Una microturbina del tamaño de una moneda para alimentar soluciones de red de gas inteligente
El sector del gas se enfrenta actualmente al desafío de cómo supervisar y gestionar, al instante, el rendimiento de los conductos. La aparición del «internet industrial de las cosas» (IIoT), que combina las tecnologías de establecimiento de redes y comunicaciones inalámbricas con sensores, está cambiando el sector, ofreciendo una mayor seguridad, automatización y eficacia operativa. Una de las consecuencias de las soluciones cada vez más sofisticadas es la creciente demanda de energía para alimentar las instalaciones remotas, cada vez más frecuentemente fuera de red cuando la potencia de la red no es suficiente o no está disponible. Esto se aplica especialmente a conductos en entornos difíciles y en países menos desarrollados. El proyecto AirWatt desarrolló una solución basada en un generador eléctrico y una turbina integrados, en miniatura y patentados, desarrollados por Advanced Microturbines y pensados para su introducción en los conductos de suministro de gas. AirWatt comenzó optimizando una microturbina de 30 W y, después, amplió su escala hasta un modelo capaz de generar hasta 150 W, prácticamente el doble de la potencia prevista. Ahora la solución está lista para su comercialización. Aprovechar la energía neumática del gas de los conductos presurizados La clave de la innovación de AirWatt que permite al sector del gas controlar el rendimiento e identificar rápidamente los problemas, como las fugas de gas, presenta una doble vertiente. En primer lugar, aprovecha el flujo de gas y las caídas de presión existentes en el sistema para generar electricidad que se emplea para alimentar los accesorios de mantenimiento, supervisión y accionamiento de los sistemas de los conductos. Las RTU (unidades terminales remotas) desarrolladas por el socio del proyecto FAST son uno de estos dispositivos. En segundo lugar, la integración de la turbina y el generador en una única unidad, eliminando diversos componentes, permite la miniaturización de la microturbina. Tal como explica el coordinador del proyecto, el doctor Emanuele Guglielmino: «Los conductos de mayor tamaño para el transporte de gas a granel funcionan con una presión de entre 50 y 200 bares. Para la distribución urbana se reduce a entre 4 y 5 bares, mientras que para el suministro doméstico es de tan solo 20 milibares. AirWatt aprovecha estas disminuciones de presión en los conductos de distribución para impulsar el gas a través de la microturbina, generando electricidad. De hecho, recogemos energía disponible de forma gratuita, sin emisiones ni quema de combustible». Dentro de su propia carcasa, la microturbina va instalada junto al conducto allí donde se producen estas caídas de presión. Por tanto, para no afectar al funcionamiento del conducto, solo se purga una pequeña cantidad del flujo de gas a alta presión y se hace pasar por la microturbina, para después devolverlo al conducto a una presión menor. Una vez integrada en el conducto, la microturbina funciona de forma continua. Las pruebas sobre el terreno con las veinte unidades desplegadas han demostrado la capacidad de AirWatt de supervisar y controlar la red. Redes de gas inteligentes para las personas, el planeta y la rentabilidad Según la Hoja de Ruta de la Energía para 2050 de la Comisión Europea, sustituir el carbón (y el petróleo) por gas, utilizando las tecnologías existentes, podría ayudar a reducir las emisiones hasta, como mínimo, 2030-2035. AirWatt contribuye a alcanzar este objetivo de reducción de las emisiones de carbono disminuyendo los obstáculos al rendimiento, por ejemplo las fugas. Además de permitir un ahorro de energía, la tecnología reduce los gastos de reparación y mantenimiento, ampliando la vida útil de la infraestructura al tiempo que limita las quejas de los consumidores. «Al ser una opción compacta y que se puede instalar con unas modificaciones mínimas de la infraestructura existente, AirWatt mejora los conductos existentes, así como las nuevas instalaciones, para que sean conformes con las especificaciones de control y supervisión más recientes», comenta Guglielmino. AirWatt se ha comprobado y certificado completamente para operaciones en entornos con gas natural marcado CE de conformidad con la Directiva ATEX. Ahora que el producto está listo para el mercado, el equipo está trabajando para lograr su comercialización entre operarios de instalación o de conductos de gas, tanto dentro como fuera de Europa.
Palabras clave
AirWatt, gas, conducto, internet de las cosas, red, supervisión, mantenimiento, microturbina, electricidad, carbono, energía