Simulación de mezclas de gas natural y GLP con diferentes concentraciones de hidrógeno y su influencia en la combustión en quemadores atmosféricos

Rueda Fuentes, Edinson

Publicación:
Simulación de mezclas de gas natural y GLP con diferentes concentraciones de hidrógeno y su influencia en la combustión en quemadores atmosféricos

dc.contributor.advisor	García Sánchez, Carlos Eduardo
dc.contributor.author	Rueda Fuentes, Edinson
dc.contributor.evaluator	Velosa Chacón, Jhonn Fredy
dc.contributor.evaluator	Santos Santos, Nicolás
dc.date.accessioned	2025-12-15T14:52:10Z
dc.date.available	2025-12-15T14:52:10Z
dc.date.created	2025-11-20
dc.date.issued	2025-11-20
dc.description.abstract	La alta dependencia del país a los combustibles fósiles, cuya producción disminuye por ser no renovables, plantea una problemática energética que requiere atención. Además, estos combustibles son responsables de gran parte de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que impulsa la búsqueda de alternativas más limpias. A nivel mundial, se estudia la incorporación de hidrógeno en la red de gas natural como una posible solución, pero en el país aún faltan investigaciones que evalúen su viabilidad. Entre las principales limitaciones están los posibles efectos sobre la infraestructura existente y la falta de conocimiento sobre los niveles de hidrógeno que pueden ser utilizados sin afectar el funcionamiento seguro y eficiente de los gasodomésticos. En este contexto, resulta fundamental desarrollar un estudio que amplíe el panorama energético a nivel nacional, considerando la introducción de un porcentaje de hidrógeno en la red de gas natural como una alternativa viable para reducir la huella de carbono en la industria, especialmente en los equipos de uso final. Asimismo, es necesario evaluar el desempeño de los gasodomésticos al operar con este tipo de mezcla de combustible, a fin de garantizar su correcto funcionamiento. Este trabajo de grado aborda de manera experimental la combustión de mezclas de gas natural (GN), gas licuado del petróleo (GLP) e hidrógeno en estufas domésticas, considerando el efecto de la altitud. Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de las mezclas y su cumplimiento con la normativa nacional vigente. Con base en estos resultados, se diseñó y construyó un laboratorio portátil para analizar el rendimiento, las emisiones y la eficiencia del sistema, con el propósito de proporcionar insumos técnicos que respalden futuras regulaciones sobre el uso de estas mezclas energéticas en aplicaciones domésticas. Los ensayos demostraron que la adición de hidrógeno mejora la eficiencia de combustión y reduce emisiones. Se concluye que estas mezclas son una alternativa viable y segura, especialmente en zonas de mayor altitud.
dc.description.abstractenglish	The country's high dependence on fossil fuels, whose production is declining due to their non-renewable nature, presents an energy challenge that requires attention. Moreover, these fuels are major contributors to greenhouse gas emissions, driving the search for cleaner alternatives. Globally, the incorporation of hydrogen into the natural gas grid is being explored as a potential solution, but in the country, research assessing its feasibility is still lacking. Key limitations include the potential impact on existing infrastructure and the limited knowledge about acceptable hydrogen blending levels that would not compromise the safe and efficient operation of gas appliances. In this context, it is essential to conduct a study that broadens the national energy outlook by considering the introduction of a percentage of hydrogen into the natural gas network as a viable alternative to reduce the industry's carbon footprint, especially in end-use equipment. Likewise, it is necessary to evaluate the performance of gas appliances when operating with this type of fuel mixture to ensure their proper functioning. This thesis experimentally investigates the combustion of natural gas (NG), liquefied petroleum gas (LPG), and hydrogen mixtures in domestic stoves, considering the influence of altitude. The physicochemical properties of the mixtures and their compliance with current national regulations were evaluated. Based on these results, a portable laboratory was designed and built to analyze system performance, emissions, and efficiency, with the aim of providing technical input to support future regulations on the use of these energy blends in household applications. The experiments showed that the addition of hydrogen improves combustion efficiency and reduces emissions. It is concluded that these mixtures represent a viable and safe alternative, particularly in high-altitude areas.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Ingeniería de Petróleos y Gas
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponame	Escuela de Ingeniería de Petróleos
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/46905
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería de Petróleos y Gas
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
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dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Gas natural
dc.subject	Gas licuado del petróleo
dc.subject	Hidrógeno
dc.subject	Intercambiabilidad
dc.subject	Poder calorífico
dc.subject	Índice de Wobbe
dc.subject	Controladores de flujo
dc.subject	Límites regulatorios
dc.subject.keyword	Natural gas
dc.subject.keyword	Liquefied petroleum gas (LPG)
dc.subject.keyword	Hydrogen
dc.subject.keyword	Interchangeability
dc.subject.keyword	Heating value
dc.subject.keyword	Wobbe index
dc.subject.keyword	Flow controllers
dc.subject.keyword	Regulatory limits
dc.title	Simulación de mezclas de gas natural y GLP con diferentes concentraciones de hidrógeno y su influencia en la combustión en quemadores atmosféricos
dc.title.english	Simulation Of Natural Gas And LPG Blends With Different Hydrogen Concentrations And Their Influence On Combustion In Atmospheric Burners
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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