InicioCiencia EducacionEl Gas Natural y sus Usos
Aplicaciones del Gas Natural (GN) como combustible.


En 1856 comienza el suministro de gas un Buenos Aires. El fluido es transportado a través de cañerías de loza de barro vitrificada.
Como es sabido, el GN es un hidrocarburo compuesto básicamente por metano y etano, ambos le dan las características a este combustible.
Los vapores de GN, son más ligeros que el aire, por lo que al escaparse el gas, tenderá a elevarse y disiparse en la atmósfera, disminuyendo el riesgo en su uso.
La densidad relativa del GN en promedio es de 0,60; característica que permite manejarlo con gran seguridad.
El GN en su estado natural no tiene ni color ni olor, por lo que se requiere como primera medida de seguridad el adicionarle a éste un odorante con la finalidad de presentar el olor característico y penetrante. Los odorantes más comúnmente utilizados están elaborados en base a “mercaptano”, los cuales no modifican las características del gas.

¿Qué es el Gas Natural?

El GN, es el primer miembro de la familia de los alcanos, en condiciones atmosféricas se presenta en forma gaseosa.
Es naturalmente una mezcla de hidrocarburo compuesta principalmente por metano (CH4), el cual es encontrado principalmente en cavidades rocosas con formaciones geológicas.
El gas se encuentra en las cavidades microscópicas o intertisiales, las cuales unidas forman grandes acumulaciones de gas.
Generalmente se encuentran en los mismas formaciones geológicas que el petróleo crudo, pero también puede encontrase solo.
El metano es el principal componente del GN, tiene una gravedad específica con relación al aire mucho menor, razón por la cuál el GN presenta esta característica básica de menor peso que el aire, por lo que en la atmósfera se dispersa rápidamente.



Características del Gas Natural

Es una fuente de energía primaria, que se consume tal y como se extrae de la naturaleza, para su transporte y distribución se puede almacenar (tanque almacenamiento, barcos metaneros), pero para su consumo al ser una energía de suministro continuo, no necesita almacenamiento de ningún tipo, estando siempre disponible en la cantidad que se necesite.
“el gas natural es respetuoso con el medio ambiente”
Por un lado, como cualquier otro combustible gaseoso, no genera partículas sólidas en los gases de combustión, produce menos Anhídrido Carbónico (CO2), reduciendo así el efecto invernadero; mucho menos impurezas como por ejemplo azufre (disminuye la lluvia ácida) además de no generar humo.
Por otro lado, es el más limpio de los combustibles gaseosos y por consiguiente no produce prácticamente su combustión Dióxido de Sulfuro (SO2).
El GN, a diferencia de otros gases combustibles, es más ligero que el aire, por lo que, de producirse alguna fuga, sale rápidamente al exterior de los locales, lo que garantiza de este modo una elevada seguridad.

Densidad relativa del aire= 1
Densidad relativa de GN= 0,60

Su poder calorífico en algunos lugares superan las 10.440K/Cal/M3.

El GN, es un gas combustible fundamentalmente por metano (CH4), que se encuentra en la naturaleza en las llamadas bolsas de gas bajo tierra, cubiertas por capas impermeables que impiden su salida al exterior. Se puede encontrar acompañado del crudo en posos petrolíferos o bien en yacimientos exclusivos de GN.
Aunque no existe una teoría rigurosa sobre su formación, se puede asegurar que proviene de un proceso similar a la formación del petróleo.



Ventajas del Gas Natural

Tomando en cuenta las propiedades fisicoquímicas del GN, pueden ser consideradas algunas ventajas de su uso entre los crudos más importantes, siendo estas las que a continuación se detallan:
a)Es un combustible barato. Presenta una combustión completa y limpia, tiene seguridad de operación debido a que en caso de fuga, a ser más ligero que el aire, se disipa en la atmósfera: únicamente se requiere una buena ventilación.
b)Asegura una eficiencia en la operación, debido a que es un producto natural y no requiere refinación. Su costo es sensiblemente menor a otros combustibles alternos.

El Gas Natural y sus Usos:

¿Cómo se transporta?

El gas se puede llevar desde los yacimientos, hasta los lugares de consumo, mediante tuberías de gas denominadas gasoductos, o bien (en caso de larga distancia) en estado líquido mediante barcos metaleros ó camiones cisternas con gas sometido a presión y a muy baja temperatura.
El suministro continuo, no necesita almacenamiento de ningún tipo, estando siempre disponible en la cantidad que se necesite.



Usos del Gas

Además de los usos ya conocidos por todos, como en la cocina, el agua caliente o la calefacción, el gas natural se puede utilizar en lavadoras, lavavajillas, secadoras, calderas, etc.
En establecimientos comerciales, como en la industria, es cada vez más utilizado como generador de calor y de frío.


Usos Industriales
Industria química, de cerámica y azulejos, papelería, alimentación, etc.
Incluso en alguna industria, se la utiliza para la congelación.

El Impacto en el Medio Ambiente

Las obligaciones con el cuidado del medio ambiente afectan en la sociedad y su conjunto, pero cada vez más al sector energético como responsable de la obtención, manipulación y distribución de la fuente de energía no renovable.


El carbón, el petróleo y el gas natural, suponen en la actualidad más del 85% de la demanda de la energía primaria, teniendo un impacto sobre nuestro entorno.
Como ejemplo las emisiones de monóxido de carbono ó dióxido de carbono a la atmósfera, constituye el principal causante del calentamiento de la Tierra y la tendencia nos muestra que durante las últimas décadas en crecimiento acelerado.

El Gas Natural la Energía más limpia

El Gas natural, es una fuente de energía que se consume sin transformación alguna en su estado más natural; y su transporte y distribución se realiza mediante canalizaciones subterráneas y silenciosas. La creciente evolución tecnológica del gas natural ofrecen un considerable potencial de ahorro energético por su gran rendimiento de uso del 91%.
La cantidad de monóxido de carbono, producido en la combustión de diferentes combustibles, depende de la composición de los mismos.
El gas natural compuesto en su mayoría por metano (ch4) presenta la menor composición de carbono hidrogenado de entre las energía fósiles, generando en 44% y un 30% de monóxido de carbono que el carbón y el petróleo respectivamente.
La llamada lluvia ácida a conducido paulatinamente a una importante deforestación en toda Europa, causada por los óxidos de azufres generados en la utilización de combustibles fósiles, sólidos y líquidos, prácticamente inexistentes en el gas natural.
A estos compuestos, en su mayor parte por metano, el gas natural contiene bajos niveles de compuestos orgánicos volátiles (V.O.C.) que son agentes responsables de las formaciones de las nieblas contaminantes urbanas.



Algunos Gases:

El oxígeno (O2), es un gas incoloro, inodoro e insípido; es aproximadamente 1,1 veces más pesado que el aire y ligeramente soluble en agua y al alcohol.
El oxígeno solo no es inflamable, pero alimenta la combustión, es altamente oxidante y reacciona violentamente con materiales combustibles y puede causar fuego y/o explosión; es el gas más importante para los seres vivos, sin el no sería posible la vida animal o vegetal.
Se encuentra en el aire que respiramos, en menor proporción que el nitrógeno, usado en combinación con gas combustible sirve para corte y soldadura acetilénica, enderezado con llama, temple con llama, limpieza por llama, enriquecimiento de llamas diversas (mezcla oxi-combustible) y también acelera la quema de los gases combustibles para la obtención de una mayor concentración de calor.

Dióxido de Carbono (CO2), también conocido como gas carbónico o anhídrido carbónico, es un gas ligeramente tóxico, inodoro e incoloro con sabor suavemente ácido, este no se quema y no alimenta la llama.
El gas carbónico es 1,5 veces más pesado que el aire, es un gas condensable debido a su baja presión de vapor a temperatura ambiente, este es acondicionado en cilindros en forma líquida, con una fase gaseosa.
Usos: como inertizantes en la conserva de alimentos, industria de la bebida como carbonatante, en proceso de soldadura MIG, como gas protector, extintores de incendios, etc.

Materia Prima para Procesos Químicos.

Salud: no es nocivo para la salud, sin embargo puede causar asfixia cuando hay altas concentraciones.
Metano (CH4), llamado gas de los pantanos, compuesto de carbono e hidrógeno, de formula CH4, es un hidrocarburo del primer miembro de la serie de los alcanos.
Es más ligero que el aire, incoloro, inodoro e inflamable; se encuentra en el gas natural, como en el gas grisú en las minas de carbón, en los procesos de las refinerías de petróleo, como producto de la descomposición de la materia.

En los pantanos tiene un poder calorífico, que en ocasiones supera las 12000 Kcal./m3. Su consumo está en continuo aumento. Como combustible es apreciado por la ausencia de humos negros y de partes no quemadas.
El metano, puede obtenerse como producto secundario de muchas reacciones químicas y es especialmente interesante su obtención de la fermentación anaeróbica de los residuos orgánicos de la actividad humana.

El metano, tiene un punto de fusión de -182,5°C y su punto de ebullición en -116,5°C y su uso es principalmente como combustible.

Propano (C3H8), es un gas inodoro e incoloro de la serie de los alcanos de los hidrocarburos. Se encuentra en el petróleo crudo, en el gas natural y como producto refinado del petróleo, se presenta licuado en el gas natural en un 3 y 18%, mezclado con butano licuado. Se vende embotellado como gas licuado como gas licuado de petróleo y como bajo una presión moderada, para combustible doméstico.

El propano no reacciona vigorosamente a temperatura ambiente, pero si reacciona a dicha temperatura al mezclarlo en cloro y exponerlo a la luz. A temperaturas más altas, el propano arde en contacto con el aire, produciendo dióxido de carbono y agua por lo que sirve como combustible.

El propano forma un hidrato sólido a baja temperatura, lo que constituye un inconveniente cuando se produce una obstrucción en las cañerías de gas natural; también se emplea en el gas embotellado, como combustible para motores, como refrigerante, como disolventes a baja temperatura y como fuente de obtención del propano y etileno.
El punto de fusión del propano es de -189,9°C y su punto de ebullición a -42,1°C.

Butano (C4H10), se denomina así a cualquiera de los dos hidrocarburos saturados ó alcanos en ambos compuestos, los átomos de carbono se encuentran unidos, formando una cadena abierta; en el butano la cadena es continua y sin ramificaciones, mientras que ibutano (iso) o metil propano, uno de los átomos de carbono forma una ramificación lateral, esta diferencia de estructura es la causa de las distintas propiedades que presentan, así el butano tiene un punto de fusión de -138,3 °C y un punto de ebullición de -0,5°C; mientras que el isobutano tiene un punto de fusión de -145°C y un punto de ebullición de -10,2°C.

Ambos butanos están presentes en el gas natural, en el petróleo y en los gases de las refinerías.
Posee una baja reactividad química a temperatura normal, pero arden con facilidad al quemarse en el aire o con oxígeno.

Constituye el componente más volátil de la gasolina y a menudo se les añade propano en la elaboración del gas embotellado; no obstante la mayoría del butano se transforma en butadieno, que se utiliza para fabricar caucho sintético y pinturas látex a causa del que el butano se licua a muy poca presión y a su alta potencia calorífica, se emplean como gas transportable para motores de combustión interna, para calefacciones, para alumbrados, para cocina, etc. Y es un derivado del petróleo.

Monóxido de Carbono (CO), es un gas incoloro, un 3% más ligero que el aire y resulta venenoso para animales de sangre caliente y algunas otras formas de vida.
Al ser inhalado se combina con la hemoglobina de la sangre, impidiendo la absorción de oxígeno y produciendo la asfixia.

Se produce por una reacción incompleta entre el oxígeno y el gas (producto de la mala combustión) una parte de monóxido en 500 de aire es letal en el termino de 30 minutos para una persona.

El monóxido de carbono es el principal componente del aire contaminado en las áreas urbanas, debido a su falta de olor, el monóxido de carbono, es un veneno engañoso.
Solo produce un ligero síntoma de dolor de cabeza, nauseas ó fatiga, seguido de estado de inconciencia. El monóxido de carbono es un importante combustible industrial y componente del gas pobre de alto hornos y del gas de hulla.

En la metalúrgica del acero fundido, el monóxido de carbono formado a partir del choque, actúa como agente reductor, extrayendo el oxígeno del mineral.
El monóxido de carbono se combina activamente con el cloro para formar cloruro de carbonilo o fosgeno y calentado en presencia de catalizador se combina con el hidrógeno formando el metanol.

La combinación directa del monóxido de carbono con ciertos metales, forman compuestos gaseosos y se emplean para el refinado de dichos metales, especialmente el níquel.

El punto de fusión es de -205°C y su punto de ebullición es de -191,5°C.

Hidrógeno (H2), es un gas incoloro, inodoro e insípido, altamente inflamable y no es tóxico.

Se quema en el aire, formando una llama azul pálida, casi invisible; es el más ligero de los gases conocidos, en función a su bajo peso específico, en relación con el aire; por esta razón, su manipulación requiere cuidados especiales para evitar accidentes.
Es particularmente propenso a fugas, debido a su baja viscosidad y su bajo peso molecular.

Usos: hidrogenación de aceites, procesos especiales de soldaduras y cortes, laboratorios, hornos de sinterización, formación de atmósferas reductoras (industria del vino), hornos para la reducción de ciertos metales (eliminación de oxígeno), fabricación de semiconductores.

En aquellas áreas donde el hidrógeno esté usándose o almacenándose, está terminantemente prohibido el uso de llamas. Siempre se abrirán las válvulas despacio y se cerrarán de igual modo después de su uso.

Se almacena en cilindros y en lugres ventilados, si hubiera fuego en un cilindro, separe los demás y colóquelo en lugar abierto, ventilado y lejos de las llamas.
No abra Nunca rápidamente las válvulas al conectar el regulador, pues hay riesgo de auto ignición de gas.



Fuego: los escapes de alta presión, frecuentemente se inflaman produciendo una llama muy caliente y casi invisible, ya que las mezclas de aire e hidrógeno son muy volátiles en proporción de 4,1% al 74,2%, dependiendo de la presión inicial, temperatura y humedad.
La manera más eficaz de combatir un incendio por hidrógeno, es desconectar la fuente de hidrógeno, en el caso de un cilindro: cierre la válvula.
El equipo que esté a su alrededor, debe ser enfriado con agua y espuma durante el incendio.
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