¿Qué es el Biogás?, digestión anaeróbica, características y usos del biogás. Energías renovables, bio-combustibles
El biogás es el producto gaseoso de la digestión anaeróbica de compuestos de origen orgánico.
Su composición, que depende del sustrato con el que se produce y del tipo de tecnología utilizada, puede ser la siguiente:
• de 50 - 70% de metano (CH4).
• de 30 - 40% de anhídrido carbónico (CO2).
• de 0 - 5% de hidrógeno (H2), ácido sulfhídrico (H2S), y otros gases.
Debido a su alto contenido de gas metano, tiene un poder calorífico algo mayor que la mitad del que tiene el gas natural. Un biogás con un contenido de metano del 60% tiene un poder calorífico de unas 5.500 Kcal. /Nm3 (6,4 Kwh. /Nm3).
Es decir, salvo por el contenido en H2S, puede considerarse un combustible ideal.
Las equivalencias se muestran en la figura siguiente.
Digestión anaerobia
La digestión anaerobia es un proceso biológico en el cual la materia orgánica, en ausencia de oxígeno, y mediante la acción de un grupo de bacterias específicas, se descompone en biogás (CH4, CO2, H2, H2S, etc.), y en digestato, que es una mezcla de productos minerales (N, P, K, Ca, etc.) y compuestos de difícil degradación.
El biogás contiene un alto porcentaje en metano, CH4 (entre 50-70%), por lo que es susceptible de un aprovechamiento energético mediante su combustión en motores, en turbinas o en calderas, tanto sólo como mezclado con otros combustibles.
El proceso controlado de digestión anaerobia es uno de los más idóneos para la reducción de emisiones de efecto invernadero, el aprovechamiento energético de los residuos orgánicos y el mantenimiento y mejora del valor fertilizante de los productos tratados.
La digestión anaerobia puede aplicarse, entre otros, a residuos ganaderos, agrícolas, así como a los residuos de las industrias de transformación de dichos productos. Entre los residuos se pueden citar purines, estiércol, residuos agrícolas o excedentes de cosechas, etc. Estos residuos se pueden tratar de forma independiente o juntos, mediante lo que se da en llamar co-digestión.
La digestión anaerobia también es un proceso adecuado para el tratamiento de aguas residuales de alta carga orgánica, como las producidas en muchas industrias alimenticias.
Los beneficios asociados a la digestión anaerobia son:
• reducción significativa de malos olores,
• mineralización,
• producción de energía renovable si el gas se aprovecha energéticamente y sustituye a una fuente de energía fósil,
• reducción de emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la reducción de emisiones incontroladas de CH4, (que produce un efecto invernadero 20 veces superior al CO2), y reducción del CO2 ahorrado por sustitución de energía fósil.
La promoción e implantación de sistemas de producción de biogás colectivos -varias granjas-, y de co-digestión -tratamiento conjunto de residuos orgánicos de diferentes orígenes en una zona geográfica, usualmente agropecuarios e industriales- permite, además, la implantación de sistemas de gestión integral de residuos orgánicos por zonas geográficas, con beneficios sociales, económicos y ambientales.
La digestión anaerobia se puede llevar a cabo con uno o más residuos con las únicas premisas de que sean líquidos, contengan material fermentable, y tengan una composición y concentración relativamente estable. La co-digestión es una variante tecnológica que puede solucionar problemas o carencias de un residuo, si son compensadas por las características de otro.
Usos del Biogás
El biogás producido en procesos de digestión anaerobia puede tener diferentes usos:
• En calderas para generación de calor o electricidad.
• En motores o turbinas para generar electricidad.
• En pilas de combustible, previa realización de una limpieza de H2S y otros contaminantes de las membranas.
• Purificándolo y añadiéndole los aditivos necesarios para introducirlo en una red de gas natural.
• Usándolo como material base para la síntesis de productos de elevado valor agregado como es el metanol o el gas natural licuado.
• Como combustible de automoción.
El biogás, además de metano tiene otra serie de compuestos que se comportan como impurezas: agua, sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono y compuestos orgánicos volátiles como hidrocarburos halogenados, siloxanos, etc. Por lo tanto, es necesaria la limpieza del combustible, dependiendo del uso final que se le vaya a dar.
Una aplicación tipo de la digestión anaerobia es en las granjas de ganado bovino y porcino de gran tamaño o como planta de gestión de residuos en zonas de alta concentración de ganado estabulado, por el gran problema que generan los purines. En este caso se puede proponer y proyectar una planta de digestión anaerobia de producción de biogás como auto abastecimiento energético según las necesidades.
Una situación ideal sería implantar un pequeño sistema de cogeneración, que permitiría un ahorro en agua caliente y electricidad en épocas frías, junto con la conexión a la red para la venta eléctrica. En los meses de verano, venta a la red eléctrica o venta de biogás para su embotellado a presión.
Generalmente, los costos asociados a instalaciones de gestión de residuos orgánicos mediante digestión anaerobia son elevados y la productividad es muy baja en términos de la energía contenida en el biogás respecto a la cantidad de residuo tratado.
El biogás es el producto gaseoso de la digestión anaeróbica de compuestos de origen orgánico.
Su composición, que depende del sustrato con el que se produce y del tipo de tecnología utilizada, puede ser la siguiente:
• de 50 - 70% de metano (CH4).
• de 30 - 40% de anhídrido carbónico (CO2).
• de 0 - 5% de hidrógeno (H2), ácido sulfhídrico (H2S), y otros gases.
Debido a su alto contenido de gas metano, tiene un poder calorífico algo mayor que la mitad del que tiene el gas natural. Un biogás con un contenido de metano del 60% tiene un poder calorífico de unas 5.500 Kcal. /Nm3 (6,4 Kwh. /Nm3).
Es decir, salvo por el contenido en H2S, puede considerarse un combustible ideal.
Las equivalencias se muestran en la figura siguiente.
Digestión anaerobia
La digestión anaerobia es un proceso biológico en el cual la materia orgánica, en ausencia de oxígeno, y mediante la acción de un grupo de bacterias específicas, se descompone en biogás (CH4, CO2, H2, H2S, etc.), y en digestato, que es una mezcla de productos minerales (N, P, K, Ca, etc.) y compuestos de difícil degradación.
El biogás contiene un alto porcentaje en metano, CH4 (entre 50-70%), por lo que es susceptible de un aprovechamiento energético mediante su combustión en motores, en turbinas o en calderas, tanto sólo como mezclado con otros combustibles.
El proceso controlado de digestión anaerobia es uno de los más idóneos para la reducción de emisiones de efecto invernadero, el aprovechamiento energético de los residuos orgánicos y el mantenimiento y mejora del valor fertilizante de los productos tratados.
La digestión anaerobia puede aplicarse, entre otros, a residuos ganaderos, agrícolas, así como a los residuos de las industrias de transformación de dichos productos. Entre los residuos se pueden citar purines, estiércol, residuos agrícolas o excedentes de cosechas, etc. Estos residuos se pueden tratar de forma independiente o juntos, mediante lo que se da en llamar co-digestión.
La digestión anaerobia también es un proceso adecuado para el tratamiento de aguas residuales de alta carga orgánica, como las producidas en muchas industrias alimenticias.
Los beneficios asociados a la digestión anaerobia son:
• reducción significativa de malos olores,
• mineralización,
• producción de energía renovable si el gas se aprovecha energéticamente y sustituye a una fuente de energía fósil,
• reducción de emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la reducción de emisiones incontroladas de CH4, (que produce un efecto invernadero 20 veces superior al CO2), y reducción del CO2 ahorrado por sustitución de energía fósil.
La promoción e implantación de sistemas de producción de biogás colectivos -varias granjas-, y de co-digestión -tratamiento conjunto de residuos orgánicos de diferentes orígenes en una zona geográfica, usualmente agropecuarios e industriales- permite, además, la implantación de sistemas de gestión integral de residuos orgánicos por zonas geográficas, con beneficios sociales, económicos y ambientales.
La digestión anaerobia se puede llevar a cabo con uno o más residuos con las únicas premisas de que sean líquidos, contengan material fermentable, y tengan una composición y concentración relativamente estable. La co-digestión es una variante tecnológica que puede solucionar problemas o carencias de un residuo, si son compensadas por las características de otro.
Usos del Biogás
El biogás producido en procesos de digestión anaerobia puede tener diferentes usos:
• En calderas para generación de calor o electricidad.
• En motores o turbinas para generar electricidad.
• En pilas de combustible, previa realización de una limpieza de H2S y otros contaminantes de las membranas.
• Purificándolo y añadiéndole los aditivos necesarios para introducirlo en una red de gas natural.
• Usándolo como material base para la síntesis de productos de elevado valor agregado como es el metanol o el gas natural licuado.
• Como combustible de automoción.
El biogás, además de metano tiene otra serie de compuestos que se comportan como impurezas: agua, sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono y compuestos orgánicos volátiles como hidrocarburos halogenados, siloxanos, etc. Por lo tanto, es necesaria la limpieza del combustible, dependiendo del uso final que se le vaya a dar.
Una aplicación tipo de la digestión anaerobia es en las granjas de ganado bovino y porcino de gran tamaño o como planta de gestión de residuos en zonas de alta concentración de ganado estabulado, por el gran problema que generan los purines. En este caso se puede proponer y proyectar una planta de digestión anaerobia de producción de biogás como auto abastecimiento energético según las necesidades.
Una situación ideal sería implantar un pequeño sistema de cogeneración, que permitiría un ahorro en agua caliente y electricidad en épocas frías, junto con la conexión a la red para la venta eléctrica. En los meses de verano, venta a la red eléctrica o venta de biogás para su embotellado a presión.
Generalmente, los costos asociados a instalaciones de gestión de residuos orgánicos mediante digestión anaerobia son elevados y la productividad es muy baja en términos de la energía contenida en el biogás respecto a la cantidad de residuo tratado.
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