Los gases utilizados como combustibles son hidrocarburos o mezclas gaseosas, que liberan energía térmica mediante la combustión. Se clasifican principalmente por su origen (naturales, manufacturados o licuados) y sus propiedades químicas.
Seguidamente, se indican los principales gases combustibles, sus composiciones, características técnicas y aplicaciones.
1. Gas Natural (GN)
Es el gas fósil más utilizado a nivel mundial debido a su abundancia y menor impacto ambiental en comparación con otros hidrocarburos.
- Composición química: Metano (CH4) entre el 80% y 98%. Contiene proporciones menores de etano, propano, nitrógeno y dióxido de carbono.
- Poder calorífico: Aproximadamente 9.000$ a 10.000 kcal/m3 (Poder Calorífico Superior).
- Estado y transporte: Se distribuye en estado gaseoso por gasoductos (Gas Natural Canalizado) o en estado líquido a -162 °C en buques metaneros (Gas Natural Licuado – GNL).
- Ventajas: Es más ligero que el aire (se disipa fácilmente en fugas), no requiere almacenamiento local y tiene una combustión limpia sin cenizas.
- Usos: Calefacción doméstica, generación de electricidad (centrales de ciclo combinado) y combustible vehicular (Gas Natural Comprimido – GNC).
2. Gas Licuado del Petróleo (GLP)
Son gases hidrocarburos que se obtienen durante el refinado del petróleo o la extracción de gas natural, y que se licúan fácilmente bajo presión moderada para facilitar su transporte.
A. Gas Propano (C3H8)
- Propiedades: Su punto de ebullición es de -42 °C, lo que le permite gasificar eficientemente en climas extremadamente fríos.
- Poder calorífico: Cerca de 22.000 kcal/m3 o 11.000 kcal/kg.
- Usos: Calefacción industrial, residencial en zonas sin red de gas natural, hostelería y procesos industriales que requieren alta temperatura.
B. Gas Butano (C4H10)
- Propiedades: Su punto de ebullición es de -0.5 °C. Si la temperatura exterior baja de 0 °C, el gas no se vaporiza y se queda líquido dentro del envase.
- Poder calorífico: Aproximadamente 28.000 kcal/m3 o 10.900 kcal/kg.
- Usos: Principalmente doméstico (bombonas o garrafas para cocinas y calentadores de agua) y en encendedores portátiles.
3. Hidrógeno Verde (H2)
Es considerado el vector energético del futuro. Se denomina «verde» cuando se produce mediante la electrólisis del agua utilizando fuentes de energía renovables.
- Composición química: Hidrógeno puro (H2).
- Poder calorífico: Posee una alta densidad energética por masa (28.600 kcal/kg), pero una densidad energética muy baja por volumen en condiciones normales.
- Características: Su combustión solo genera vapor de agua (H2O), eliminando por completo las emisiones de carbono. Es altamente inflamable y requiere aleaciones especiales para evitar la fragilización de los metales que lo contienen.
- Usos: Descarbonización de la industria pesada (siderurgia, refinerías), pilas de combustible para transporte pesado y almacenamiento de excedentes de energía renovable.
4. Biogás y Biometano
Gases de origen renovable obtenidos mediante la descomposición anaeróbica (sin oxígeno) de la materia orgánica (residuos agrícolas, estiércol, lodos de depuradora).
- Biogás bruto: Mezcla de Metano (50%-70%) y Dióxido de Carbono (CO2, 30%-50%). Se usa localmente para generar electricidad y calor en cogeneración.
- Biometano: Es el biogás sometido a un proceso de depuración (upgrading) donde se elimina el CO2 y los contaminantes hasta lograr más del 95% de metano. Tiene las mismas propiedades que el gas natural y se puede inyectar directamente en las redes de gas existentes.
5. Gases Manufacturados e Industriales
Gases producidos artificialmente mediante procesos térmicos o químicos para aplicaciones específicas.
Acetileno (C2H2): Gas altamente inestable con un poder calorífico extremo. Al combinarse con oxígeno en antorchas (oxiacetileno), alcanza temperaturas de hasta 3.500 °C. Se utiliza exclusivamente para soldadura y corte de metales.
- Gas de Síntesis (Syngas): Mezcla de Monóxido de Carbono (CO) e Hidrógeno (H2). Se obtiene por la gasificación del carbón o la biomasa. Se usa como combustible industrial o materia prima química.
Resumen de Propiedades Físicas
| Gas Combustible | Peso respecto al aire | Temperatura de llama con aire | Almacenamiento típico |
| Gas Natural (Metano) | Más ligero (0.55) | ~1.950 °C | Red de tuberías / Gas comprimido |
| Propano | Más pesado (1.52) | ~1.980 °C | Tanques fijos a presión |
| Butano | Más pesado (2.01) | ~1.970 °C | Bombonas portátiles a presión |
| Hidrógeno | Muy ligero (0.07) | ~2.100 °C | Alta presión (350-700 bar) o líquido |
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