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¿Qué son los biocombustibles gaseosos?

¿Qué son los biocombustibles gaseosos?

A la vista de las conversiones energéticas que se tienen con la biomasa, existen dos tipos de biocombustibles gaseosos.

Biogás

Existen diferentes tipos de biomasas que son susceptibles de ser sometidas a fermentación anaerobia (digestión anaerobia), tal es el caso de los residuos ganaderos, los residuos agroindustriales que tengan un importante contenido en humedad, los lodos de EDAR y los RSU (cuyo proceso de degradación anaerobia se denomina “biometanización”).

El biogás que se obtiene como consecuencia de la digestión anaerobia de los RSU que se producen en un vertedero se denomina “gas de vertedero” y tiene unas particularidades que a continuación se comentan.

Gas de vertedero

El gas que se genera en un vertedero está formado principalmente por metano y dióxido de carbono, además de otra serie de compuestos en menores proporciones. De ahí que sea necesaria su eliminación en antorcha en aquellos casos en los que se no se realice un aprovechamiento energético, con una temperatura de combustión de 1.200 ºC y con un tiempo de retención de 0,3 segundos (para garantizar en todo momento la eliminación de dioxinas), ya que su emisión a la atmósfera ocasionaría graves problemas medioambientales.

El PCI del gas de vertedero viene a ser en torno a 4.200 Kcal/m3 de término medio y las aplicaciones más comunes son:

  1. Generación de energía eléctrica y/o térmica en motores de gas: cada metro cúbico de gas produce aproximadamente 1,5 kWh de energía eléctrica que es vertida a la red una vez que se realiza el autoconsumo propio de las instalaciones. La energía térmica generada en el proceso se aprovecha para calefactar instalaciones, obtener agua caliente sanitaria, para procesos industriales, etc.
  2. Conversión del biogás en gas natural: se trata de un sistema a partir del cual se puede valorizar este biocombustible.

La cantidad de biogás producido depende del tipo de residuo existente en el vertedero. En función de la bibliografía consultada, se puede establecer que por cada tonelada de residuo se generan 100 m3 de gas de vertedero.

Biogás por digestión anaerobia

El biogás que se genera en un reactor o digestor está formado por una serie de compuestos que dependen del material de partida y del funcionamiento del proceso.

Como la producción de biogás en ocasiones no va acompasada con la utilización del mismo, es necesario almacenarlo en unos depósitos con condiciones controladas denominados “gasómetros”.

La utilización de este combustible puede ser tanto para la producción de electricidad en una caldera de gas, para la generación de energía eléctrica y/o térmica en motor de gas, turbina de gas e incluso en una central de gasificación integrada con turbina de gas y de vapor, o su utilización directa como biocarburante gaseoso.

Gas de gasificación

El gas que se obtiene del proceso termoquímico denominado “gasificación” varía en función de la materia prima, del tipo de gasificador y de las condiciones de operación de este.

El gas obtenido tiene distintos destinos:

  1. Generación eléctrica a partir de motores a gas. Se quema el gas obtenido y, como consecuencia del acoplamiento de los alternadores al motor, se produce una corriente eléctrica.
  2. Generación eléctrica a partir de turbina de gas. Igual que lo anterior, pero se usan turbinas de gas en lugar de emplear motores a gas.
  3. Generación eléctrica con ciclo combinado. Se emplea una turbina de gas conectada a un alternador y alimentada por el gas del gasificador que produce energía eléctrica, a la vez que en otra turbina. En este caso de vapor producido como consecuencia del aprovechamiento de los gases de escape de la turbina de gas en una caldera, se conecta igualmente a un alternador para producir también energía eléctrica.

Gas de pirólisis

En la pirolisis, una de las fracciones que se producen es un gas que tiene también una composición variable en función de las condiciones de operación del proceso (a mayor temperatura, mayor fracción gaseosa en detrimento de las fracciones sólidas y líquidas y mayor poder calorífico inferior).

El empleo de este gas producido en la pirólisis de biomasa tiene los mismos usos que el gas de vertedero, el biogás o el gas de gasificación.

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