¿Cómo se obtiene el biometano a partir del biogás?

Uno de los retos de innovación y desarrollo que hay que afrontar en el avance hacia la transición energética y el modelo de economía circular es la producción de bioenergía en forma de gas renovable.

Un gas renovable es aquel que se obtiene a partir de fuentes renovables, como son los residuos orgánicos. Y como ejemplo de gases renovables tenemos al biogás y el biometano.

El biogás se genera a partir de la digestión anaerobia de los residuos orgánicos. Se trata de un gas formado principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), que se genera en dispositivos específicos (biodigestores) por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos y otros factores, como la ausencia de oxígeno.

A partir de este biogás inicial se puede obtener el biometano, un gas renovable de mejor calidad y con una composición similar a la del gas natural. Algo que permite su inyección en la actual infraestructura de redes de gas para su uso habitual, como si se tratara del gas fósil.

Pero para que el biogás se convierta en biometano debe someterse a un proceso de depuración y enriquecimiento, donde se eliminan distintas impurezas, como el CO2. Este proceso se le conoce como upgrading.

Con el upgrading se consigue que el biogás alcance una pureza media en metano cercana al 95%. Durante el proceso, se realiza una separación del CO2 y posteriormente del resto de los compuestos: agua (H2O), hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S), entre otros, logrando el incremento de la proporción del metano.

El biometano es una fuente de energía renovable que ofrece una tasa de continuidad, de momento, no alcanzada por otras fuentes renovables.

Su obtención a partir del biogás contribuye de forma relevante al desarrollo de la economía circular, al ser el resultado de una adecuada valorización de los residuos.

 

¿Quieres saber por qué el biometano es la energía renovable del futuro?

 

Tecnologías de upgrading 

La tecnología para la obtención del biometano es la más madura a día de hoy, lo que lo convierte en el mayor exponente de gas renovable.

En el proceso de depuración del biogás para lograr la separación del CO2 se pueden aplicar diversas tecnologías. De ellas destacamos las siguientes:

    • Lavado con agua o PWS (Pressurized Water Scrubbing): el principio de separación del CO2 se basa en la diferente solubilidad del CO2 y el CH4 en el agua. El biogás se lava en contracorriente en una columna rellena con agua. El CO2 es absorbido en la fase líquida por ser más soluble que el CH4.
    • Separación por presión o PSA (Pressure Swing Adsortion): se produce la circulación del biogás a presión a través de depósitos de carbón molecular, donde se adsorbe el CO2. Las plantas de biometano que utilizan esta tecnología, por lo general, se componen de varias columnas trabajando en paralelo.
    • Separación criogénica: basada en operaciones de compresión, enfriamiento y expansión continua (destilación en frío) del biogás para la separación del CO2. Esta tecnología resulta interesante cuando el producto final es biometano líquido.
    • Absorción química: se produce la adsorción química del CO2 mediante el lavado en contracorriente del biogás en una columna con un relleno compuesto por una dilución de aminas.
  • Separación con membranas: se hace circular al biogás a presión a través de membranas de polímeros, más permeables al CO2 que al CH4. La eficacia del proceso dependerá del tipo de material de la membrana.

De estas tecnologías descritas, la absorción química o la separación por membranas son las que propone Genia Bioenergy como solución a la purificación del biogás para su conversión a biometano.

Ambas ofrecen una alta eficiencia en la purificación (> 96%) y suponen bajos costes de operación.

 

Quieres aprender más sobre upgrading mediante absorción química

La tecnología de upgrading mediante absorción química presenta una serie de ventajas competitivas respecto a otras tecnologías.

Para su desarrollo, no se requiere de un pretratamiento del biogás antes de ser introducido al sistema y las aminas muestran ser altamente eficaces, al propiciar una separación de alta eficiencia.

Este sistema trabaja sin presión, por lo que resulta seguro de operar. Solo se comprime el biometano obtenido, así que los compresores que se utilizan son de menor tamaño y el consumo de energía y el mantenimiento requerido son menores en comparación a otras tecnologías.

El upgrading mediante adsorción química se ha convertido en la referente en Dinamarca, en los últimos años, siendo utilizada en unas 26 plantas de biometano.

Se trata de la tercera tecnología más empleada y de capacidad instalada, y que actualmente se está abriendo camino por Europa.

Desde Genia Bioenergy podemos enseñarte en qué consiste esta tecnología a través del curso “Upgrading mediante absorción química por aminas”.

En él de explicaremos:

  • Cómo funciona el proceso.
  • Qué tratamientos complementarios pueden ser necesarios en el diseño del sistema de producción de biometano.
  • Los principales consumos de energía que se producen.
  • Cómo es la implantación de esta tecnología en una planta y de qué partes consta.
  • Las principales ventajas de esta tecnología.

 

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Plantas de Biometano en Europa

La industria del biometano en Europa está creciendo a buen ritmo. En la actualidad, este gas renovable ya se está produciendo en 18 países, incluida España, y el número de plantas de biogás se encuentra en 729 (2020).

Estos datos, según el Mapa Europeo de biometano, dan un incremento del 51%, en dos años, de plantas de biometano en Europa. Y la producción de biometano por países sitúa a Alemania como líder destacado (232 plantas), seguida de Francia (131) y Reino Unido (80).

En España, el índice de producción de biometano es aún bajo, pero el número de plantas de biogás va creciendo de forma progresiva en los últimos años.

La tendencia general en Europa es a dar impulso a esta tecnología ya que el biometano ha mostrado ser una fuente de energía renovable muy interesante y clave en el camino hacia la transición energética.

 

¿Quieres saber más sobre las tendencias del biometano en Europa?