Introducción
En un mundo donde la energía es fundamental para el desarrollo y sostenibilidad de nuestra sociedad, el gas natural es considerado como uno de los recursos más valiosos. Localizado principalmente en regiones remotas, el trasladar este preciado recurso a los centros de consumo se convierte en una tarea compleja y de alta ingeniería. Frente a esto, los nuevos conceptos en el almacenamiento de gas natural representan una solución para brindar seguridad energética.
Este artículo profundiza en las tecnologías de almacenamiento de gas natural. Se examinará cómo estas innovaciones no solo permiten satisfacer las necesidades actuales, sino que también permiten abrir nuevas perspectivas hacia un futuro energético más sostenible. Con un enfoque en las características técnicas, económicas y las posibilidades de implementación en diferentes contextos geográficos, se busca resaltar la importancia de avanzar en el desarrollo de sistemas de almacenamiento que respondan eficazmente a las exigencias del presente y los desafíos del futuro.
Tipos de almacenamiento de gas natural
Almacenamiento subterráneo de gas natural
El almacenamiento subterráneo de gas natural se refiere al proceso y la infraestructura utilizados para guardar grandes volúmenes de gas natural bajo la superficie terrestre, con el propósito de equilibrar la oferta y demanda del recurso1. Este tipo de almacenamiento aprovecha espacios geológicos existentes, como yacimientos de petróleo o gas agotados, acuíferos profundos, o cavidades en formaciones salinas, para conservar el gas de manera segura y eficiente2.
Estas reservas subterráneas permiten a las distribuidoras de gas natural disponer de una fuente accesible de gas para satisfacer las fluctuaciones en el consumo que se dan a lo largo del año, especialmente durante las variaciones estacionales, asegurando así la continuidad y fiabilidad del suministro de gas a los consumidores.
Los reservorios subterráneos de gas natural no solo ofrecen una respuesta a los retos logísticos y de transporte desde regiones alejadas, sino que también actúan como un baluarte contra la intermitencia en la demanda y los imprevistos en el suministro. Con mercados tan diversos como el residencial, comercial, industrial y de generación eléctrica, cada uno con sus propias dinámicas y estacionalidades, la capacidad para almacenar gas de manera eficiente y segura se convierte en un componente crítico de la infraestructura energética.
Tanques criogénicos
Son activos utilizados para el almacenamiento y transporte de combustibles en temperaturas extremadamente frías. Su diseño mantiene el gas natural a temperaturas criogénicas, donde se convierte en líquido, permitiendo almacenar una mayor cantidad en un espacio reducido y facilitando su manejo. Gracias a su construcción de doble pared y aislamiento especial, estos tanques garantizan que el almacenamiento de gas natural licuado (GNL) se mantenga a las temperaturas y presiones necesarias para preservar su estado líquido, asegurando su estabilidad y seguridad durante el transporte3.
Los tanques criogénicos son elementos cruciales en el proceso de tratamiento criogénico del GNL. Sin ellos, sería imposible llevar a cabo el tratamiento criogénico profundo necesario para el manejo eficaz de este tipo de gas. Sus capacidades permiten almacenar y transportar el gas natural licuado de manera eficiente, así como también aseguran el éxito de todo el proceso criogénico, evitando interferencias que podrían comprometer su calidad y seguridad.
Tanques o cilindros presurizados (GNC)
Estos recipientes están meticulosamente diseñados para mantener el gas a una presión distinta a la atmosférica, con la finalidad de garantizar su estabilidad y seguridad durante el almacenamiento y transporte. Dependiendo de su tipo, estos tanques de almacenamiento de gas natural son fabricados con diferentes materiales de alta resistencia, como el acero, permitiéndoles soportar las elevadas presiones internas del gas4.
Además, cuentan con características especializadas en la mitigación de cualquier riesgo potencial, como el exceso de presión. En el caso específico del gas natural comprimido (GNC), se emplean depósitos presurizados de paredes gruesas, generalmente en forma cilíndrica alargada con bordes semiesféricos. Esta es una configuración que permite la distribución uniforme de las tensiones generadas por la presión del gas, asegurando la integridad estructural del tanque y garantizando su funcionamiento óptimo en diversas aplicaciones industriales y de transporte.
¿Por qué se necesita almacenar gas natural?
El objetivo del almacenamiento es cumplir con las fluctuaciones estacionales; durante los períodos de baja demanda, se almacenará gas y se inyectará en las redes de distribución durante los picos de demanda
El objetivo del almacenamiento es cumplir con las fluctuaciones; durante los períodos de baja demanda; debido a que el consumo fluctúa significativamente debido a variaciones estacionales y otros factores, como aumentos en la demanda durante los meses de invierno para calefacción, se requiere de un sistema que permita disponer de reservas accesibles para satisfacer estos picos de consumo.
Los depósitos subterráneos representan la alternativa mas común para almacenar el gas natural, utilizando antiguos yacimientos, acuíferos profundos o cavidades en formaciones salinas. En comparación con los tanques de almacenamiento en la superficie, ofrecen mayores capacidades de almacenamiento a costos más bajos y, con una construcción y monitoreo adecuados, pueden ser más seguros.
Tendencias tecnológicas en el almacenamiento de gas natural
Almacenamiento basado en nanomateriales
Los avances en la tecnología de almacenamiento de gas natural han dado paso a conceptos innovadores como el almacenamiento basado en nanomateriales, por sus superficies y propiedades únicas, ofrecen una capacidad de adsorción incomparable. Los marcos metalorgánicos (MOF) y los nanotubos de carbono son especialmente prometedores en este ámbito.
Esta tecnología no solo aumenta la capacidad de almacenamiento, sino que también incrementa la eficiencia del proceso desde el punto de vista energético, por medio de mejoras en la cinética de adsorción y desorción del gas. El almacenamiento basado en nanomateriales supone uno de los mayores avances en los sistemas de almacenamiento de gas natural.
Monitoreo remoto
La gestión del almacenamiento de gas natural ha experimentado una transformación radical gracias a los equipos de monitoreo, especialmente con la integración de sensores inteligentes y tecnologías IoT. Estas herramientas permiten un seguimiento preciso en tiempo real de aspectos críticos como la composición, presión y temperatura del gas natural almacenado bajo tierra o en tanques, elevando los estándares de seguridad y confiabilidad. Además, facilitan el mantenimiento predictivo, reduciendo los periodos de inactividad y mejorando la eficiencia operativa de las instalaciones donde se almacenan los gases.
Los sistemas de control de redes para la supervisión y control remotos otorgan al personal encargado los datos necesarios para una toma de decisiones ágil y eficiente5. Esta capacidad de monitoreo 24/7 asegura una respuesta rápida ante cualquier anomalía y optimiza los procesos de inyección y extracción de gas. La presente tecnología de almacenamiento de gas natural incrementa la seguridad y operatividad, además de proveer una flexibilidad sin precedentes en el manejo del gas.
Implementación de tecnologías de captura de carbono
Las tecnologías de captura de carbono son una tendencia crucial en el ámbito del almacenamiento de gas natural. Este avance centrado en la captura y el almacenamiento del dióxido de carbono antes de su liberación atmosférica, representa un paso significativo hacia la mitigación de impactos ambientales. Adoptar estas tecnologías refleja un compromiso con la reducción de la huella de carbono de las operaciones y la mejora continua de la eficiencia y sostenibilidad de las instalaciones de gas natural.
Fabricación de tanques con materiales compuestos
Partiendo desde los tradicionales tanques de acero, estos activos han experimentado innovaciones constantemente, resultando en la fabricación de compuestos tales como la fibra de carbono6. Esta evolución tecnológica ofrece tanques de almacenamiento de gas natural más livianos y resistentes, optimizando así su funcionalidad y aplicabilidad en los procesos de almacenamiento. La portabilidad y la seguridad que ofrecen estos materiales compuestos, sin sacrificar su resistencia, ofrecen mejoras en los procesos de inyección y extracción, redefiniendo la operatividad de los sistemas de almacenamiento de gas natural.
Conclusiones
El almacenamiento de gas natural es esencial en el mantenimiento de la seguridad energética y la estabilidad económica de la industria detrás de este recurso. Por lo tanto, es de suma importancia el contar con tecnologías y sistemas de almacenamiento de gas natural que garanticen una gestión más eficiente y segura, abriendo el camino hacia un sector cada vez más sostenible.
La implementación de tecnologías avanzadas en los procesos de almacenamiento, demuestran el interés de dicho sector con la innovación y la mejora continua. Estas tendencias elevan los estándares de seguridad y eficiencia operativa, dos aspectos fundamentales que resaltan el papel crucial del gas natural en la transición hacia un futuro energético más limpio y sostenible.
Este progreso tecnológico, respaldado por una ingeniería sofisticada y un compromiso con la innovación, busca asegurar que el abastecimiento gas natural se convierta en un pilar esencial en la infraestructura energética global, facilitando una respuesta efectiva a los desafíos actuales y futuros del sector.
Referencias
- Enagás. (s.f.). Almacenamientos subterráneos. Consultado el 1 de abril de 2024 de https://www.enagas.es/es/transicion-energetica/red-gasista/infraestructuras-energeticas/almacenamientos-subterraneos/
- U.S. Energy Information Administration (EIA). (2015, 16 de noviembre). The Basics of Underground Natural Gas Storage. Consultado el 1 de abril de 2024 de https://www.eia.gov/naturalgas/storage/basics/
- Cryoteknik. (2023, 16 de febrero). What is a cryogenic storage tank?. Consultado el 2 de abril de 2024 de https://cryoteknik.com/en/what-is-a-cryogenic-storage-tank
- Advanced Structural Technologies (AST). (s.f.). Compressed Natural Gas CNG Storage Options [Ultimate Guide]. Consultado el 2 de abril de 2024 de https://astforgetech.com/compressed-natural-gas-cng-storage-options-ultimate-guide/#Natural_Gas_Storage_Options
- Uniper. (s.f.). Gas Storage Technology. Consultado el 2 de abril de 2024 de https://www.uniper.energy/energy-storage-uniper/gas-storage-technology
- Zhejiang Kaibo Pressure Vessel. (s.f.). Unveiling the Future: Advancements in Gas Storage Technology. Consultado el 3 de abril de 2024 de https://www.kbcylinders.com/news/unveiling-the-future-advancements-in-gas-storage-technology/
Cargando...
