El biogás procedente de vertederos, plantas de metanización y depuración de aguas residuales constituye un valioso material para la producción de  energía, biocombustibles y elaboración de productos químicos como  el  hidrógeno y  el metanol.

Al ser una fuente de energía renovable es inagotables, limpios y se puede utilizar de forma planificada. Su uso genera una menor contaminación ambiental y constituyen una alternativa viable para aquellos países dependiente de fuentes de energía fósiles.

El biogás es una mezcla de gases, formado principalmente por metano (CH4), CO2, vapor de agua  y trazas de otros componentes (H2S, siloxanos, NH3, hidrocarburos y otros). El metano (CH4) es quien le da su poder como combustible y por lo general se encuentra en un rango comprendido entre 40 a 80 %.  

Su poder calorífico inferior (PCI) que se encuentra en el orden de los 4.000 a 6.000 kcal/m3, el biogás se puede aprovechar para producción y venta de electricidad y calor, emplear como biocarburante de automoción, utilizar para introducirse en la red de distribución de gas natural o como materia prima para la producción de H2 y metanol. No obstante, la vía de aprovechamiento más eficaz del biogás es la cogeneración, con la que se obtiene al mismo tiempo energía eléctrica y térmica.

Para un uso adecuado se requiere reducir su contenido de humedad y separar de él todos los compuestos perjudiciales en la vida útil de los equipos involucrados en su aprovechamiento como  biocombustible.

Entre tales compuestos se pueden citar: el sulfuro de hidrógeno (H2S), el amoniaco (NH3), los siloxanos, los hidrocarburos halogenados, el oxigeno (O2) y otros como las partículas y espumas.

Mucho son los métodos y técnicas actuales para su limpieza y acondicionamiento. Pero antes de hablar de ellos,  veamos algunos conceptos básicos sobre el tema.

a)  Biogás. Es el gas procedente del proceso de digestión anaerobia de la materia orgánica. Es un gas multicomponente, tanto en su composición básica (CH4 , CO2 , H2 , O2 , N2 , vapor de agua, etc.) como, en sus componentes perjudiciales (NH3 , siloxanos, hidrocarburos halogenados [F y Cl] , BTEX, VOCs, H2S, etc).

 b) Acondicionamiento. Es dar al biogás el grado de limpieza, humedad, temperatura y presión requerida para su  futura aplicación.

 c) Limpieza (cleaning). Eliminación parcial o total de los componentes indeseables para su aplicación como biocombustible.

 d)  Enriquecimiento (upgrading). Elevar el  porcentaje en CH4  hasta valores similares al del GN (PCI elevado y constante).

Una instalación de aprovechamiento de biogás, independientemente de su origen cuenta de las partes siguientes.

1. Producción de biogás. Bioreactor.
2. Instalación de captación/acondicionamiento. Sistema de tuberías, almacenamiento, máquina de flujo (soplantes), planta de limpieza, antorcha, etc.
3. Instalación de generación de energía (motores, turbinas, caldera, pila de combustible.
4. Instalación eléctrica.

La elección de uno u otro método de limpieza, de lo cual hablaremos en el próximo blog,  dependerá entre otros del uso final del biogas, del tipo de biogás y de las condiciones para su uso.

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Para mayor información.

Joaquin Reina Hernández.

e-mail. jreina@ewtech-ing.com

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