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Contenido

1) Distribución de Gas Natural en Argentina

2) El gas natural como combustible vehicular

3) Ventajas del GNC como combustible

4) Elementos principales de un sistema de conversión a GNC

5) Marco Legal y Regulatorio

1. Distribución de Gas Natural en Argentina

En la actualidad el gas natural comprimido (GNC) se encuentra ampliamente difundido en Argentina. Se encuentra entre los países con mayor parque automotor y red de estaciones de carga del mundo siendo pioneros en innovación y tecnología aplicada a la utilización.

El gas natural se transporta en fase gas a través de un tendido de gasoductos estatales que se encuentran interconectados a lo largo del territorio nacional, bajo licencia a cargo de las empresas transportadoras. Las ramas principales de la red son denominadas conductos principales o red de transporte, se encuentran diseñadas para conducir grandes volúmenes de gas a presiones elevadas.

Se denominan arterias a los tramos de tubería que partiendo de diferentes puntos de la red, llevan el gas hasta las estaciones de regulación, donde se reduce la presión del gas y se lo filtra para eliminar partículas que pudieran haberse incorporado durante el transporte.

Finalmente, las redes de distribución son aquellas que nacen en las estaciones de regulación y se conectan con las instalaciones de regulación de los usuarios. Estas últimas se encuentran operadas por diferentes empresas privadas.

La presión de gas que puede llegar a un hogar es de entre 3 a 8 bar, mientras que a una estación de carga de GNC puede variar entre 5 a 40 bar.

2. El gas natural como combustible vehicular

Para su aprovechamiento y utilización vehicular en Argentina, se utiliza el gas natural comprimido a una presión de 200 bar, como sustituto total o parcial de un combustible tradicional. La razón de comprimir el gas radica en aumentar la cantidad que puede ser almacenada dentro de un tanque y de esta forma aumentar la autonomía de un vehículo. Antes de incorporarse al motor, existe un sistema mecánico y electrónico que se encarga de reducir esta la presión hasta la necesaria.

Ranking mundial de GNC (Fuente: NGV Journal 2018)

3. Ventajas del GNC como combustible

a) Precio: Posee un valor significativamente menor al de la nafta o diesel.

b) Una red de carga de gas bien distribuida: El combustible es limpio, abundante y bastamente distribuido en Argentina.

c) Brinda flexibilidad de combustible al vehículo: El disponer de un combustible secundario otorga mayor flexibilidad para enfrentar problemas relacionados con el abastecimiento de uno de los dos combustibles.

d) Incremento de autonomía. La incorporación de más cantidad de combustible almacenada en la unidad proporciona la capacidad de realizar una distancia mayor antes de tener que recargar por completo.

e) Problemas de contaminación: No puede ser adulterado. Mantiene una composición química controlada desde el origen hasta el usuario. No se producen contaminaciones por un incorrecto almacenamiento o transporte. Por otra parte, el combustible líquido es más propenso a errores de contaminación cruzada, es decir, la carga errónea de diesel o nafta.

f) Mayor eficiencia de combustión: Debido a que el GNC se encuentra en estado gaseoso a temperatura ambiente, no hay involucrada una pérdida energética de vaporización. Es más efectivo para cubrir el volumen del cilindro.

g) Reducción de emisiones: Equipamientos de última generación con sistemas de control avanzado de inyección y combustión, producen una reducción importante de CO2.

4. Elementos principales de un sistema de conversión a GNC

La conversión de motores para funcionar además con gas natural comprimido, requiere una serie de modificaciones al motor y la incorporación de elementos necesarios para su funcionamiento.

Estos llamados equipos o kits de conversión se encuentran en permanente evolución, a lo largo de los años la industria va presentado innovaciones en materiales y tecnologías que acompañan el avance en la tecnología automotriz, y han alcanzado un nivel de sofisticación que permite la alternancia entre gas natural y diesel o nafta, sin que el conductor pueda percibirlo en el rendimiento.

4.1 Gas natural comprimido

El único lugar habilitado para el abastecimiento de gas natural comprimido son las estaciones de carga.

La presión máxima establecida para la carga en estaciones no puede superar los 200 bar.

La unidad de medida del gas natural es el metro cúbico, unidad sobre la que se fija el precio y se calcula el monto a cobrar luego de la carga.

4.2 Tanque de almacenamiento

En el vehículo, el GNC se encuentra contenido dentro de tanques preparados para soportar altas presiones. Los tanques de GNC están diseñados para soportar una presión normal de trabajo que varía desde los 10 hasta los 200 bar. Su objetivo principal apunta a contener el Gas Natural Comprimido de forma segura.

4.3 Válvula de cilindro

Se encuentra ubicada en la boca del tanque de almacenamiento. Consiste en una válvula de cierre manual que permite el cierre completo del cilindro.

Cuenta además con la posibilidad de corte eléctrico independiente, comandado por la Unidad Electrónica de Control que cierra la válvula cuando el vehículo no se encuentra funcionando con GNC.

En cuanto a seguridad, cuenta con un disco de estallido con fusible térmico, un tapón de metal que sirve de fusible para venteo automático en caso de sobrepresión y una válvula de retención por exceso de flujo, que se activa frente a pérdida importante en cualquier punto del circuito de alta presión, como rotura de la cañería, fisuras, etc.

4.4 Válvula de carga

Su objetivo principal es funcionar como una válvula antirretorno permitiendo el flujo de gas en un único sentido, es decir, desde el pico de carga hacia el tanque de almacenamiento. Posee un orificio en el que se coloca el pico de carga en la estación de servicio.

Las características de los picos de carga se encuentran normalizados y varían para cada país, siendo en Argentina la norma NGV 1.

Además cuenta con la posibilidad del cierre manual, y posee sistema de despresurizado.

4.5 Manómetro

El manómetro es un instrumento mecánico que mide la presión del tanque de almacenamiento. Posee unos sensores ópticos que traducen la posición de la aguja en señales eléctricas que transmite a la unidad electrónica de control.

4.6 Regulador de presión

Debido a que la presión proveniente del tanque de almacenamiento posee un amplio rango de valores, la función de este componente es reducir la presión y mantener la misma en un valor constante.

4.7 Rampa de inyección e inyectores

El riel de inyectores proporciona una presión y caudal de gas pareja a lo largo del manifold de inyección.

Se cuenta con un inyector por cada cilindro, que suministran una cantidad precisa de gas al múltiple de admisión en un momento determinado, comandados por la unidad electrónica de control.

4.8 Unidad electrónica de control

Trabaja en conjunto a la computadora del vehículo.
Recibe la información dirigida a los inyectores originales del motor y calcula en base a diferentes lecturas el equivalente de combustible en gas natural a inyectar de forma secuencial.

5. Marco Legal y Regulatorio

La entidad que fija el marco regulatorio en Argentina es el Ente Nacional Regulador del Gas (ENARGAS).

ENARGAS establece las características que deben cumplir los dispositivos utilizados en vehículos accionados con GNC, así como también los elementos involucrados en su infraestructura, estaciones de carga de GNC y talleres de instalación.

Nuestra empresa brinda diferentes servicios de ingeniería y provee a sus clientes soluciones personalizadas.

Solución llave en mano, donde CV Ingeniería se encarga de todos los aspectos de la implementación, de forma total o parcial: Desde la conversión de unidades hasta la construcción de instalaciones y puesta en marcha.

Por otra parte, brindamos asesoramiento, incluyendo la realización de especificaciones técnicas, tecnología a utilizar y dimensionamiento, planos y P&ID, determinación de un cronograma a seguir y presupuestos, entre otros. Realizamos tareas de dirección de obra, especificando los trabajos que deben realizar los contratistas y/o proveedores de servicios del cliente, así como las características técnicas de los insumos requeridos y el seguimiento de documentación para habilitaciones. Posteriormente, la puesta en marcha de la estación, donde se realiza un checklist exhaustivo que incluye una inspección general de instalaciones, maquinarias y equipos.

Proyectamos tanto estaciones exclusivas de GNC como estaciones duales: Combustible líquido y GNC.

Basamos el desarrollo en maximizar la rentabilidad del proyecto a mediano plazo, con una mirada al futuro: Utilizamos equipos confiables, preparados para un régimen exigente de trabajo, con un mantenimiento mínimo y sencillo.

Capacitación

Operar correctamente los equipos y realizar las tareas diarias de manteniemiento, extenderá la vida útil de los equipos y brindará  una detección temprana de cualquier problema minimizando trabajos correctivos.

A través de nuestros cursos, explicamos la operación básica de la estación: Marcha y detención del compresor de GNC, operación del tablero eléctrico de control, operación de surtidor de carga, la toma de estados y parámetros, limpieza de equipos, entre otros; priorizando el cuidado de las personas, las instalaciones y el medio ambiente.

En general la conversión de los vehículos de una flota presenta una rentabilidad muy elevada, pero requiere un estudio particular determinar qué configuración es aplicable a cada caso. 

A continuación se listan algunos puntos y preguntas que se deben tener en cuenta al momento de evaluar la conveniencia de convertir su flota de operaciones a GNC y el diseño de una estación de carga propia:

a) Incorporará vehículos con GNC de fábrica (motores GNC dedicados)

La Resolución (160/2018) y el Proyecto de norma NAG 451 “Procedimiento para la habilitación de vehículos importados, propulsados mediante el uso del gas natural como combustible. Año 2018”, muestran el interés en permitir la importación de vehículos impulsados a GNC, y el desarrollo del mercado para los vehículos "heavy duty". Esto incluye camiones y colectivos a GNC.

b) Realizará la conversión de los vehículos existentes ¿Qué tipo de combustible utilizan?

En el caso de los motores Diesel, en la actualidad existen dos sistemas de conversión: Dual-fuel, donde la conversión permite alternar entre un Diesel y Diesel-GNC, y la modificación del motor que lo convierte a GNC. La tecnología de inyección comanda por computadora, permite la lectura de señales enviadas y recibidas del motor, y al igual que para los vehículos a nafta, interpretar estas lecturas y compensar las cantidades de diesel por gas natural. 

En el caso de los vehículos Nafta, la tecnología de conversión es conocida y difundida entre el usuario particular.

Comparación general para tecnologías de conversión de motores

Otros puntos que debe tener en cuenta:

• ¿Cuál es el número de vehículos que posee? ¿Qué distancia promedio realizan las unidades? ¿Cuál es el consumo promedio?
• ¿Sus operaciones se encuentran centralizadas en una base? ¿Posee rutas fijas que realiza periódicamente?
• ¿Cuenta con acceso a la red de distribución de gas natural?
• ¿Existen estaciones de carga cercanas? ¿Estas estaciones cuentan con la capacidad para cargar su flota? 
• ¿Sus vehículos realizan la carga de combustible en una estación propia o en estaciones públicas? ¿Paga un valor diferencial por el combustible?

Definir algunos de estos puntos ayudará a determinar la estrategia para el proyecto de inversión en conversión y abastecimiento de gas natural.

Las ventajas de contar con una estación de carga propia es un costo considerablemente menor por el gas natural comprimido y contar con una disponibilidad completa para la carga. Para esto es necesario conocer principalmente el volumen consumido mensualmente y qué tan centralizadas se encuentran sus operaciones, para que las unidades realicen siempre el reabastecimiento de la flota en su estación de carga propia. Dicho en otras palabras, lo importante es conocer el consumo de combustible total de la flota o línea de colectivos, independientemente de la cantidad de unidades, y cuál es el precio que se paga por este combustible.

El plazo de recupero de una estación de carga propia depende de varios factores. Utilizando datos generales, podemos determinar los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1:

• Linea de colectivos con 60 unidades, que realiza un recorrido urbano fijo de 25 kms.
• CV INGENIERIA: Construcción de estación de carga propia, conversión total de unidades (diesel a gas) y mantenimiento de equipos.

• Plazo de recupero entre 1 año y medio a 3 años (Para un valor de GNC 40% más bajo que el diesel)

Ejemplo 2:

• Empresa de logística con 30 unidades, que realiza un recorrido interurbano por rutas y autopistas de 8000 kms mensuales por unidad.
• CV INGENIERIA: Construcción de estación de carga propia, conversión total de unidades (diesel a gas) y mantenimiento de equipos.

• Plazo de recupero entre 2 a 4 años (Para un valor de GNC 40% más bajo que el diesel)

En el caso de poseer capacidad ociosa, el proyecto mejora sustancialmente cuando se planifica la instalación de una estación para el abastecimiento de los vehículos propios y además para el público general, de esta forma maximizar el aprovechamiento de la capacidad productiva de la estación, aumentando la rentabilidad y reduciendo el plazo de recupero de inversión. 

Una vez que su estación y flota se encuentra en marcha, ofrecemos servicio de soporte técnico de primer nivel. Nuestros equipos de asistencia se encuentran equipados con un stock completo de los repuestos necesarios para responder rápidamente a cualquier emergencia.

Desde hace más 20 años, mantenemos estaciones funcionando, las 24 horas del día, los 7 días a la semana.

A continuación brindamos algunas recomendaciones para un óptimo funcionamiento y mantenimiento de sus instalaciones:

• Realizar los mantenimientos preventivos acorde a los intervalos especificados, incluyendo el mantenimiento e inspección diaria.
• Monitorear los parámetros de los equipos asegurándose que se encuentren en los rangos de funcionamiento (por ejemplo, presión, temperatura y nivel de aceite correctos).
• Realizar una limpieza periódica de los equipos controlando la presencia de fugas de cualquier tipo.
• Entrenar al personal para entender el funcionamiento básico de los equipos y su operación correcta. 
• Asegurarse de que su personal entiende la importancia de realizar el mantenimiento e inspección diaria, y conoce el procedimiento para realizar estas las tareas de forma segura.

Para mayor información, póngase en contacto con nuestro servicio de atención, nuestros representantes están a su disposición.