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Biometano

03/01/2021

Química sostenible: Economía sostenible, Energía, mediaombiente y ciudades sostenibles

Gas natural
Matthew Bellemare, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

El biometano  es un gas combustible renovable con una elevada concentración de metano, que se obtiene a partir del biogás o del  gas de síntesis. Puede sustituir al gas natural, ya que su composición química y poder energético son muy similares.

Se obtiene a partir de desechos biológicos, cultivos energéticos, lodos de aguas residuales o residuos orgánicos domésticos e industriales, por lo que contribuye al desarrollo de la economía circular como alternativa sostenible al tratamiento de residuos y favorece la transición energética, contribuyendo así a la constitución de un sistema energético descarbonizado para cumplir con los objetivos de desarrollo sostenible.

El biogás se produce a partir de la fermentación de desechos orgánicos procedentes de la actividad humana, tanto de su basura como de las aguas residuales, de la industria alimentaria y de la ganadería. La composición química del biogás no tratado consiste en un 50% a 75% de metano (CH4), un 25% a 50% de dióxido de carbono (CO2) y el resto de vapor de agua (H2O), trazas de oxígeno (O2), nitrógeno (N2) y sulfuro de hidrógeno (SH2).

Para obtener el biometano es necesario depurar el biogas  (upgrading) en un mayor grado que en otros aprovechamientos, tales como la cogeneración o el uso en calderas. Para poder inyectar el biogás en la red de gas natural o emplearlo como combustible para vehículos, debe ser depurado, lo que significa quitarle el dióxido de carbono. De este modo se incrementa el porcentaje de metano, normalmente por encima del 96%, de forma que cumpla los estándares de calidad del gas natural.

Tecnologías existentes para depurar el biogas

PSA o lavado con agua a alta presión : La solubilidad del dioxido de carbono en agua aumenta con la presión. La técnica aprovecha esta propiedad para eliminar el dióxido de carbono al tratarlo con agua a alta presión.  

Separación por membranas. El biogás pasa por unas membranas que separan al metano del CO2 gracias a la diferencia de tamaño de ambas moléculas. Se trata de una tecnología con un elevado consumo eléctrico, pero es, aparentemente, la más sencilla de manejar y la que conlleva menos problemas de mantenimiento.

 Absorción química utilizando aminas. Esta tecnología es interesante si el contenido en sulfuro de hidrógeno es elevado. El  consumo eléctrico es inferior al de las anteriores, pero la regeneración de las aminas consume calor más energía. 

La universidad de Almería, junto con el Centro tecnológico AINIA y AIJU trabajan en el desarrollo e implementación de la tecnología GreenUpgas. Esta plantea una combinación de dos etapas de acondicionado y upgrading del biogás para obtener biometano, empleando métodos biológicos de bajo coste y menor impacto ambiental. El desarrollo tecnológico propuesto se basa en un proceso de upgrading 100% biológico, junto con una etapa de acondicionamiento previo del gas empleando fotobiorreactores de microalgas.

Además del upgrading, para obtener biometano existe la opción de capturar CO2 de otras fuentes, como por ejemplo la industria o las plantas térmicas de generación, y combinarlo con hidrógeno verde para obtener metano sintético. A este proceso se le denomina Power to gas.

Ventajas

La sustitución del gas natural por el biometano plantea numerosas ventajas. Por una parte, esto supone una reducción sustancial de emisiones de gases de efecto invernadero, que a su vez contribuye a cumplir los objetivos ambientales, en algunos casos incluso actuando como sumidero.

Otro de sus efectos positivos es que contribuye a la economía circular, ya que mejora la gestión ambiental de los residuos y los aprovecha como materia prima para generar energía. Es posible citar en este sentido a los residuos orgánicos urbanos, agrarios, ganaderos, industriales, lodos de depuradoras, etc., o la energía eléctrica renovable sobrante.

Por otra parte, sustituir gas natural por biometano ayuda a la descarbonización del sector gasista, y también supone un apoyo al desarrollo rural y a la fijación de empleo y población en entornos agrícolas y ganaderos.

 

 

 

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