Es uno de esos errores que parecen imposibles hasta que ves la factura: se diseña una operación logística de hidrógeno para llenar un tanque de destino a 300 bar, se contrata el suministro en contenedores MEGC (los grandes bancos de botellas para transporte por carretera) también a 300 bar, y cuando llega el primer camión resulta que buena parte del gas se queda dentro del MEGC y hay que devolverlo. La cadena de suministro que parecía dimensionada al milímetro entrega mucho menos de lo previsto.
El origen del problema no es una avería ni un fallo de fabricación. Es termodinámica elemental aplicada mal.
El gas no fluye contra sí mismo
Un gas se mueve de donde hay más presión a donde hay menos. En el momento en que conectas un MEGC a 300 bar con un tanque a una presión inferior, el hidrógeno pasa del contenedor al depósito. Pero el trasvase se detiene en cuanto las presiones se igualan. A partir de ahí no hay fuerza que empuje más gas: ambos lados están al mismo nivel y el sistema está en equilibrio.
Si tu tanque de destino tiene que quedar a 300 bar y tu MEGC también está a 300 bar, la consecuencia es directa: el trasvase se para mucho antes de llenar el destino a su presión objetivo, porque para entonces el MEGC ya ha caído por debajo de 300 bar. Y el gas que queda en el MEGC —que puede ser una fracción muy importante de su contenido— no se puede entregar por simple diferencia de presión. Vuelve al proveedor en el camión.
Un ejemplo mental con números redondos
Imagina un MEGC que sale de la planta de suministro a 300 bar y un depósito de destino vacío que quieres dejar a 300 bar. Conectas ambos. El hidrógeno fluye… hasta que los dos se igualan en algún valor intermedio, pongamos del orden de la mitad, dependiendo de los volúmenes relativos de MEGC y tanque. En ese punto:
- El tanque no ha llegado a 300 bar: se ha quedado a la presión de equilibrio.
- El MEGC no está vacío: conserva todo el gas que hay por debajo de esa presión de equilibrio.
Para “exprimir” el MEGC por debajo de la presión del tanque, y para subir el tanque hasta sus 300 bar objetivo, hace falta comunicar energía al gas: un compresor. Sin esa etapa, el balance de presiones manda y la entrega útil por viaje es una fracción del contenido nominal del contenedor. Si has calculado el número de camiones al mes suponiendo que cada MEGC entrega todo su gas, tu logística real costará bastante más de lo previsto.
Por qué se cuela este error
- En la ficha, el MEGC “tiene” una cantidad de hidrógeno a 300 bar. Es fácil asumir que esa cantidad es la que entregas en cada viaje. No lo es: solo entregas la diferencia entre la presión de salida del MEGC y la presión a la que se queda el sistema.
- La presión de destino se fija por requisito de proceso (el equipo que consume el hidrógeno quiere 300 bar) y se elige el mismo nivel para el suministro “por simetría”, sin pensar en el gradiente necesario para el trasvase.
- La compresión se ve como un coste a evitar y se intenta diseñar la operación sin ella, precisamente cuando es la pieza que hace viable el trasvase.
Cómo se diseña bien
La solución no es exótica; es reconocer que cualquier trasvase real necesita un gradiente de presión y dimensionarlo:
- Introduce compresión entre el MEGC y el tanque de destino. El compresor toma el hidrógeno del MEGC —incluso a presiones bajas— y lo eleva hasta los 300 bar del destino, permitiendo vaciar el contenedor mucho más a fondo y llenar el depósito a su presión objetivo.
- Suministra el MEGC a una presión superior a la del destino si la operación lo permite (por ejemplo, MEGC a mayor presión para llenar un destino a 300 bar por cascada). Aun así, la última parte del vaciado seguirá necesitando compresión o quedará gas remanente.
- Calcula la entrega útil por viaje, no el contenido nominal. La cifra que importa para la logística es cuántos kilogramos transfieres de verdad en cada operación, considerando la presión residual con la que el MEGC vuelve.
- Diseña por cascada cuando gestiones varios bancos: escalonar presiones permite aprovechar mejor el gas antes de recurrir a la compresión final.
La lección
El detalle es engañosamente simple —“el gas no fluye contra la misma presión”— pero sus consecuencias económicas son enormes: condiciona el número de camiones, el tamaño del compresor, el coste operativo y hasta la viabilidad de la ruta de suministro. Es un ejemplo perfecto de por qué el almacenamiento y la logística del hidrógeno se diseñan pensando en balances de presión y termodinámica del trasvase, no en la cantidad que figura en la etiqueta del contenedor.
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