y el aluminio. Esto abarca la cadena de procesos completa: se trata de rediseñar o de modificar las combustiones y el equipamiento, como los quemadores o los sistemas de medición y regulación, así como también sus infraestructuras. El procedimiento ha materializado su implementación en ocho hornos y la coordinación corre por cuenta de la Universidad Técnica de Aquisgrán, entre sus miembros se encuentran, por ejemplo, Arcelor Mittal (uno de los mayores productores de acero del mundo), Linde y SSAB. El proyecto tiene una duración de 48 meses, forma parte del programa asociado de investigación Processes4Planet y está financiado con 18 millones de euros por la UE.

Gráfico interactivo: soluciones de sensores para las industrias limpias

Momentum: la revista del informe anual de 2022

Merece la pena echar un vistazo a las historias de éxito en su punto inicial. ¿Cuál fue el momento o la ocasión en donde todo comenzó a llevar al éxito?

Nuestras publicaciones muestran que este momento no es casual y proviene más bien del encadenamiento de varias circunstancias favorables. El punto clave del éxito surge de la intuición, la inspiración, la experiencia, la competencia y la pasión.

Lea los demás artículos de nuestro informe anual de 2022