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Gases

"Gases" es el término colectivo para referirse a las sustancias que están en estado gaseoso, es decir, en un estado de la materia en el que las moléculas pueden moverse libremente en el espacio y a una gran distancia unas de otras y rellenar de manera uniforme el espacio disponible (distribución estadística de las partículas de gas). En comparación con los líquidos y los sólidos, los gases ocupan entre 1.000 y 2.000 veces más espacio en la misma masa en condiciones normales.

Los tipos de gas más conocidos en el sector de la energía son el gas natural, el gas licuado de petróleo (GLP), el gas natural licuado (GNL), el gas natural comprimido (GNC) y el biogás (biometano, bio-GNC). Los gases tienen una amplia variedad de usos: repostaje de vehículos y buques, generación de electricidad y calor, cocina, etc. Además de hidrocarburos, nitrógeno y dióxido de carbono, en función del tipo de gas, los gases contienen metano, etano, eteno, propano, propeno (propileno), butano, buteno (butileno), isobutano (metilpropano) e isobuteno (metilproeno).

Aquello a lo que llamamos gas seco está compuesto casi íntegramente de metano. Éste es el gas al que las personas normalmente se refieren cuando hablan del gas natural para calefacción y generación de energía eléctrica. A diferencia del gas seco, el gas húmedo contiene, además del metano, compuestos más pesados tales como el etano (C2), el propano (C3) y el butano (C4). Las mezclas de gas húmedo podrán ser gaseosas o contener líquidos. Dichos líquidos de gas natural (LGNs) pueden ser descompuestos y sus componentes individuales pueden ser vendidos por separado. El etano, por ejemplo, podrá ser craqueado para obtener etileno, que se utiliza como base para muchos plásticos. Los propanos y butanos podrán comercializarse como gas licuado de petróleo (GLP), ser utilizados para calefacción, alumbrado, cocina, etc.

Para llegar al estado gaseoso de agregación desde la forma sólida o líquida es necesario el aporte de energía (calor). En algunos elementos y compuestos, la temperatura estándar de 20°C y una presión de 1 bar son suficientes para llegar al estado gaseoso. Sin embargo, toda materia acaba por convertirse en gaseosa si se alcanza la temperatura suficiente. Los estados físicos transicionales de agregación posibles son los siguientes:

  • Líquido a gaseoso: Llamado "vaporización" por encima del punto de ebullición y "evaporación" por debajo del punto de ebullición
  • Gaseoso a líquido (condensación)
  • Transición directa del estado sólido al gaseoso (sublimación)
  • Gaseoso a sólido (sublimación inversa)

Los gases, al igual que los líquidos, se clasifican como fluidos: fluyen y no se resisten a la deformación, aunque tengan viscosidad. Los gases también poseen características específicas como combustión, oxidación, toxicidad, autoignición o corrosión. Algunos gases pueden incluso mostrar varias de estas propiedades: Los gases inflamables tienen un intervalo de ignición en presencia de aire o de otras sustancias oxidantes. Los gases autoinflamables tienen una temperatura de ignición por debajo de 100°C; pueden inflamarse a temperatura ambiente cuando están mezclados con el aire o con otras sustancias oxidantes. Los gases oxidantes favorecen la combustión, pero no son inflamables por sí mismos. Los gases corrosivos atacan a muchos materiales, especialmente los metales, y provocan un efecto corrosivo en la piel y las membranas mucosas. Los gases tóxicos pueden resultar extremadamente dañinos o incluso mortales para el ser humano y los animales si se inhalan o se absorben a través de la piel; algunos gases también se consideran carcinogénicos o teratogénicos y pueden provocar daños a largo plazo en el ser humano y en el medio ambiente. Los gases peligrosos para el medio ambiente también pueden afectar a la capa de ozono y contribuir al calentamiento global.

Las medidas de Salud, Seguridad, Seguridad Patrimonial y Medio Ambiente son también una de las máximas prioridades cuando se trabaja con gases, contenedores de gases y tanques, ya sea durante su transporte, almacenamiento, manipulación, vaciado o uso. En sus respectivas hojas de datos de seguridad/hojas de datos de materiales, se indican las advertencias especiales para cada gas individual. Además, existen normas locales y de la industria que deben cumplirse, como el Límite de exposición profesional (LEP, "Arbeitsplatzgrenzwert AGW") y la Regulación sobre transporte de mercancías peligrosas por carretera y ferrocarril ("Gefahrgutverordnung Straße und Eisenbahn", GGVSE) en Alemania.

Los gases deben almacenarse con sumo cuidado pues, además de sus características específicas, hay que tener en cuenta su presión. El intervalo de presión se divide en baja presión (presión de gas hasta 0,1 bar), media presión (presión de gas hasta 1 bar) y alta presión (presión de gas por encima de 1 bar). Con el fin de almacenar la mayor cantidad posible de gas en un contenedor, es decir, para conseguir una alta densidad, el gas se somete a una alta compresión. Existen diversas técnicas de almacenamiento de gas.

  • Para almacenar cantidades importantes de gas, pueden utilizarse acumuladores de alta presión (presión de aproximadamente 100 bar), como tuberías subterráneas y cavernas a mucha profundidad.
  • Los tanques esféricos de gas se utilizan para almacenar productos a alta presión (sobrepresión). En función del diámetro de la esfera de acero y del grosor de las paredes, es posible almacenar gas a una presión de hasta 20 bar. Estos sistemas de almacenamiento son adecuados para volúmenes medios, como los que se manejan en la industria.
  • Los gases licuados mediante enfriamiento y compresión pueden permanecer fríos y líquidos a presión atmosférica debido a la entalpía de vaporización, con el aporte adecuado de calor (como en los tanques de oxígeno y nitrógeno) o almacenarse bajo presión para mantenerlos líquidos (por ejemplo, el propano/butano en los mecheros o las bombonas de camping gas).
  • Los contenedores herméticos de volumen variable se utilizan a baja presión, como los contenedores de gas de tipo disco y los contenedores de gas de campana flotante.
  • Las cantidades más pequeñas de gas se transportan y almacenan en cilindros de gas comprimido o en bombonas de gas presurizado. Estos contenedores suelen estar hechos de acero, tienen un fondo hemisférico, un volumen de llenado de 1 a 100 l y una presión de llenado de hasta 200 bar. Están codificados por colores y llevan la información grabada, como el tipo de gas, la presión o la capacidad de llenado, el volumen o el peso en vacío, el número de serie y la presión de prueba.

Última actualización: Diciembre 2015
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