Evaluación termo-hidráulica del transporte de mezclas de hidrógeno y gas natural en gasoductos

Abstract

El transporte de mezclas de hidrógeno (H₂) y gas natural (GN) en gasoductos existentes se ha convertido en una alternativa estratégica dentro de los planes de descarbonización del sector energético. Esta opción resulta atractiva porque permite aprovechar la infraestructura ya construida, reduciendo costos de inversión y acelerando la transición hacia fuentes de energía más limpias. No obstante, las marcadas diferencias en las propiedades fisicoquímicas del hidrógeno frente al gas natural plantean retos técnicos, operativos y de seguridad que deben analizarse cuidadosamente antes de su implementación a gran escala.En este trabajo se evaluó el comportamiento termo-hidráulico de diferentes mezclas mediante simulaciones numéricas empleando el software Aspen HYSYS®. Para representar de manera adecuada el sistema, se seleccionó la ecuación de estado de Peng-Robinson y se consideró un perfil topográfico realista junto con una composición promedio de gas natural típica de Colombia. Las simulaciones contemplaron la inyección de hidrógeno en un rango entre 0% y 30% en volumen.Los resultados obtenidos muestran que el aumento en la fracción de hidrógeno modifica parámetros críticos como presión, densidad, temperatura e Índice de Wobbe (IW). En particular, se evidenció un incremento progresivo de la presión y una ligera elevación en la temperatura. Estos hallazgos aportan información esencial para garantizar la seguridad operativa y la eficiencia energética en el marco de la transición hacia un sistema energético más sostenible.