Combustibles Gaseosos: Tipos, Usos y Características

Los combustibles gaseosos

Los precios alcanzados por los combustibles líquidos y el interés por utilizar el petróleo como materia prima para otros materiales de uso industrial han provocado un notable aumento de la demanda de combustibles gaseosos, tanto en la industria como a escala doméstica.

Los más empleados en la actualidad son el gas natural, el gas de hulla, los gases licuados del petróleo, el gas de carbón y el acetileno.

Gas natural

Al igual que el carbón y el petróleo, se origina como consecuencia de la descomposición de la materia orgánica en el interior de la Tierra.

Los yacimientos de gas natural son grandes embolsamientos bloqueados por rocas impermeables que se hallan sometidos a fuertes presiones. Suelen acompañar a los yacimientos de petróleo.

Según el tipo de yacimiento, distinguimos el gas húmedo y el gas seco.

• Se denomina gas húmedo al que aparece junto a pequeñas cantidades de petróleo. Está formado en su mayor parte por los hidrocarburos gaseosos: metano (CH₄), etano (C₂H₆), propano (C₃H₈) y butano (C₄H₁₀).
• Cuando la ausencia de petróleo es total, se le denomina gas seco y está formado por metano y etano junto a pequeñas cantidades de hidrógeno (H₂) y nitrógeno (N₂).

El gas natural que se extrae de los yacimientos tiene un poder calorífico que llega a alcanzar las 11 500 kcal/m³ y puede aprovecharse directamente como combustible, ya que apenas presenta impurezas. Tan sólo contiene algo de sulfuro de hidrógeno (H₂S), que se elimina fácilmente antes de que llegue al consumidor.

Después de su extracción, el gas se almacena en grandes depósitos denominados gasómetros. De allí se distribuye mediante canalizaciones denominadas gasoductos o en forma de gas licuado, utilizando tecnología criogenética. Cada vez se usa más como combustible doméstico e industrial, ya que es limpio, fácil de transportar y de buena combustión.

Gas de hulla

Se obtiene de la destilación seca de la hulla, como ya indicábamos en el apartado correspondiente. También se le denomina gas ciudad o gas de alumbrado, ya que durante mucho tiempo fue el utilizado como combustible doméstico en los hogares y en el alumbrado público de las calles.

Está compuesto básicamente por una mezcla de hidrógeno (H₂), metano (CH₄) y monóxido de carbono (CO), y tiene un poder calorífico de 4200 kcal/m³.

Debido a su composición, se trata de un gas muy inflamable y fuertemente tóxico. Dejó de utilizarse como gas de alumbrado con la aparición de la electricidad. En la actualidad, ha sido sustituido como combustible doméstico e industrial por el gas natural y los gases licuados del petróleo.

Gases licuados del petróleo

Como ya vimos en el apartado anterior, los últimos productos que se obtienen en la destilación fraccionada del petróleo son gaseosos a la temperatura y presión ambientales. Industrialmente se les conoce como GLP (Gases licuados del Petróleo), ya que se licúan a presiones relativamente bajas y se comercializan, en estado líquido, envasados en recipientes. Entre estos productos se encuentran el propano y el butano.

• El gas propano (C₃H₈) tiene un poder calorífico de 24000 kcal/m³. Se comercializa en bombonas de acero de dos tamaños, que pueden contener 11 kg o 35 kg. También se almacenan en grandes tanques fijos que suministran el gas a viviendas o industrias.
• El gas butano (C₄H₁₀) tiene un poder calorífico algo mayor que el propano: 28500 kcal/m³. Se comercializa en bombonas de 12,5 kg, exclusivamente para su uso como combustible doméstico.

Ambos gases pueden emplearse como combustible en motores de explosión, pero los depósitos que los contienen son voluminosos y muy pesados, por lo que su uso está limitado.

Si determinamos el poder calorífico por kilogramo de gas contenido en una bombona, podemos comprobar que, en ambos casos, éste es de 11100 kcal/kg. Esto se debe a la diferencia de carga en uno y otro caso. Así se facilita el cálculo del consumo energético, independientemente del tipo de combustible utilizado.

Gas de carbón

El gas de carbón se obtiene por combustión incompleta del carbón de coque. Contiene un 40 % de sustancias combustibles, básicamente monóxido de carbono (CO), y tiene un poder calorífico muy bajo, inferior a 1 500 kcal/m³. Por eso también se le denomina gas pobre.

Una variante del gas de carbón es el denominado gas de alto horno. Antiguamente se desechaba pero, en la actualidad, se aprovecha como combustible en las instalaciones anejas de las acerías.

Acetileno

Este gas, de fórmula C₂H₂, se obtiene por reacción del agua con una sustancia denominada carburo de calcio (CaC₂).

Antiguamente se utilizaba para el alumbrado doméstico, debido a la llama brillante que produce su combustión. En la actualidad, sólo se emplea en situaciones especiales como el alumbrado en espeleología.

Su utilización industrial más interesante radica en la soldadura oxiacetilénica: mezclado con oxígeno, genera una llama de elevado poder calorífico capaz de fundir el hierro. Si se mezcla con un exceso de oxígeno, puede utilizarse para cortar planchas de acero.