Diseño de instalación eléctrica de potencia e instrumentación, para planta de obtención de hidrógeno azul, en el Parque Industrial Bahía Blanca

Abstract

El mundo se encuentra en un etapa de transición energética, en la cual los combustibles limpios tendrán un rol importante, y el hidrógeno no es la excepción. Si bien es uno de los elementos químicos de mayor existencia en la naturaleza, su obtención de forma sustentable y amigable con el medio ambiente, propone varios desafíos. Se pueden hacer tres grandes clasificaciones del hidrógeno (H2) según su obtención: hidrógeno verde, si se utilizaron energías de origen renovables para llevar a cabo la electrólisis; hidrógeno gris, para aquellos que provienen de hidrocarburos; e hidrógeno azul, si se lo consigue a partir de hidrocarburos, pero en su proceso se captura el dióxido de carbono(CO2). En particular, el hidrógeno azul obtenido a partir del proceso de reformado de metano con vapor (SMR: Steam methane reforming) será el eje del presente proyecto.[1] El hidrógeno azul no solo es importante como combustible en sí mismo, sino también para el refinado de combustibles convencionales. En específico, para los combustibles bajos en azufre1. Se tomó conocimiento de que una refinería ubicada en Bahía Blanca, dentro de cinco años aumentaría el volumen de refinados euro. Por lo que una planta de H2 en sus cercanías sería ventajoso, esto es lo que da origen al presente proyecto. Se supone la creación de un empresa ubicada en el Parque Industrial de la ciudad, la cual posee una producción estimada de 1000m3/hs de H2 al 99,9% de pureza.[1] El presente proyecto surge como un trabajo interdisciplinario entre alumnos de las carreras de Ingeniería en Energía Eléctrica e Ingeniería Mecánica. Desde la carrera de Ingeniería Mecánica se realiza el cálculo del proceso, el piping de la planta, la elección y diseño de los componentes involucrados. Mientras que desde la carrera de Ingeniería en Energía Eléctrica, se aportan soluciones referidas a la instalación eléctrica de la empresa, y la instrumentación de los equipos. En cuanto al estudio de impacto ambiental y el análisis de la organización de la empresa, es llevado a cabo en conjunto por ambas carreras. Dada la cronología del trabajo, los primeros capítulos están abocados al estudio de estrategias de control para cada equipo. También al análisis de las diferentes tecnologías para realizar la instrumentación, y en la explicación de cada lazo de control (el funcionamiento de los equipos a controlar, es incumbencia de Ingeniería Mecánica). Una vez definidos los equipos principales por el área de Mecánica, se obtienen los valores de potencia requerida, con esto se realiza el diseño de la instalación eléctrica. Se aborda la elección de conductores, canalizaciones y protecciones, como así también el abastecimiento de energía eléctrica a la industria. Por último, en los capítulos finales, se muestra el estudio de impacto ambiental de la planta, en su zona de influencia. Además se deja plasmado el estudio organizacional de la empresa, la forma jurídica que esta adopta, y un organigrama tentativo.