¿Qué es el gas natural y para qué sirve esta energía?
El gas natural es una fuente de energía, proveniente de la mezcla de metano con otros gases de origen animal, que produce calefacción y agua caliente. Se trata de un combustible seguro y económico con numerosas aplicaciones tanto en el ámbito doméstico como en el industrial.
Poder calorífico del gas natural
El gas natural tiene un gran poder calorífico: genera 11,98 kWh de calor por cada metro cúbico de gas.
Su poder calorífico es menor que el del propano, porque este tiene más densidad. Es decir, en un m3 de propano se concentran 2,038 kg de gas, mientras que en un m3 de gas natural solo hay 0,828 kg.
| Característica | Gas natural | Propano |
|---|---|---|
| Poder calorífico superior (PCS) | 11,98 kWh/Nm3 | 26,20 kWh/Nm3 |
| Poder calorífico superior por kg | 14,69 kWh/kg | 12,86 kWh/kg |
| Poder calorífico inferior | 10,83 kWh/Nm3 | 26,20 kWh/Nm3 |
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Composición del gas natural
El gas natural es una combinación de hidrocarburos y otros gases entre los que destaca el metano, que supone más del 95% de su composición.
De hecho, aunque la cantidad de cada uno de los elementos que compone el gas natural varía en función del uacimiento, la cantidad de metano siempre estará en torno al 95% independendientemente del lugar de extracción.
En el origen, el gas natural contiene butano y propano, pero estos son extraidos por medio de torres de destilación para que puedan ser utilizados en zonas donde la red de gas natural no está disponible.
| Elemento | Porcentaje | Fórmula |
|---|---|---|
| Metano | 95% | CH4 |
| Etano | 2% | CH2H6 |
| Dióxido de carbono | 0-8% | CO2 |
| Oxígeno | 0-0,2% | O2 |
| Nitrógeno | 0-5% | N2 |
| Sulfato de hidrógeno | 0-5% | H2S |
| Otros gases | A, He, Ne, Xe | trazas |
Densidad del gas natural
Como hemos mencionado, el gas natural está compuesto es su mayor parte por metano, el hidrocarburo de menor densidad debido a su sencillez. La fórmula del metano es CH4, es decir, cada átomo de carbono tiene unidos 4 de hidrógeno.
La densidad absoluta del metano es de 0,657 kg/m³, pero como el gas natural es una mezcla de metano con otros gases más densos, su densidad absoluta es de 0,737 kg/m3 en unas condiciones normales de 15 °C y 1 atm de presión. Esto siempre que se encuentre en estado gaseoso, ya que al alterar su estado se cambia su densidad absoluta.
| Estado | Densidad | Temperatura | Presión |
|---|---|---|---|
| Gas natural | 0,737 kg/m3 | 15 °C | 1 atm |
| Gas natural comprimido | 158,49 kg/m3 | 15 °C | 197 atm |
| Gas natural licuado | 431 kg/m3 | -161 °C | 1 atm |
A parte de la densidad absoluta del gas natural, también hay que tener en cuenta su densidad relativa. Esta es la densidad del gas natural en función de la densidad del aire, así podemos saber qué gas es más ligero.
La densidad abosuluta del gas natural es de 0,737 kg/m3, mientras que la densidad del aire es de 1,2250 kg/m3. Si establecemos la densidad relativa del aire = 1, la densidad relativa del gas natural es igual a 0,62, es decir, el gas natural es un 38% más ligero que el aire y por lo tanto asciende.
Este es factor es determinante para colocar ventilación de las instalaciones de gas natural. Esta se instala en la parte superior de las edificaciones pues el gas natural asciende, mientras que la ventilación de propano y butano (gases más pesados que el aire) se colocan en la parte inferior, a unos 30 cm del suelo.
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¿Qué es el gas natural licuado?
El gas natural licuado (GNL) no es más que el gas natural en su fase líquida. Este se utiliza para transportar el gas natural a grandes distancias, ya que instalar gasoductos por debajo de todo un océano no sería rentable.
El gas natural se convierte a fase líquida porque aumenta muchísimo su densidad y, por tanto, ocupa menos espacio. En un m3 se pueden meter 0,737 kg de gas en su fase gaseosa, mientras que si se convierte a líquido, en ese mismo metro cúbico caben 431 kg.
Para licuar el gas natural se debe llevar a una planta de licuefacción donde se enfría a -160 ºC, ya que es su punto de ebullición. Una vez trasnformado a fase líquida se carga en los busques que lo transportan por vía marítima. Al llegar a su destino, el gas natural licuado ha de ser llevado a una planta de regasificación donde se aumenta la temperatura en un proceso de vaporización vuelviendo a estado gaseoso.
¿Qué es el gas natural comprimido?
El gas natural comprimido (GNC) se crea almacenando el gas a altas presiones, concretamente a 200 bar (197 atm). Se utiliza como gas vehícular, es decir, como energía para medios de transporte ordinario.
Se comenzó a utilizar el gas natural comprimido como combustible vehicular debido al alto índice de hidrógeno por carbono que tiene el metano (4 átomos de hidrógeno por cada átomo de carbono), principal elemento por el que está compuesto. Esto hace que sea mucho menos contaminante que la gasolina o el diésel, reduciendo el CO2 en un 20% y los óxidos de nitrógeno en un 85%.
Otro factor que favorece el uso del GNC es su eficiencia y precio. De media, un coche de gasólina o diésel consume 5,4 l/100 km, mientras que uno propulsado por GNC consume 3,7 l/100 km. Pero, si además le sumamos su bajo precio se convierte en un combustible muy competitivo:
| GNC | Gasolina | Diésel |
|---|---|---|
| 0,72 a 0,99 €/l | 1,15 a 1,17 €/l | 1,11 a 1,14 €/l |
¿Cuáles son los beneficios del gas natural?
Durante los últimos 30 años, el uso del gas natural en España ha aumentado un 17,9%, según datos del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. A día de hoy, los usos del gas natural son muy diversos y sus aplicaciones distan de centrarse solo en el ámbito doméstico. Esta popularidad se debe a las numerosas ventajas del gas natural:
- Es un gas seguro en caso de fuga, porque es más ligero que el aire y tiende a subir. Esto se debe a que su densidad es de 0,737 kg/m3 y, la del aire, de 1,2250 kg/m3, un 38% más pesado.
- No es tóxico si se inhala en pequeñas cantidades.
- El gas natural llega a España procedente de diez países, por lo que el suministro puede mantenerse incluso si se experimentan problemas en relación con alguno de los proveedores.
- Se trata de una de las energías más baratas, debido a que el proceso de extraccion es bastante económico. Por eso resulta más barato que la electricidad, el butano, el propano o el gasoil.
- El gas natural contamina menos que otros combustibles no renovables, como el petróleo, el GLP o el gasoil.
- Es un suministro canalizado y muy cómodo, pues no exige que el usuario tenga que rellenar o reemplazar los depósitos.
¿Por qué elegir el gas natural?
-
Alto poder calorífico
El poder calorífico del gas natural es de 14,69 kWh/kg, tres veces más que el de los pellets (4,8 kWh/kg). Esto significa que, por cada kg de combustible que se quema, el gas natural produce más de 14 kWh de calor, casi 10 kWh más que la biomasa.
-
Energía muy barata
El gas natural tiene un precio mucho más bajo que el de energías como la electricidad: 0,07 €/kWh frente a 0,2 €/kWh. Así, el coste de las facturas de una vivienda con gas natural puede llegar a ser hasta tres veces menor que el de una casa con un consumo eléctrico similar.
-
Fácil acceso
La red de distribución del gas natural está muy extendida en España y numerosas viviendas cuentan ya con una preinstalación hecha que puede reducir notablemente el precio de la instalación. Al contrario de lo que sucede con la geotermia, buena parte de las viviendas tiene acceso al gas natural.
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Instalación de gas natural
Aspectos técnicos del gas natural
¿Cómo se extrae el gas natural?
El gas natural proviene de la descomposición durante miles de años de materia orgánica y otros sedimentos, que sometidos a elevadas temperaturas y presiones en el interior de yacimientos, se mezclan formando el gas natural. Estas reservas de gas natural se encuentran repartidas por todo el mundo habiendo ciertas zonas con una mayor concentración de yacimientos.
| Zona | Trillones de m3 | Porcentaje |
|---|---|---|
| Oriente medio | 79 | 43% |
| Europa y Rusia | 57 | 31% |
| Asia Pacífico | 16 | 9% |
| África | 14 | 8% |
| Norte América | 11 | 6% |
| Sur y centro América | 8 | 4% |
Pasos para la obtención del gas natural
- Extracción del gas natural de los yacimientos: se extrae mediante la perforación de bolsas subterráneas, habitualmente mediante rotación directa, es decir, extrayéndolo por el interior del brazo perforador. Dependiendo del tipo de yacimiento el gas natural puede estar solo o mezclado con petróleo y otros gases.
- Tratamiento del gas natural, que debe ser procesado para poder transportarlo y venderlo de forma segura.Así, primero se purifica eliminando los componentes con los que puede ir mezclado (como dióxido de carbono, nitrógeno o mercurio) y después se filtra para separarlo del GLP.
- Transporte del gas natural mediante gasoductos o buques. Los últimos se utilizan cuando las distancias son elevadas y se licua el gas natural para poder transportarlo, ya que así ocupa mucho menos espacio.
¿Cómo es el proceso de distribución del gas natural?
Desde su extracción en los yacimientos, el gas natural debe seguir un camino para llegar a nuestros hogares, este puede implicar más o menos pasos en función de la distancia a la que se quiera transportar el combustible:
- Extracción del gas natural: perforación y extracción de los yacimientos.
- Tratamiento: purificación y filtrado para eliminar elementos y extraer el propano y butano.
- Transporte: puede darse por transporte directo por gasoductos como los que existen desde Argelia a España, o pueden traerlo mediante buques desde lugares más lejanos. Para esto último debe sufrir el siguiente proceso:
- Licuefacción: convertir el gas a estado líquido para que ocupe menos y poder transportarlo en busques.
- Transporte en buques
- Gasificación: conversión a su estado gaseoso.
- Almacenamiento: reservas estatales de gas natural.
- Red de transporte: se encarga de llevar el gas natural desde las plantas de regasificación hasta las estaciones de regulación y medida, que son el nexo de unión entre la red de transporte y la de distribución, a través de gasoductos de gran diámetro y presión (16 a 60 bar).
- Red de distribución: lleva el gas a los consumidores finales, variando desde presiones de 0,05 bar (uso doméstico) hasta presiones bastante mayores para uso industrial. Los distribuidores de gas natural son las propietarias de la red de distribución y los encargados de mantener y ampliar la red.
¿El gas natural es una energía renovable?
El gas natural no puede ser considerado renovable, ya que tiene un origen fósil y, por lo tanto, las reservas son finitas. Pero, aunque no es renovable, es bastante sostenible con el medio ambiente, ya que es el combustible que menos cantidad de gases invernaderos produce.
En la actualidad, existe un biogas conocido como gas natural renovable, que se genera mediante la degradación de materia orgánica (residuos animales y vegetales). Su composición, al igual que la del gas natural, contiene más de un 90% de metano.
El problema del gas natural renovable es la escasa tecnología que hacen que el procedimiento de creación sea poco eficiente. Además, no su ritmo de producción es capaz de cubrir la gran demanda de gas.
La principal alternativa renovable al gas natural es la aerotermia, la cual utiliza la energía contenida en el aire para celentar o refrigerar una vivienda o local, así como para generar ACS. Si estás interesado, puedes consultar en el siguiente enlace el precio de la aerotermia.
¿Cómo instalar gas natural?
El proceso de instalación de gas natural es factible siempre que la zona tenga acceso a la red de distribución de gas natural. Para instalar gas natural es necesario pornerse en contacto con un instalador autorizado de gas.
¿Cuánto cuesta instalar gas natural?
El precio de la instalación depende de si es una vivienda unifamiliar o un bloque de pisos, además de otros factores que pueden afectar al precio de instalar gas natural.
¿Cuándo hay que pasar la inspección periódica del gas natural?
La Inspección periódica de gas natural es obligatorio pasarla cada 5 años. No debe confundirse con la Revisión de la caldera, obligatoria cada 2 años.
¿A qué huele el gas natural?
El gas natural no tiene olor. Se le añade metilmercaptano para que sí lo tenga y así pueda ser detectado en caso de fuga.
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