La conservación del clima y la sostenibilidad climática son probablemente los mayores retos de nuestro tiempo. Desde el comienzo de la industrialización, el calentamiento global, causado por el efecto invernadero, ha afectado a las personas y al medio ambiente de muy diversas maneras. Las principales causas son las emisiones de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, los óxidos de nitrógeno o el metano, que provocan un sobrecalentamiento del clima mundial. Ahora, la quema de metano está tomando vital importancia.
La contribución del dióxido de carbono al cambio climático es indiscutiblemente la mayor, por lo que debe lograrse una reducción significativa de las emisiones de CO₂ en los próximos años. Pero una mayor reducción de las emisiones de metano es también el objetivo de muchas organizaciones internacionales y nacionales.
El metano como gas de efecto invernadero
Aunque el metano tiene una menor proporción en la atmósfera que el CO₂, es significativamente más dañino (más dañino como gas de efecto invernadero) que el CO₂. Actualmente existen muchos enfoques internacionales para reducir las emisiones de metano en diferentes partes de la cadena de suministro de petróleo y gas. Por ejemplo, la Unión Europea publicó en octubre de 2020 la Estrategia de la UE sobre el metano con el objetivo de reducir las emisiones de metano en los sectores de la energía, la agricultura y la gestión de residuos. Las medidas se centran en la energía y en la reducción de las emisiones de metano a lo largo de toda la cadena de suministro.
Efecto del metano
El metano, como gas de efecto invernadero, contribuye al cambio climático al atrapar la radiación solar en la atmósfera y aumentar la temperatura global. Este calentamiento global tiene una amplia gama de impactos, como el derretimiento de los casquetes polares, el aumento del nivel del mar, cambios en los patrones climáticos y eventos climáticos extremos más frecuentes e intensos. Por lo tanto, los efectos del metano en el medio ambiente son muy perjudiciales.
Otro efecto importante del metano en el planeta es su contribución a la formación de ozono troposférico (ozono a nivel del suelo). Aunque el ozono en la estratosfera es beneficioso porque forma la capa de ozono y protege la Tierra de la radiación ultravioleta dañina, el ozono a nivel del suelo es un contaminante atmosférico perjudicial.
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¿Qué produce gas metano?
El gas metano (CH4) se produce tanto de forma natural como por actividades humanas. Entre las fuentes naturales se encuentran humedales, suelos, termitas y océanos. En cuanto a las actividades humanas, la industria de petróleo y gas, la ganadería, la agricultura y los vertederos son importantes fuentes antropogénicas de metano.
La quema de metano en antorcha para convertir metano en CO2
En el ámbito de las emisiones operativas, ya existen métodos para reducir las cantidades de gas soplado que se han consolidado y se utilizan con frecuencia en los últimos años. Una solución adecuada es la quema de gas, específicamente, la quema de metano.
La quema en antorcha de gas residual sustituye al soplado puro de gas natural y experimenta su efecto a través de la conversión de metano en dióxido de carbono (CO₂). Cuando el metano se quema y se mezcla con oxígeno en el aire, se forman moléculas de dióxido de carbono (CO₂) junto con vapor de agua. El metano es mucho más perjudicial para el clima que el CO₂ y, por tanto, contribuye más al efecto invernadero que la misma cantidad de CO₂ (25 veces más perjudicial para el clima).
Así pues, por razones medioambientales, es mejor quemar las cantidades sobrantes de metano que simplemente expulsarlo a la atmósfera. Por otra parte, tampoco se recomienda el soplado de gas natural o metano por motivos de seguridad laboral.
En Alemania existen normas y directrices que especifican los requisitos técnicos del proceso de soplado, por ejemplo, la altura del tubo de soplado (DVGW G 465-2). Sin embargo, en circunstancias especiales, sigue siendo posible poner en peligro a las personas en caso de emergencia por una nube de gas o una mezcla inflamable en la zona del lugar de trabajo. Siempre que el gas a soplar se queme completamente de forma directa, se excluye tal peligro.
Tecnología necesaria para la quema de metano
Llevamos muchos años ofreciendo una solución técnica para el quemado de gas metano.
Con el tubo de prueba de gas, la puesta en servicio y el desmantelamiento de tuberías puede realizarse en todos los rangos de presión, desde la presión atmosférica hasta 20 bares. El desfogue de gas es posible con el tubo soporte de gas, al igual que el quemado en antorcha. Sin embargo, por razones de protección del medio ambiente y seguridad laboral, se recomienda la quema en antorcha.
El informe final de la DSO ME-Red también identificó la quema en antorcha con el tubo de gas de prueba como la «medida principal» y la analizó en detalle (antorcha trípode para el rango de alta presión).
Los autores del informe final llegaron a la conclusión de que, aunque la quema en antorcha de gas era una medida adecuada para reducir las emisiones de metano, la relación coste-beneficio actualmente sólo permitía utilizarla de forma razonable en el rango de alta presión.
Para el rango de baja y media presión, faltaban tecnologías rentables que guardaran una proporción razonable con las cantidades de metano significativamente menores o el potencial de reducción de metano significativamente menor en estos rangos de presión.
Antorcha portátil S: Quema metano en baja y media presión
Por ello, hemos desarrollado la antorcha de gas móvil S especialmente para la gama de baja y media presión. Ofrecemos una solución económica y compacta que se utiliza exclusivamente para quemar gas.
El dispositivo está listo para su uso en pocos minutos y, por lo tanto, es una medida adecuada para reducir la cantidad de gas residual también en el área de las conexiones de tuberías de servicio. Especialmente en el caso de las conexiones a viviendas nuevas, los volúmenes que se ahorran en una sola tubería de conexión son pequeños, pero en cuanto estas pequeñas cantidades de una medida de este tipo se suman a lo largo de muchas aplicaciones, por ejemplo, en un balance anual, se se evita la emisión de grandes cantidades de gases residuales como el metano.
Con la ayuda de la antorcha de gas móvil S, se puede conseguir una contribución significativa a la reducción de las emisiones de metano en la red de distribución de gas sólo durante la puesta en servicio de las conexiones de las tuberías de servicio, mediante el uso de bajos costes de inversión y poca mano de obra por medida.
Funcionamiento y características de la antorcha de gas portátil S
La antorcha de gas móvil S tiene un rango de funcionamiento fijo desde 1 bar hasta unos pocos mbar por encima de la presión atmosférica. En este rango de presión, el gas se quema de forma ecológica, poco contaminante y casi completa mediante una combustión optimizada.
El caudal volumétrico depende de la presión de funcionamiento y oscila en torno a los 8 Nm3/h a una presión de entrada de 1 bar. Un sistema de ignición integrado (continuo) garantiza una combustión estable y también una seguridad laboral adecuada, ya que no es necesario que el personal se acerque al gas que escapa para encender la llama.
El rango de funcionamiento de la antorcha de gas S está limitado a un máximo de 1 bar, ya que factores como el patrón de la llama, el nivel sonoro y la combustión estable dejarían de ser óptimos a presiones superiores. No obstante, la presión de entrada puede ser de hasta aprox. 10 bar y se reduce mediante los accesorios de conexión suministrados con la antorcha de gas S. Esto significa que la antorcha de gas móvil S también puede utilizarse en el rango de alta presión.
Áreas de aplicación
Otras áreas de aplicación de la antorcha de gas móvil S son posibles en combinación con otras medidas «top» del informe final DVGW ME-Red DSO.
Cuando se utiliza un compresor móvil para el desmantelamiento, siempre queda en la tubería, por razones técnicas, una cantidad residual de gas con presiones en el rango de 700 mbar. La reducción de la presión de funcionamiento antes del desmantelamiento también genera una presión residual en la tubería, que debe disiparse de otra manera. Como tercera medida, la reducción de la sección de la tubería que debe soplarse es una medida habitual para la reducción de las emisiones operativas.
Para las tres medidas mencionadas, es posible la aplicación posterior de una antorcha de gas móvil para quemar las cantidades de gas residual a una presión parcialmente reducida de forma limpia y respetuosa con el medio ambiente.
Estas posibles combinaciones de medidas no se mencionan explícitamente en el informe final, pero en nuestra opinión, tienen sentido y al menos se recomiendan. Teniendo en cuenta que el tiempo de preparación de la antorcha móvil de gas S es de unos minutos, se pueden conseguir grandes reducciones de las emisiones con poco esfuerzo.
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La revisión de la DVGW G 465-2 en cuanto a la reducción de emisiones de metano
Actualmente se están revisando varias hojas de trabajo de la DVGW, como la DVGW G 465-2 y una nueva hoja informativa sobre medidas para reducir las emisiones de metano en la red de distribución de gas. Desde Esders GmbH recomendamos que se preste más atención a la quema de gas en el ámbito de las emisiones operativas y que se incluya en las hojas de trabajo pertinentes como medida adecuada para reducir las emisiones de metano en la red de distribución de gas. La quema en antorcha no sólo contribuye a la protección del medio ambiente, sino también a la seguridad laboral. Con nuestro nuevo producto, la antorcha de gas móvil S, contribuimos aún más a la neutralidad climática de la red de distribución y ofrecemos soluciones técnicas para la protección del clima y la seguridad laboral.
Planes globales y nacionales para reducir las emisiones de metano
Iniciativas mundiales como la Oil and Gas Methane Partnership 2.0 (OGMP 2.0) también pretenden reducir las emisiones de metano. Los proveedores de energía alemanes también participan en estas iniciativas, por ejemplo para contribuir a la reducción global de las emisiones de metano a nivel local o nacional.
La OGMP proporciona especificaciones uniformes para el registro y la contabilización sistemáticos de las emisiones de metano y desarrolla medidas y estrategias para prevenir y reducir las emisiones. Normalmente, estas medidas se refieren a las redes de transporte y distribución.
Paralelamente a estas iniciativas y asociaciones globales e internacionales, se están formando iniciativas y proyectos nacionales. Uno de los objetivos de la estrategia de la UE sobre el metano, por ejemplo, es evitar las emisiones de metano a lo largo de la cadena de suministro de gas. Para este enfoque, la DVGW inició un proyecto de investigación sobre el tema «Preparación de una directriz con medidas para la reducción técnica de las emisiones de metano en la red de distribución de gas» (DVGW ME-Red DSO).
En el informe final de este proyecto se examinan diversas medidas y soluciones técnicas en relación con sus ventajas e inconvenientes, su viabilidad y la relación coste-beneficio. Las emisiones de metano en el funcionamiento de la red de distribución se dividen en sus causas.
En concreto, se trata de emisiones intrínsecas (por ejemplo, fugas técnicas, fugas mínimas, permeación, etc.), emisiones operativas (debidas a procesos de soplado, por ejemplo, durante el desmantelamiento/la puesta en servicio) y emisiones durante averías (daños, daños por dragado, etc.).