Nociones Elementales Sobre El Biogas

NOCIONES ELEMENTALES SOBRE EL BIOGAS

PEDRO LEON TORRES PEÑUELA

Ingeniero mecánico – Termodinámica

noptorres@hotmail.com

Colombia

Móvil 57 3204312696

NOCIONES ELEMENTALES SOBRE EL BIOGAS:

Uno de los aspectos que se debe considerar seriamente cuando se habla de sistemas de tratamiento anaeróbico de materia orgánica es la parte de producción del biogás, muchos proyectos de tratamiento de materia orgánica (biodigestores, Biorreactores, y otros), no le dan la importancia real que tiene, además de que se trabaja bajo tablas de producción generalizadas, pruebas de laboratorio específicas y otra serie de datos que no corresponden al propio proyecto que se desarrolla o intenta desarrollar, muchas grandes empresas que tienen tratamiento de lodos por medio anaeróbico, (cervecerías, etc.) queman este gas utilizando quemadores diseñados para este efecto, desperdiciando de tal forma un combustible de alto valor que pudo ser convertido en electricidad o usado en cualquier sistema de combustión a gas adecuado con sus correspondientes beneficios económicos y ambientales, nosotros damos toda la importancia que merece a la producción de biogás en nuestros sistemas bajos las siguientes consideraciones:

1. El mundo está entrando en una crisis energética muy fuerte, los combustibles no renovables como el petróleo, gas natural y otros se están agotando, los precios de los mismos suben constantemente, y en un futuro muy cercano el mundo tendrá que valerse de energías renovables para poder suplir sus necesidades energéticas.

2. El biogás, es una fuente de energía renovable de las más importantes en la actualidad y puede llegar a suministrar gran parte de le energía requerida en las industrias, transporte, residencias y comercio en general, a bajos costos y con beneficios ambientales muy importantes.

3. Nuestros sistemas están diseñados de tal forma que una de las partes más importantes de cada proyecto, es la producción de energía a través del biogás generado en nuestro proceso de tratamiento de materia orgánica, por pequeño que sea.

4. OFRECEMOS SOLUCIONES ENERGETICAS como tal, a nivel industrial en la mayoría de nuestros proyectos de mediano y gran tamaño, además de los beneficios por los efluentes convertidos en abonos biológicos.

5. Damos todo el rigor científico y tecnológico que merece al área de investigación y desarrollo en el campo de la producción de biogás y energías renovables.

6. Estamos a la VANGUARDIA a nivel mundial en la producción de biogás por medio estricto anaeróbico.

Veamos a continuación unas nociones elementales sobre los factores más importantes a considerar en relación al Biogás, metano y otros gases de importancia para que se tenga una buena comprensión sobre este tema, que en la mayoría de los casos presenta confusiones si no se tiene claro los conceptos básicos al respecto, comencemos por el Biogás:

BIOGAS:

El biogás es el gas producido por fenómenos de degradación anaeróbica mediante la acción de microorganismos y procesos bioquímicos específicos que en su fase final (llamada metanógena) generan este gas.

COMPOSICION DEL BIOGAS:

La composición del biogás varía dependiendo de la materia o materias orgánicas tratadas o degradadas y las condiciones y procesos utilizados para la producción del mismo, la bioquímica y microbiología de la producción de metano es compleja y faltan muchos aspectos por investigar aun que se determinarán en el futuro con la continua investigación, mencionemos algo sobre los sustratos que se convierten en metano como se anota a continuación.

Substratos del tipo CO2

4 H2 + CO2 → CH4 + 2 H2O

4 HCOO- + 4 H + → CH4 + 3 CO2 + 2 H2O

4 CO + 2 H2O →CH4 + 3 CO2

Sustratos con grupo metilo

4 CH3OH →3CH4 + CO2 + 2 H2O

CH3OH + H2 →CH4 + H2O

4 CH3NH3Cl + 2 H2O 3 →CH4 + CO2 +4 NH4Cl

Substrato de acetotróficas

CH3COO- + H2O →CH4 + HCO3-

*“Leonor Carrillo, 2003. Microbiología Agrícola capítulo 5”

La cantidad de biogás, proporción de metano, velocidad de producción y muchas otras características del biogás generado no dependen solo del sustrato sino también de la temperatura, pH, potencial de oxireducción, inhibidores presentes, catalizadores y toda una gran cantidad de aspectos pertinentes a los microorganismos que se encuentren en el proceso además de los fenómenos bioquímicos naturales o forzados que se puedan aplicar al proceso, caso específico el nuestro, en el cual se inoculan por medio forzado al proceso grupos de microorganismos, enzimas, inhibidores, y otros para acelerar los procesos de degradación anaeróbica y lograr una mayor producción y calidad de biogás.

Anotamos a continuación una composición típica del biogás, conjuntamente con el de nuestro proceso:

COMPOSICION PROMEDIO DEL BIOGAS

BIOGAS TIPICA Nuestro proceso Refinado Purificado

CH4 55 - 60% 75% 88% 94.5% a 98%

CO2 25 - 40% 8 - 12% 3.5%

O2 1.23% 0.5% 0.5%

NH3 1 -1.2% 0.5% 0,5%

H2S 0.8 – 1.2% 0.01% Trazas

H2 0.5 0.1% 0.1%

N2 3.29 2.2% 1.8%

Humedad Saturado 4.2% 2.5%

Otros 6.5% 3.1%

Las propiedades como poder calorífico, índice de Wobbe, velocidad de ignición, requerimientos de aire/gas para combustión, etc., todas esta dependen de la calidad de biogás obtenido, principalmente de la proporción de metano contenido y grado de purificación que se le haga, sin embargo anotamos a continuación unos valores promedio en un biogás no purificado:

Poder calorífico inferior 21.48 MJ/m3

Índice de Wobbe 19.5 MJ/m3

Requerimiento teórico de

Aire/gas 5.71m3

Velocidad de ignición 0.25 m/s

NOTA IMPORTANTE:

La verdadera composición de un Biogás, es la que arroje un análisis cromatográfico de este y los demás análisis correspondientes para determinar su calidad y características, por lo tanto ES UN ERROR basarse en cifras y datos indicados en informes o literatura sobre la composición del biogás para un proyecto específico, siempre deben de efectuarse los análisis correspondiente al biogás producido si se quiere manejar el proyecto con seriedad y rigor técnico.

USOS DEL BIOGAS.

SIN PURIFICAR:

1. PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA MEDIANTE PLANTAS GENERADORAS A GAS

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