Energetica 213 enero febrero 2022

El uso del biogás como combustible renovable en motores de cogeneración Nuestra industria energética se enfrenta al reto de suministrar energía que sea tanto fiable como respetuosa con el medioambiente de manera que se pueda combatir el cambio climático. Conseguir estos objetivos necesita tanto una gestión económica de la energía existente como un mayor uso de energías renovables. CATERPILLAR ENERGY SOLUTIONS D entro de esas energías renovables podemos incluir el uso del biogás como combustible renovable. El biogás se produce en la naturaleza tras la descomposición de materia orgánica bajo unas condiciones anaeróbicas, esto es, en pantanos, en las orillas de lagos y ríos y en el tracto digestivo de determinados animales, por lo que la generación de este combustible se produce de manera natural. Evidentemente, este biogás que se pro- duce en la naturaleza no puede ser utiliza- do directamente como combustible. Sin embargo, el uso de digestores en los que se produce la descomposición de materia orgánica de forma controlada permite alma- cenar el biogás generado para su utilización como tal. En algunos casos, y en función del uso al que esté destinado el biogás, puede ser necesario un tratamiento de limpieza y acondicionamiento. Como hemos comentado anteriormente, el biogás se forma bajo condiciones anaeró- bicas en un proceso que atraviesa distintas fases. Prácticamente la totalidad de la mate- ria orgánica se puede descomponer median- te la fermentación. Los microorganismos involucrados en este proceso se adecuan al sustrato. Como la fermentación se produce en un ambiente húmedo, el biosustrato debe tener un contenido de aproximadamente un 50% de agua. Durante el proceso de fermentación, las sustancias disueltas se descomponen en for- ma de ácidos orgánicos, alcohol, hidrógeno, amoniaco, ácido sulfhídrico y dióxido de car- bono. Posteriormente, las bacterias convier- ten las sustancias en ácido acético y ácido fórmico y, en el proceso de metanogénesis, las bacterias se adhieren al ácido y forman el metano (4 HCOO H =>CH 4 + 3CO 2 + 2H 2 O), re- duciéndose al mismo tiempo la cantidad de CO 2 mediante el hidrógeno para formar tam- bién así el metano (CO 2 + 4H 2 => CH 4 + 2H 2 O). Con mucha frecuencia se utiliza el estiércol como sustrato para la producción del bio- gás. Estos llamados cofermentos se pueden añadir para incrementar la producción gas y además permiten que la producción de este se homogenice. Las características del bio- gás que se produce variarán según las mate- rias orgánicas que se incorporen al digestor. La composición y calidad del biogás de- penden intrínsecamente del tipo de materia prima utilizada y del proceso de control que se lleva a cabo. Los componentes nocivos, tales como el sulfuro, el amoniaco y, en ca- sos muy aislados, el silicio y sus componen- tes impiden el uso del biogás, ya que estos podrían provocar daños graves como son el desgaste y la corrosión en motores de com- bustión interna, en caso de que sobrepasen los límites preestablecidos. Para acondicio- nar el biogás se incorporan diferentes siste- mas de limpieza y tratamientos que reducen los valores de los componentes nocivos hasta niveles aceptables que disminuyen la posibilidad de que dañen a los motores de combustión interna. Cuando el biogás se utiliza como combus- tible en los motores de combustión interna, cabe la posibilidad de generar energía eléc- trica y adicionalmente aprovechar el calor residual, de refrigeración y de los gases de escape. En el caso de la utilización del calor de los gases de escape, la temperatura de es- tos a la salida del sistema de intercambiado de calor no debe estar por debajo de los 150 a 180°C, ya que esto daría como resultado la aparición de condensados ácidos en los intercambiadores y en el sistema de conduc- tos de gases de escape. Según el IDAE, en España hay 146 instala- ciones de biogás con una producción ener- gética de 2,74 TWh. Estas 146 instalaciones se reparten en vertederos, estaciones de La composición y calidad del biogás dependen intrínsecamente del tipo de materia prima utilizada y del proceso de control que se lleva a cabo COGENERACIÓN CON COMBUSTIBLES RENOVABLES 74 ENERGÉTICA XXI · 213 · ENE/FEB 22