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Caudalímetros de hidrógeno: nuestra contribución a la transición energética

Sin duda, el hidrógeno será un elemento clave en el proceso de descarbonización. Para completar la transición energética global será necesario crear multitud de instalaciones nuevas, además de transformar la infraestructura ya existente. A día de hoy, la pregunta fundamental es: ¿funcionará también con el hidrógeno?

Listos para el elemento número uno

Como empresa tecnológica líder en el campo de la medición ultrasónica de caudal clamp-on, FLEXIM se colocó hace dos décadas a la cabeza del proceso que permitió aplicar esta tecnología de medición no invasiva a los gases. Desde entonces, los sistemas ultrasónicos FLUXUS G han medido con precisión y fiabilidad el flujo de todo tipo de gases, incluido el hidrógeno.

Preparados para el cambio

Las propiedades físicas del hidrógeno son muy distintas a las de otros gases y, en especial, a las del gas natural. Por eso, los operadores de plantas se enfrentan a los grandes retos que suponen las adaptaciones que se deben llevar a cabo. La tecnología de medición no invasiva de FLEXIM no solo es flexible por principio, sino que, además, ofrece otras ventajas que la convierten en la opción perfecta para las aplicaciones con hidrógeno. Entre ellas se incluyen:

  • Los caudalímetros FLUXUS miden desde el lado seguro: desde el exterior del tubo. La instalación no requiere realizar aberturas en las tuberías y, por lo general, se puede llevar a cabo sin interrumpir el funcionamiento. El dispositivo de medición no está sujeto a desgaste ni a roturas, y no supone ningún riesgo de fugas.
  • El método de medición acústica se caracteriza por su excepcional dinámica... sea cual sea la dirección de flujo (el equipo es bidireccional). Todo ello permite registrar incluso las velocidades de flujo más bajas, además de las más altas.
  • No hay que preocuparse por la protección antideflagrante. Tanto los transductores como los transmisores certificados son compatibles con atmósferas potencialmente explosivas del grupo relevante IIC (según ATEX/IECEx).
  • Las sofisticadas funciones de análisis permiten determinar la pureza del hidrógeno, así como la proporción de hidrógeno presente en mezclas de gas natural e hidrógeno.

Flujo de hidrógeno de la producción al consumidor

El rango de aplicaciones de los caudalímetros de gas FLUXUS G de FLEXIM cubre toda la cadena de valor de la economía del hidrógeno, independientemente del método de producción. Se trata de:

  1. Hidrógeno verde: hidrógeno puro producido a partir de fuentes renovables, como la energía eólica y la solar, una vez que se ha completado un proceso de electrólisis, offshore u onshore
  2. Hidrógeno azul: hidrógeno producido como subproducto de combustibles fósiles (reformado con vapor)
  3. Mezcla con combustible fósil: combinación de hidrógeno azul o verde que se usa para reducir las actuales emisiones de carbono

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Operadores de todo el mundo están estudiando e implementando mezclas de hidrógeno en infraestructuras de gas natural ya existentes para reducir las emisiones de carbono.

La introducción del hidrógeno en las redes de transporte y distribución de gas natural cambia la composición del caudal, por lo que se deben transportar mayores volúmenes de gas para lograr las mismas BTU o unidades térmicas que se obtienen con el gas natural puro. Conforme aumentan los porcentajes en las mezclas de hidrógeno, se reduce el valor calorífico de la energía del gas natural. Como resultado, se debe consumir una mayor cantidad de gas en términos de volumen para satisfacer las necesidades de energía de aparatos, vehículos, etc.

Además, muchas regiones pretenden simplemente utilizar la infraestructura disponible para completar una transición rápida y económica. Por eso, los instrumentos de medición deberán ser capaces de admitir cambios constantes en la composición y de evitar a cualquier precio las caídas de presión en cualquier punto de la red.

Exactitud homologada

FLUXUS demuestra su eficacia tanto in situ como en el laboratorio. En su calidad de único fabricante de tecnología de medición ultrasónica clamp-on, FLEXIM recibió una invitación para participar en el proyecto Joint Industry Project (JIP) sobre la “idoneidad de los caudalímetros de gas natural para los gases renovables", que se llevó a cabo en 2021.

Las pruebas se realizaron en el laboratorio de flujo multifase que DNV tiene en Groningen, en los Países Bajos. En nombre de todos los grandes operadores de gasoductos de la UE, se probó la capacidad de los caudalímetros para gestionar mezclas de gas natural con porcentajes de hidrógeno de hasta el 30 % y hasta un 20 % de dióxido de carbono. FLEXIM demostró que sus equipos proporcionan unos resultados excelentes. A lo largo de todo el programa de pruebas, el FLUXUS G721 funcionó con éxito dentro del rango de incertidumbre de medición (± 1 a 2 %) indicado y con la repetibilidad (0,15%) especificada.

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Resultados de las pruebas de exactitud con H2 puro realizadas en las instalaciones de flujo de hidrógeno de DNV en Groningen

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