La producción de gas natural licuado en Rusia en 2024 ascendió a 34,7 millones de toneladas. Para 2035 debería triplicarse. El gas por gasoducto es, por supuesto, mucho más barato, pero los conocidos problemas políticos de los últimos años han reducido el suministro a través de este canal de distribución. Además, el comercio de GNL reduce la dependencia del proveedor, lo que es importante en las condiciones actuales.
El creciente interés en el comercio de GNL también ha estimulado la actividad de investigación en esta área. Un incentivo adicional para los científicos nacionales fue el embargo impuesto por la UE al suministro de una serie de equipos industriales relevantes. Una de las áreas de investigación actuales es el desarrollo de métodos efectivos para el aprovechamiento del gas de ebullición. Científicos de la Universidad de Minería de San Petersburgo de la Emperatriz Catalina II han propuesto un sistema eficaz para almacenar gas natural licuado, en el que se utiliza un eyector de gas para aprovechar los vapores.
El desarrollo ya recibió el oro en la exposición de innovaciones Hi-Tech en San Petersburgo. No menos importante es el reconocimiento por parte de los industriales. Según la autora del proyecto, la asistente del Departamento de Transporte y Almacenamiento de Petróleo y Gas, Yana Martynenko, en la empresa Gazprom LNG Technologies se han implementado con éxito las propuestas técnicas para el desarrollo de esquemas de diseño para una unidad eyectora para el aprovechamiento de vapores de los tanques de GNL.
Los tanques de GNL están bien aislados, pero aún es imposible eliminar la posibilidad de vaporización. Por ello, todas las instalaciones de almacenamiento de gas licuado, buques cisterna y gaseros están equipadas con sistemas de aprovechamiento. El método más sencillo es la quema de vapor. Sin embargo, su carácter no ambiental es evidente. En la actualidad, las plantas de GNL a pequeña escala suelen utilizar la tecnología de calentar el gas evaporado según los parámetros estándar de la red de suministro de gas. Sin embargo, desde el punto de vista del consumo energético, esto es ineficiente: la empresa ya ha gastado dinero en refrigeración y vuelve a gastar recursos en calefacción.
Las plantas de gran escala generalmente extraen vapor de los tanques de GNL mediante compresores de refuerzo. Aumentan la presión del gas utilizado y lo envían para su relicuefacción o lo utilizan para las necesidades del parque de tanques.
“En comparación con un compresor booster, el eyector que ofrecemos tiene un consumo de energía varias veces menor. No necesita estar conectado a una fuente de alimentación, el consumo de energía está asociado únicamente al suministro de un flujo de gas activo a alta presión, que extrae el gas de extracción del tanque de GNL a través del eyector basándose en los principios de la ecuación de Bernoulli. Funciona básicamente como un soplete de gas o una pistola pulverizadora. Entonces, el compresor tiene un consumo de energía de 75 kilovatios y el eyector requiere 2,5 kilovatios en términos de consumo de energía para funcionar.
Los costos de capital y operativos tampoco son comparables. En particular, en términos de dimensiones y, en consecuencia, el consumo de metal para su producción, y el coste de reparaciones y mantenimiento. Además, el compresor es más peligroso y el eyector no tiene partes giratorias.
En la actualidad, tanto en Rusia como en el extranjero se llevan a cabo investigaciones sobre la eliminación de los gases de ebullición. Sin embargo, hasta donde sabemos, estos sistemas aún no se han puesto en producción en ningún lugar: hay dificultades para seleccionar los parámetros óptimos”, comentó Yana Martynenko.
En 2024, bajo la supervisión del Doctor en Ciencias Técnicas, Profesor Viktor Bolobov, defendió su tesis doctoral sobre su desarrollo, “Justificación del uso y selección de parámetros de un eyector de gas en sistemas de almacenamiento de GNL”. Los resultados de la investigación ya han sido confirmados por tres patentes.
El trabajo demostró científicamente que el volumen de gas de desgasificación utilizado no depende de la presión y, en consecuencia, del caudal del flujo de gas activo, siempre que se mantenga la caída de presión crítica. En pocas palabras, se hizo posible minimizar los costos de energía para el suministro de flujo activo. Además, la novedad del desarrollo consiste en la creación de un algoritmo para seleccionar la geometría óptima del eyector. Se obtuvo después de numerosos experimentos en un banco experimental montado aquí mismo en la universidad.
“Es posible realizar más investigaciones en el sentido de crear un eyector bifásico eficiente. No sólo arrastra el gas evaporado del tanque de almacenamiento, sino que también lo licúa. Ya se están realizando experimentos similares, pero hasta ahora los científicos sólo han podido lograr la licuefacción del 50% del volumen de vapor que entra en el eyector. La tarea de investigación a gran escala es maximizar la transición del vapor a la fase líquida, aumentando así la eficiencia energética de la eyección”, compartió Yana Martynenko sobre sus planes.
Además, contó a Forpost sobre su próxima participación en el desarrollo de un sistema para expulsar los gases de ebullición en sitios de producción reales. Esta cooperación, como ya se ha mencionado, se ha implementado con éxito sobre la base de la tecnología GNL de Gazprom. JSC Kriogaz y NPK Lenpromavtomatika también expresaron interés en trabajar juntos. Y prácticamente todas las empresas de licuefacción de gas natural son potenciales interesados. Por ejemplo, Gazprom LNG Portovaya, Yamal LNG y también productores extranjeros.