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Biometano

Qué es el biometano

Reactores biometano Esquema biometano

El biometano se define como el metano producido a partir de biomasa, con propiedades cercanas al gas natural. Es un gas renovable, ya que se obtiene a partir de materia orgánica renovable (biomasa), tras la depuración del biogás obtenido en el proceso de digestión anaerobia.

En el proceso de digestión anaerobia, la materia orgánica se descompone en ausencia de oxígeno, por la acción de bacterias, resultando el biogás y un fango o lodo donde se encuentran la mayor parte de las sustancias inorgánicas (nitrógeno, fósforo, etc.) junto con otros compuestos no biodegradables.

El biogás se genera en los vertederos de Residuos Sólidos Urbanos (RSU), por degradación de la materia orgánica acumulada en su interior y también en reactores o digestores en los que se tratan biomasas con alto contenido en materia orgánica: lodos de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR), residuos de industrias agroalimentarias, residuos ganaderos, etc.

El biogás es una mezcla gaseosa con un 40-70 % de Metano (CH4), un 30-40 % de CO2, entre 2-8 % de H2O y trazas de otros compuestos como SH2, O2, N2, NH3, siloxanos y partículas. Ha de ser tratado mediante un proceso de limpieza y otro de enriquecimiento o “upgrading”, para obtener BM.

Limpieza y “upgrading”

El proceso de limpieza del biogás consiste en la separación del H2O, SH2, siloxanos, etc. Mediante el proceso de “upgrading” o enriquecimiento, se separa el CO2 del biogás, incrementándose así en éste, la proporción de Metano, hasta que su composición resulte similar a la del gas natural de origen fósil.

Esquema biometano

Para el enriquecimiento del biogás pueden emplearse distintas tecnologías: absorción por agua, absorción química, Pressure Swing Adsorption (PSA), membranas, criogenización..., cada una con unas capacidades y unos costes. En este momento los procesos de “upgrading” tienen aún un coste elevado y se trabaja en su desarrollo tecnológico.

Usos del biometano

Vehiculo GLP Vehiculo GLP

Tradicionalmente, el biogás se ha venido aprovechando energéticamente transformándolo en electricidad y calor en motores alternativos. Sin embargo, diferentes factores, como la bajada de rentabilidad de las plantas de valorización de biogás, el desarrollo de las tecnologías de “upgrading” o las oportunidades de nuevos combustibles para el transporte, han propiciado que haya surgido con fuerza una nueva vía de aprovechamiento del biogás, como es su transformación en biometano, que puede utilizarse como Gas Natural Vehicular (GNV) en los vehículos que utilizan gas natural como combustible, o ser inyectado en la red de gas natural, lo que requiere de procesos adicionales como compresión, control de calidad, etc.

El biometano, bien se utilice como GNV o sea inyectado en la red, ha de cumplir con ciertos estándares. En ese sentido, existe una norma UNE-EN 16723 Gas natural y biometano para uso en transporte y biometano para inyección en la red de gas natural que consta de dos partes:

Parte 1: UNE-EN 16723-1

Especificaciones para la inyección de biometano en la red de gas natural.

Parte 2: UNE-EN 16723-2

Especificaciones del combustible para automoción.

Algunos datos estadísticos

Los datos que se muestran a continuación indican que hay un interesante margen de desarrollo para el biometano en Europa.

Número de plantas de biogás en Europa en 2015

Número de plantas de biogás en Europa en 2015

Fuente: EBA (European Biogas Association)


Evolución del número de plantas de biogás en Europa

Evolución del número de plantas de biogás en Europa

Fuente: EBA (European Biogas Association)

Evolución del número de plantas de biometano en Europa

Evolución del número de plantas de biometano en Europa

Fuente: EBA (European Biogas Association)

El Bio-SNG (Bio-Synthetic Natural Gas)

Tiene los mismos usos que el biometano, ya que ambos tienen una composición muy similar entre sí y con el gas natural.

En esencia, se diferencia del biometano en su forma de producción, puesto que se obtiene no por “upgrading” de un biogás procedente del proceso bioquímico de digestión anaerobia, sino por metanación del “syngas” o gas de síntesis (mayoritariamente CO y H2) producido por gasificación de la biomasa.

Esquema bio-sng

La gasificación es un proceso termoquímico de conversión de la biomasa, en el que ésta se oxida parcialmente, transformándose en lo que se llama gas de síntesis, compuesto mayoritariamente por CO e H2, aunque también puede tener CO2, CH4, y también N2 si la gasificación se ha realizado con aire en lugar de con oxígeno.

La metanación es normalmente una reacción de conversión catalítica del gas de síntesis a metano y agua: CO+3H2 → CH4+H2O.

La gasificación y la metanación son tecnologías aún en desarrollo y demostración, para esta aplicación.

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