{"id":2878,"date":"2023-09-12T12:32:22","date_gmt":"2023-09-12T12:32:22","guid":{"rendered":"https:\/\/agriportance.com\/?p=2878"},"modified":"2023-09-13T14:00:14","modified_gmt":"2023-09-13T14:00:14","slug":"introduccion-a-la-cadena-de-valor-de-la-produccion-de-biometano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/agriportance.com\/es\/blog\/einfuhrung-in-die-wertschopfungskette-der-biomethanproduktion\/","title":{"rendered":"Introducci\u00f3n a la cadena de valor de la producci\u00f3n de biometano"},"content":{"rendered":"

Introducci\u00f3n a la cadena de valor de la producci\u00f3n de biometano<\/h1>\n\n\n\n

El biometano como alternativa a la e-movilidad<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo ir de A a B de forma relajada y sin da\u00f1ar el clima? El primer pensamiento sugiere hacerse con un coche el\u00e9ctrico. Sin embargo, para producir las bater\u00edas se necesitan tierras raras como el disprosio o el neodimio. Tambi\u00e9n hay que utilizar otros elementos como el litio o el cobalto para producir las bater\u00edas. Por regla general, estos elementos escasean y adem\u00e1s tienen proveedores problem\u00e1ticos, como China para las tierras raras o el Congo para el cobalto. (Dicks, 2020)<\/a><\/p>\n\n\n\n

\u00bfY ahora qu\u00e9?<\/p>\n\n\n\n

\u00bfExiste alguna alternativa que sea respetuosa con el medio ambiente y ahorre tiempo al repostar?<\/p>\n\n\n\n

La respuesta es un rotundo S\u00cd. El combustible se llama biometano. En este art\u00edculo se explica qu\u00e9 es exactamente el biometano, c\u00f3mo se produce y qu\u00e9 pasos son necesarios para llegar al producto final.<\/p>\n\n\n\n

Dicks, H. (9 de diciembre de 2020). Biometano: un combustible atractivo para la transici\u00f3n de la movilidad.<\/a><\/p>\n\n\n\n

Etapa n\u00ba 1 : Granja de cultivo\/producci\u00f3n de biometano<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Origen del biometano<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Esto plantea la siguiente pregunta: \u00bfc\u00f3mo convertir el esti\u00e9rcol de las granjas y las materias primas renovables en combustible respetuoso con el medio ambiente?<\/p>\n\n\n\n

En primer lugar, los residuos, los NaWaRo, los purines\/esti\u00e9rcol y los materiales de desecho de las explotaciones agr\u00edcolas de origen y de producci\u00f3n son recogidos por recolectores, en su mayor\u00eda comerciantes o proveedores, y transportados a la planta de biog\u00e1s. Este paso se muestra en la Figura 1.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n

Figura 1 : 1er paso en la cadena de valor (agriportance GmbH, 2022)<\/em><\/p>\n\n\n

Procesos en la planta de biog\u00e1s<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

En ella tiene lugar la fermentaci\u00f3n de estas sustancias. Durante la formaci\u00f3n de metano, los microorganismos descomponen la materia org\u00e1nica en un entorno sin ox\u00edgeno (anaer\u00f3bico), liberando biog\u00e1s. Se trata de una mezcla gaseosa saturada de vapor de agua, que consiste esencialmente en metano (CH4) y di\u00f3xido de carbono (CO2). Otros componentes, adem\u00e1s del vapor de agua, son gases traza como el nitr\u00f3geno, el ox\u00edgeno, el hidr\u00f3geno, el sulfuro de hidr\u00f3geno y el amon\u00edaco. En las plantas de biog\u00e1s y de gas de depuradora se aplican t\u00e9cnicamente estos procesos de fermentaci\u00f3n anaerobia y se produce biog\u00e1s que puede utilizarse para producir energ\u00eda con la mayor eficiencia posible.<\/p>\n\n\n\n

Grob puede explicar las fases del proceso de la planta de biog\u00e1s en cuatro pasos:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Hidr\u00f3lisis: En el primer paso de la formaci\u00f3n de metano, las bacterias aerobias en particular descomponen sustancias org\u00e1nicas complejas como prote\u00ednas, carbohidratos o grasas en mol\u00e9culas individuales con la ayuda de enzimas. Estos productos incluyen amino\u00e1cidos, \u00e1cidos grasos o az\u00facares.<\/li>\n\n\n\n
  2. Acidog\u00e9nesis: Inmediatamente despu\u00e9s, las bacterias anaerobias facultativas formadoras de \u00e1cido se encargan de la degradaci\u00f3n posterior en la fase de acidificaci\u00f3n, principalmente a hidr\u00f3geno, di\u00f3xido de carbono, \u00e1cidos grasos y alcoholes. En el caso de sustratos ricos en aceites y grasas, en esta fase tambi\u00e9n se produce H2S y NH3.<\/li>\n\n\n\n
  3. Acetog\u00e9nesis: Los productos de la acidog\u00e9nesis son degradados posteriormente en la acetog\u00e9nesis por bacterias formadoras de \u00e1cido ac\u00e9tico. Se produce \u00e1cido ac\u00e9tico, CO2 y H2.<\/li>\n\n\n\n
  4. Metanog\u00e9nesis: El metano, el CO2 y el agua se forman a partir de \u00e1cido ac\u00e9tico, CO2 y H2 con la ayuda de arqueas hidrogenotr\u00f3ficas y metanog\u00e9nicas. (Martin Kaltschmitt, 2016)<\/a><\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Estos procesos se muestran de nuevo en la Figura 2.<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Figura 2: Degradaci\u00f3n anaer\u00f3bica de materia org\u00e1nica a biog\u00e1s (fermentadores G, bacterias acetog\u00e9nicas AB, bacterias homoacetog\u00e9nicas HAB, oxidantes de acetato sintr\u00f3picos SAO, metan\u00f3genos acetocl\u00e1sticos AM, metan\u00f3genos hidrogenotr\u00f3ficos HM) (Martin Kaltschmitt, 2016).<\/em><\/p>\n\n\n\n

    Martin Kaltschmitt, H. H. (2016). Energ\u00eda a partir de la biomasa. Springer.<\/a><\/p>\n\n\n\n

    Etapa n\u00ba 2 : Transformaci\u00f3n posterior en biog\u00e1s y posterior inyecci\u00f3n en la red de gas natural<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    Pasos del proceso biog\u00e1s a alimentaci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Para producir biometano a partir del biog\u00e1s, hay que purificar la mezcla de gases. Esto ocurre en las plantas de mejora del biog\u00e1s. Este paso de la cadena de valor se muestra en la Figura 3.<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Figura 3: Paso 2 en la cadena de valor del biometano (agriportance GmbH. (Junio de 2022.) Taller_THG_Balancing_V.0.1.12.)<\/em><\/p>\n\n\n\n

    Para el tratamiento se utilizan varios procesos, como el lavado con aminas, la adsorci\u00f3n por cambio de presi\u00f3n o el lavado con agua a presi\u00f3n (DWW):<\/p>\n\n\n\n

    Lavado con aminas<\/h3>\n\n\n\n

    En el caso del lavado con aminas como proceso de absorci\u00f3n qu\u00edmica, la depuraci\u00f3n es similar a la del lavado con agua a presi\u00f3n. En este caso, el biog\u00e1s fluye a trav\u00e9s de una soluci\u00f3n de amina y agua en contracorriente a una presi\u00f3n ligeramente mayor, por lo que el CO2 reacciona con la soluci\u00f3n de lavado y pasa a ella. La soluci\u00f3n de amina alcanza una carga mayor que el agua, lo que reduce la cantidad de agente de lavado que tiene que circular. El aire de escape s\u00f3lo contiene peque\u00f1as cantidades de metano, por lo que no suele ser necesario limpiar los gases pobres. Se recomienda una desulfuraci\u00f3n fina para mantener la capacidad de lavado a largo plazo. El lavado con aminas consume mucha energ\u00eda, ya que se necesitan grandes cantidades de calor de proceso para la regeneraci\u00f3n de la soluci\u00f3n de aminas. (Braune, Naumann, Postel y Postel, 2015)<\/a><\/p>\n\n\n\n

    Lavado a presi\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    El proceso DWW utiliza la diferente solubilidad del metano y el di\u00f3xido de carbono en agua a presiones variables. El biog\u00e1s previamente comprimido fluye a trav\u00e9s de la columna de absorci\u00f3n de abajo hacia arriba. Suele dise\u00f1arse como un reactor de lecho de goteo en el que el agua atraviesa el gas en contracorriente. De este modo, se disuelven los componentes b\u00e1sicos y \u00e1cidos del biog\u00e1s, especialmente el di\u00f3xido de carbono y el sulfuro de hidr\u00f3geno, y se separan el polvo y los microorganismos. El gas purificado sale de la columna con una pureza de entre 90 y 99 vol.% de metano. Adem\u00e1s de CO2, el aire de escape contiene aproximadamente 1 vol.% de metano, que debe separarse mediante un tratamiento de gas pobre. En comparaci\u00f3n con otros procesos de separaci\u00f3n de CO2, la demanda de electricidad es elevada debido a la circulaci\u00f3n del agua de lavado y a la necesaria compresi\u00f3n del biog\u00e1s. No es necesario el secado preliminar del gas. (Braune, Naumann, Postel y Postel, 2015)<\/a><\/p>\n\n\n\n

    Adsorci\u00f3n por oscilaci\u00f3n de presi\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    En la adsorci\u00f3n por cambio de presi\u00f3n (DWA), las mezclas de gases se separan por adsorci\u00f3n en carbones activados, tamices moleculares o tamices moleculares de carbono. Antes de la DWA, es necesario secar, desulfurar finamente y comprimir el biog\u00e1s. A continuaci\u00f3n, el gas enfriado y deshidratado fluye a trav\u00e9s del adsorbente (tamiz molecular o carb\u00f3n activado), sobre el que se adsorbe el CO2. A continuaci\u00f3n, el gas producto rico en metano se expande y se dirige a una segunda columna donde se repite la adsorci\u00f3n con la introducci\u00f3n de aire ambiente. La regeneraci\u00f3n del adsorbente se realiza reduciendo la presi\u00f3n con ayuda de una bomba de vac\u00edo. El gas rico en CO2 extra\u00eddo a\u00fan contiene metano, por lo que debe ser alimentado a un postratamiento de gas pobre. (Braune, Naumann, Postel y Postel, 2015)<\/a><\/p>\n\n\n\n

    Requisitos para la inyecci\u00f3n de biometano<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    Sin embargo, el biometano purificado mediante estos procesos debe cumplir varios requisitos antes de poder introducirse en la red de gas natural:<\/p>\n\n\n\n