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El proceso de mejora -centrado en la purificación del biogás para convertirlo en biometano- puede explotar distintas tecnologías para lograr el objetivo. En uno de nuestros artículos anteriores se ofrecía una visión general de los mismos, describiendo rápidamente sus ventajas e inconvenientes.

La tecnología más popular, que también utiliza CMA por sus numerosas ventajas sobre otras técnicas de mejora del biogás, se denomina depuración con agua a presión (PWS).

Veamos sus principios básicos, componentes y características.

Fregado con agua a presión

El lavado con agua a presión es un método que aprovecha la mayor solubilidad del CO2 en comparación con el CH4, especialmente a bajas temperaturas. Este principio subyace en las plantas PWS, que son similares a las plantas de lavado químico y físico con disolventes orgánicos, pero utilizan un material diferente para absorber el CO2.

En el caso de las plantas PWS, el gas no purificado pasa por una columna de tratamiento llena de cuerpos de relleno de PVC cuya función es aumentar la superficie de contacto entre el gas y el líquido. Dentro de esta columna, el gas entra en contacto con una corriente de agua que fluye en sentido contrario. De este modo, el líquido que sale de la columna será rico en CO2, mientras que el gas que sale estará formado principalmente por CH4.

Esta configuración permite separar eficazmente el CO2 del gas bruto, garantizando un gas purificado de alta calidad.

Columnas de lavado

El corazón del sistema de lavado con agua es una columna vertical denominada«lavador» o«columna de lavado«, especialmente dimensionada para garantizar el tiempo de contacto necesario entre el gas y el agua de lavado. Esta columna es atravesada por una corriente de agua fría inyectada desde arriba y una corriente de biogás a presión desde abajo.

Debido a la ley de Henry mencionada en un artículo nuestro anterior, componentes como NH3,H2S, CO2 y CH4 se disuelven en el agua a medida que el gas asciende por la columna, por lo que no es necesario pretratar el biogás.

El agua evacuada de la columna de lavado se envía al tanque flash , donde aún se recupera parte del CH4 disuelto en el agua de lavado. El CH4 obtenido al final del proceso se seca y se comprueba que sus características se ajustan a los valores exigidos por el código de la red SNAM.

Desde el tanque flash, el agua pasa a la llamada columna de regeneración. Aquí, el flujo de agua es atravesado por un flujo de aire generado por un soplante cuya tarea es enfriar el agua bombeada desde abajo y reinyectada desde arriba en la columna de lavado mediante una bomba vertical.

Las ventajas del lavado con agua

El escaso número de componentes necesarios, de fácil mantenimiento y cuyo funcionamiento excluye la fase de pretratamiento del biogás, hacen de la tecnología PWS un proceso sencillo, duradero y eficaz. A diferencia de otras tecnologías de mejora, el lavado con agua a presión requiere menos complejidad en los sistemas de control. Esto se traduce en menores costes de funcionamiento y menor dependencia del mantenimiento y la sustitución de componentes sensibles. Por último, el lavado con agua a presión también es un método respetuoso con el medio ambiente para la purificación del biogás. El lavado con agua permite el tratamiento de hasta 500 ppm de H2S en estado estacionario y hasta 1000 ppm en pico; hasta 500 ppm de NH3 y hasta 50 mg/NM3 de COV, sin necesidad de utilizar productos químicos o reactivos caros.

Esto no sólo reduce los costes, sino también el impacto medioambiental global del proceso.

En comparación con otras tecnologías presentes en el mercado, la principal diferencia del sistema propuesto por CMA Srl radica en la sencillez de su gestión y su sostenibilidad (se basa exclusivamente en el uso de agua en circuito cerrado, sin introducir ningún agente químico particular). Este sistema es adecuado para los tamaños de planta más comunes, que producen entre uno y tres megavatios, y está dirigido principalmente al sector agrícola y ganadero. Sin embargo, también puede aprovecharse para la producción de biometano a partir de residuos sólidos urbanos, FORSU.

En conclusión, la solución propuesta por CMA puede hacer que la producción de biometano sea sencilla y sostenible, reduciendo los costes de explotación y gestión y permitiendo su uso en diversas situaciones.

Póngase en contacto con nuestro departamento técnico para obtener más información.

Mediante el proceso de mejora descrito en uno de nuestros artículos anteriores, el metano contenido en el biogás se separa de los demás gases de la mezcla. De este modo, el biometano obtenido puede utilizarse, comercializarse y transportarse -en forma gaseosa o líquida- para alimentar vehículos de motor como alternativa al gas natural de origen fósil. Veamos en detalle en qué se diferencian estos dos compuestos y qué ventajas aportan su producción y uso.

Diferencias entre biogás y biometano

El biogás es una mezcla de gases (principalmente metano, dióxido de carbono y nitrógeno) producida por la digestión anaeróbica de biomasa (residuos de la transformación agroforestal y agroindustrial, purines de ganado, residuos orgánicos municipales) por bacterias llamadas metanígenos. Los niveles de metano en el biogás varían entre el 45% y el 75% en volumen; una variación que afecta al contenido energético del propio biogás. En tanques circulares especialmente cubiertos, el biogás se convierte en una fuente de energía útil para la producción de electricidad y calor.

El biometano, por su parte, es el producto de la refinación y purificación del biogás mediante su mejora. Con un contenido de metano superior al 98%, el biogás puede sustituir totalmente al gas fósil, sirviendo como combustible para el transporte y el gas doméstico.

Como fuentes renovables, el biogás y el biometano suponen un importante beneficio para el medio ambiente, cuya producción y posterior utilización supondría una reducción de las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero), así como la preservación de recursos energéticos no renovables.

Incentivos para los productores de biometano

El Decreto sobre biometano, publicado el 15 de septiembre de 2022 y disponible en el sitio web del IGE, es sólo una de las formas de incentivar la producción de energías renovables. El objetivo de este decreto es apoyar la producción de biometano alimentado a la red de gas natural y producido tanto por plantas de nueva construcción (alimentadas por matrices agrícolas y residuos orgánicos) como por plantas de producción de electricidad a partir de biogás agrícola en proceso de conversión (total o parcial). Las plantas de residuos agrícolas y orgánicos que cumplan las normas de aplicación del Decreto pueden participar en el procedimiento competitivo y acceder a ayudas de capital y a un incentivo de la cuenta de energía (tarifa de alimentación aplicada a la producción neta de biometano).

Biogás y biometano: ventajas

El biogás y el biometano se encuentran, por derecho propio, entre las fuentes de energía renovables programables, es decir, aquellas cuya disponibilidad para la producción se mantiene constante a lo largo del tiempo.

Ambos compuestos son flexibles y se utilizan tanto en la generación de electricidad y calor como en el sector del transporte.

Por último, la producción y el uso de biogás y biometano es un ejemplo virtuoso de economía circular, en el que los residuos (agrícolas y ganaderos) se transforman en un recurso, mejorando la sostenibilidad medioambiental, reduciendo los costes de descarbonización y apoyando la revitalización del sector agrícola.

El creciente cambio climático provocado por las excesivas emisiones de gases de efecto invernadero está llamando a la población mundial a tomar medidas urgentes para salvaguardar su propia salud y la del planeta. Una de las formas de reducir las emisiones de CO2 es la descarbonización.

¿Qué se entiende por descarbonización?

Este término se refiere a la reducción de las emisiones de carbono a la atmósfera a través de una serie de medidas y prácticas destinadas a limitar el uso de combustibles fósiles, reducir el impacto ambiental y promover la transición a fuentes de energía renovables.

La descarbonización requiere una estrategia integrada que implique a varios sectores, como la energía, la industria, el transporte y la agricultura, para reducir las emisiones de CO2 y alcanzar los objetivos del Acuerdo de París sobre el Clima de 2015 de limitar el aumento de la temperatura mundial a 1,5 °C por encima de los niveles preindustriales.

Cómo descarbonizar

Una de las principales medidas para descarbonizar la economía es la transición a fuentes de energía renovables, como la solar, la eólica, la hidráulica, la geotérmica y la biomasa, que producen energía al tiempo que reducen las emisiones de CO2. Estas fuentes ya son competitivas con los combustibles fósiles en muchas partes del mundo, y su coste está bajando rápidamente gracias a las innovaciones tecnológicas y a los incentivos gubernamentales.

Biogás y descarbonización

La producción de biogás se inscribe plenamente en el esfuerzo de descarbonización, ya que se trata de una fuente de energía renovable que puede sustituir al uso de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural.

El biogás se produce por la descomposición anaeróbica de la materia orgánica, como los residuos orgánicos, los lodos de depuradora y los residuos de la producción agrícola y ganadera. El proceso de producción de biogás es sostenible desde el punto de vista medioambiental, ya que permite aprovechar residuos orgánicos que de otro modo se depositarían en vertederos o se incinerarían, reduciendo así las emisiones de gases de efecto invernadero.

En cuanto a sus usos, el biogás puede utilizarse como fuente de energía para la producción de electricidad y calor, mientras que el biometano puede emplearse como combustible para el transporte y como gas de uso doméstico (como alternativa al gas de origen fósil).

Por tanto, el uso del biogás puede contribuir a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y a la transición hacia una economía descarbonizada, que emplee e incentive el uso de fuentes de energía alternativas con respecto al carbono.

El papel de la AMC

La descarbonización cuenta con el apoyo de una gran variedad de agentes, como gobiernos, organizaciones internacionales, ciudadanos y empresas. CMA Srl, líder en el campo de la producción de energías alternativas, se esfuerza por aplicar las mejores tecnologías en la creación y revestimiento de depósitos para plantas de biogás y biometano, fomentando así el uso de fuentes de energía renovables y alternativas al carbono.