Opinión

Cuidado con los microorganismos de los depósitos de combustible



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Artículo publicado el 5 dic 2022

Pierre Poitras

CONSULTOR TÉCNICO EN CONIDIA BIOSCIENCE



Pierre Poitras CONIDIA BIOSCIENCE
Pierre Poitras CONIDIA BIOSCIENCE

Aunque todos celebramos el aumento del uso de biocombustibles como el biodiésel para reducir las emisiones de carbono, los centros de datos deben ser conscientes de los riesgos adicionales que esto supone para los generadores que se tienen como backup en caso de emergencias. El aumento del uso de algunos biocomponentes/materiales en la industria de los combustibles hace que el entorno dentro del depósito de combustible sea más atractivo para los microorganismos. Si están presentes en grandes concentraciones, pueden crear problemas al bloquear los filtros y corroer las piezas metálicas del sistema de combustible, problemas que probablemente no estén cubiertos por las garantías que ofrecen los fabricantes de generadores.

Desde la adopción del gasóleo de muy bajo contenido en azufre en 2006, autoridades como la Agencia de Protección Medioambiental de Estados Unidos (EPA) han documentado el aumento del riesgo de corrosión grave y rápida de los tanques de almacenamiento de combustible.

El aumento del uso de algunos biocomponentes en la industria de los combustibles hace que el entorno dentro del depósito de combustible sea más atractivo para los microorganismos. Pueden crear problemas al bloquear los filtros y corroer las piezas metálicas del sistema de combustible

¿Qué causa esta corrosión?

El cambio en las especificaciones del combustible diésel con la admisión de ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME), comúnmente conocidos como biodiésel, combinado con la reducción del azufre, hace que el combustible sea más higroscópico y, por tanto, más susceptible a la contaminación microbiana. Siempre hay algún nivel de agua presente en el combustible, ya que entra en toda la cadena de suministro de combustible a través de la condensación, la penetración del agua de lluvia o la absorción del aire. La combinación de nutrientes en el agua y el carbono en el combustible crea un ecosistema próspero para el crecimiento de los microbios. La velocidad a la que crecen dependerá de factores ambientales, como la temperatura y la humedad, pero a medida que las comunidades de estos microbios se reproducen, crean biomasa y biopelículas que pueden obstruir los filtros, ensuciar los equipos, corroer los metales y, en última instancia, provocar fallos catastróficos en los motores. La naturaleza higroscópica del biodiésel también implica una mayor presencia potencial de moléculas de agua disponibles para que los microbios se desarrollen y crezcan, la contaminación microbiana aumentará el riesgo de daños en el inyector y el bloqueo del filtro.

¿Por qué es un problema especial para los centros de datos?

El reto para los centros de datos es que sus generadores de back-up, fundamentales para mantenerlos operativos en caso de fallo de la red eléctrica, suelen estar a menudo inactivos durante largos periodos. Durante este tiempo, con el combustible mezclado con biodiésel descansando en el depósito, los microbios tienen más oportunidades de multiplicarse y crear las grandes comunidades que crean las biopelículas que causarán problemas en el sistema de combustible. Con el uso de combustible mezclado con biodiésel, el riesgo potencial de un mayor contenido de agua es mayor y, por lo tanto, se crea un mejor entorno para que los microbios se reproduzcan.

¿Qué medidas deben tomar los centros de datos para proteger sus grupos electrógenos de reserva?

Los generadores de reserva modernos son modelos de raíl común de alta presión (HPCR) y las PSI más altas implican mayores riesgos de daños o fallos. El agua emulsionada en el combustible permite que los microbios se multipliquen, lo que puede crear compuestos ácidos que pueden causar picaduras y corrosión. Además del riesgo de que se produzcan fallos en las piezas, las picaduras en el sistema de inyectores también pueden provocar un exceso de combustible en el motor, lo que se traduce en un aumento de la temperatura, de las emisiones y del consumo de combustible. Por lo tanto, minimizar el contenido de agua en el combustible es una prioridad. Los filtros diseñados según la última práctica recomendada SAE J1488 ayudan a eliminar el agua emulsionada del combustible, que debe mantenerse por debajo de 200 partes por millón (ppm) de contenido total de agua, que es el límite habitual de la garantía del OEM. El combustible debe filtrarse tres veces por semana y el volumen completo de combustible debe filtrarse en un período de ocho horas.

Además del riesgo de que se produzcan fallos en las piezas, las picaduras en el sistema de inyectores también pueden provocar un exceso de combustible en el motor, lo que se traduce en un aumento de la temperatura, de las emisiones y del consumo de combustible

Los programas de mantenimiento también deben comprobar cuánto tiempo ha estado almacenado el combustible en los depósitos del generador. Las mezclas de biodiésel suelen tener menos tiempo de conservación que el combustible diésel no biodiésel, como el diésel de ultra bajo contenido en azufre (ULSD), y por lo tanto son más susceptibles a la oxidación. Los productos de la oxidación, combinados con un mayor contenido de agua en el combustible, contribuirán a la degradación del mismo con un mayor riesgo de contaminación microbiana.

Por estas razones, los centros de datos deberían implementar un programa de pruebas de combustible e inspecciones de los tanques para garantizar que se eviten fallos costosos. Las inspecciones visuales periódicas de los tanques pueden revelar signos de fondos de agua excesivos que pueden provocar la corrosión del tanque. La presencia de contaminantes en el fondo del tanque en forma de materia oscura y viscosa es un indicio de degradación del combustible y, muy probablemente, de contaminación microbiana. La toma regular de muestras de combustible en el fondo de varios tanques de almacenamiento (tanques de almacenamiento principales, tanques de vientre y tanques de día) proporcionará una evaluación cualitativa del combustible. El combustible debe ser claro y brillante a temperatura ambiente y no debe mostrar bruma persistente ni sedimentos y/o contaminación microbiana. Si las pruebas muestran evidencias de degradación del combustible y de contaminación microbiana, el combustible debe ser filtrado y/o sustituido y los tanques deben ser limpiados. Se recomiendan los sistemas de filtración para reducir las partículas u otras formas de contaminación por materiales extraños. Deben diseñarse con la capacidad de tomar muestras del producto tanto antes como después de la filtración.

Tradicionalmente, las muestras de combustible de los tanques de almacenamiento se toman y se envían a un laboratorio para su análisis. Sin embargo, en lo que respecta a la contaminación microbiana, esto crea problemas, ya que la comunidad de microbios puede cambiar durante el tránsito si la muestra no se almacena correctamente. También supone un retraso en los resultados de las pruebas.

La Guía Estándar para la Contaminación Microbiana en Combustibles y Sistemas de Combustible, ASTM D6469 – 14, establece en la Sección 8.5 que: “las muestras para las pruebas microbiológicas deben mantenerse en hielo para su transporte al laboratorio. Las pruebas deben realizarse en un plazo de cuatro horas y no más tarde de 24 horas después del muestreo. Las muestras almacenadas a temperaturas más altas, o durante más tiempo, pueden mostrar la presencia de contaminación microbiana que no representa las condiciones reales del sistema de combustible.” En general, tiene más sentido realizar las pruebas in situ para evitar por completo estos problemas.

Las pruebas de combustible realizadas en el propio depósito proporcionan resultados más rápidos y fiables. Se puede hacer en cuestión de minutos, sin necesidad de formación o conocimientos especializados. Estos kits de pruebas in situ pueden ahorrar miles de euros en costes de reparación, proteger los mainframes de los daños provocados por los cortes de energía y proporcionar a los clientes de los centros de datos una mayor seguridad para sus datos.

Aunque el objetivo es evitar la pérdida de servicio, los centros de datos también deben evitar los costes de mantenimiento innecesarios. La limpieza de los tanques, la sustitución del combustible y la instalación de sistemas de pulido de combustible de mayor eficiencia ayudarán a prevenir fallos, pero, en sí mismos, añaden un coste considerable a las operaciones. Aunque existen recomendaciones sobre la frecuencia con la que deben realizarse estas operaciones, los diferentes entornos hacen que cada sitio tenga diferentes requisitos de mantenimiento y pruebas. Las pruebas de combustible en el depósito ofrecen una vía para realizar programas de mantenimiento predictivo. Con el tiempo, los resultados pueden registrarse para mostrar las tendencias del crecimiento microbiano y, junto con una mejor comprensión de los requisitos de mantenimiento, los regímenes de pruebas de los depósitos pueden ajustarse en consecuencia para una frecuencia óptima.

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