Estaciones de GNL y L-GNC para bioLNG: construcción, elementos y operación

Una estación de GNL (gas natural licuado, LNG) es una instalación para repostar vehículos con gas licuado, cuya base es un depósito de vacío con líquido criogénico (aproximadamente −162 °C), una bomba criogénica, un surtidor y sistemas de seguridad y de recuperación del gas de evaporación. La estación de L-GNC (L-CNG) contiene además una bomba de alta presión y un vaporizador que transforman el GNL en gas comprimido a alta presión, con lo que también reposta vehículos de GNC. Si el proveedor es de bioLNG con origen certificado, el combustible puede venderse como renovable, lo que requiere documentación en todo el recorrido del suministro.

Elementos de la estación

1. Depósito criogénico: depósito con aislamiento de vacío, normalmente en disposición vertical u horizontal, con una capacidad de entre una decena y varias decenas de metros cúbicos o más; equipado con válvulas de seguridad, indicadores de nivel y un sistema de regulación de la presión.
2. Descarga de la cisterna: mangueras criogénicas, válvulas, control de la puesta a tierra y de la presión.
3. Bomba criogénica: impulsa el GNL hacia el surtidor; se utilizan bombas sumergidas para limitar la evaporación.
4. Surtidor: con sistema de medición másico (Coriolis), manguera de llenado y manguera de retorno de gas y un acoplamiento con enclavamiento que evita las fugas.
5. Sistema de recuperación del boil-off: captación del gas evaporado y su aprovechamiento (p. ej., compresión a GNC, alimentación de un consumidor local, evacuación a la antorcha).
6. L-GNC: bomba de alta presión, vaporizador (calentador) y depósitos intermedios de GNC, surtidor de GNC.
7. Seguridad: detección de gas y de llama, válvulas de corte, pulsadores de emergencia, iluminación y señalización, zonas con riesgo de explosión (ATEX).
8. Sistemas de medición y monitorización: nivel, presión, temperatura, caudal.

Repostaje de un camión

El vehículo de GNL tiene un depósito criogénico para el combustible (normalmente uno o dos), y el repostaje se realiza conectando la manguera de llenado y la de retorno. Tras la conexión, la bomba impulsa el GNL y el gas del vehículo vuelve por la manguera de retorno para igualar la presión. Todo el proceso dura de unos pocos a una docena de minutos, según el surtidor y las temperaturas. El operador del vehículo utiliza medios de protección (guantes, protección facial) por el contacto con el líquido criogénico.

Autonomía y consumo

Un camión de GNL consume, a título orientativo, varias decenas de kg de GNL por cada 100 km (según la masa, el recorrido y el motor). Por ejemplo: un consumo de 28 kg de GNL/100 km significa que un depósito con 400 kg de combustible alcanza para aprox. 1430 km. La autonomía depende de las condiciones y puede variar. La energía de 400 kg de GNL es de aprox. 5,6 MWh (400 × 13,9 kWh/kg).

Ejemplo: escala de la estación

Supuestos: la estación atiende a 20 camiones al día, con 250 kg de GNL cada uno, es decir, 5 t al día. Los suministros en cisterna con una capacidad de carga de 18 t se realizan cada 3–4 días. Un depósito con una capacidad de 60 m³ (aprox. 26 t, con una densidad de 0,43 t/m³) contiene una reserva para aprox. 5 días. La estación debe tener un margen que cubra los retrasos en los suministros y las pérdidas por evaporación, y el volumen anual es de aprox. 1800 t de GNL ≈ 25 GWh. Cifras ilustrativas.

Boil-off y pérdidas

El depósito criogénico se evapora, sobre todo con poco llenado y con tiempo caluroso. Este gas hay que aprovecharlo para evitar las emisiones de metano. Las soluciones son la relicuefacción (costosa), la compresión y venta como GNC (L-GNC), la alimentación de consumidores locales o la combustión en la antorcha. El proyecto de la estación debe prever esta solución desde el principio.

Normativa y supervisión

Los depósitos a presión y las instalaciones de gas están sujetos a la normativa sobre equipos técnicos y supervisión técnica, y las estaciones, a la normativa contra incendios, de construcción y relativa a las zonas Ex. Las inspecciones las realiza, entre otros, la Oficina de Supervisión Técnica (Urząd Dozoru Technicznego, UDT). Para el transporte de GNL se aplica la normativa ADR. Los requisitos detallados dependen del tamaño de la estación y de la clasificación del establecimiento en cuanto al riesgo de accidentes graves.

Manejo y formación

El personal de la estación debe recibir formación en materia de seguridad en el trabajo con líquidos criogénicos, de salvamento y de actuación en emergencias. Los procedimientos abarcan la descarga de la cisterna, el control de estanqueidad tras cada suministro, las revisiones periódicas de las válvulas de seguridad y las pruebas de los sensores de gas. Los conductores de las flotas que utilizan la estación deben conocer las reglas del repostaje, y el establecimiento debe disponer de instrucciones para los clientes. Una buena práctica es un registro de sucesos, que permite analizar las averías y evitar que se repitan.

Resumen

Una estación de GNL o L-GNC es una inversión que combina la técnica criogénica con la logística. La rentabilidad depende de una demanda constante de combustible, de la disponibilidad de suministros y del aprovechamiento del gas de evaporación, y el estatus de bioLNG, de la documentación del origen.