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Digestión anaerobia y generación de BIOMETANO en EDAR

15/01/2020

Digestión anaerobia y generación de BIOMETANO en EDAR


Jesús Manuel Tagua González

Jesús Manuel Tagua González

  • Ingeniero de Procesos en Matergy

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"El gas renovable está dando sus primeros pasos en España, pero ya existen algunas instalaciones funcionando, como en la planta de RSU de Valdemingómez (Madrid), el proyecto Life Methamorphosis en Vila-Sana (Lérida) o en la EDAR de Bens (La Coruña)"


Antecedentes

 
Muchas depuradoras de aguas residuales en Andalucía, tanto de aguas urbanas públicas como aguas industriales privadas, producen en la actualidad biogás, que se quema en motores de cogeneración, que producen electricidad y calor, calderas o, en ciertas ocasiones, simplemente se eliminan por combustión en antorcha.
 
Este proceso puede ser mejorado desde el punto de vista energético, medioambiental y económico reemplazándolo por un sistema de enriquecimiento del biogás, producción de gas renovable para ser empleado como combustible vehicular o para inyección a la red, y en ocasiones recuperar el CO2 licuado.
 
Se trata de una tecnología madura, y también ya completamente regulada en España gracias al Protocolos de Detalle de las Normas de Gestión Técnica del Sistema Gasista (PD -01), que fija los parámetros de calidad que permitan su inyección a la red de gas.
 
El futuro de la valorización energética del biogás pasa por el gas renovable, es decir, ser la herramienta de descarbonización y sostenibilidad más potente con que cuenta el gas natural, que es a su vez un regulador necesario del sector energético. El futuro del gas renovable es enormemente prometedor.
 
Existen 5 grandes tecnologías que permiten separar el dióxido de carbono del metano, proceso conocido como enriquecimiento o upgrading, todas ellas maduras y con centenares de referencias a nivel europeo.
 
Estas tecnologías son:
 
  • Membranas
  • Lavado con agua (PWS)
  • Absorción química
  • Pressure Swing Adsorption (PSA)
  • Separación criogénica
 
 

Ventajas de la valorización del biogás

 
Las principales ventajas de valorizar biogás mediante su conversión a gas renovable son:
 
  • Mejora de la eficiencia energética de la EDAR => aumento de la producción de energía renovable total generada por la instalación, al inyectarse en la red un gas renovable sin sufrir las pérdidas de eficiencia de los motores de cogeneración o calderas, reduciendo al mínimo el uso de la antorcha.
     
  • Mejora notable de la huella de carbono de la EDAR => las depuradoras actuales podrían mejorar notablemente su huella de carbono, por los siguientes motivos:
     
    • Eliminación de las pérdidas de metano en los gases de escape de los motores de cogeneración (la bibliografía muestra datos que estos son de entre un 1,5 y un 3%).
 
Fuente: Methane emissions from biogas plants. Methods for measurement, results and effect
on greenhouse gas balance of electricity produced. IEA Bioenergy. ISBN: 978-1-910154-36-6

 

  • Captura del CO2 en un proceso de licuado, para darle usos industriales o energéticos (metanación), mejorando enormemente la huella de carbono al no emitirse el CO2 del biogás a la atmósfera, como sí sucede en la actualidad.
     
  • Reducción de las emisiones de CO2 y CH4 residual de la antorcha, producidas al quemarse los excedentes de biogás, ya que la unidad de upgrading debiera reducir su uso al mínimo.
     
  • Incremento de la rentabilidad de las instalaciones => al poder venderse el gas renovable a precios superiores a los del pool eléctrico. En estos momentos no existen incentivos a nivel nacional, pero sí hay una red de traders internacionales dispuestos a comprar los certificados de gas renovable.
 

Referencias en España

 
El gas renovable está dando sus primeros pasos en España, pero ya existen algunas instalaciones funcionando, como en la planta de RSU de Valdemingómez (Madrid), el proyecto Life Methamorphosis en Vila-Sana (Lérida) o en la EDAR de Bens (La Coruña).
 
Es importante reseñar que a finales de 2019 se puso en marcha el Proyecto de gas renovable de la EDAR de Butarque (Madrid), enmarcado en el Consorcio Europeo  ECO-GATE cofinanciado por la Unión Europea, liderado por Nedgia. El proyecto inyecta biometano generado a partir de los residuos de la estación depuradora de aguas residuales de Canal Isabel II, y está ubicado en la EDAR de Butarque.
 
El IDAE ha emitido el análisis de potencial disponible de biometano. El objetivo de producción de biometano en España para el 2030 que se puede producir con la digestión anaeróbica de la descomposición de materias orgánicas representa el 64% de la demanda actual de gas natural doméstico/comercial, que en 2017 fue de 53 TWh.
 
Recientemente se ha sometido a consulta pública el documento nacional de planificación para el cumplimiento de los objetivos de energía y clima en 2030 (PNIEC), que incorpora una medida específica de Promoción de gases renovables, aunque se hicieron alegaciones desde AEBIG por la falta de objetivos concretos.
 


Conclusiones finales

 
La producción del biogás existe, el sector del gas natural desea gas renovable en sus redes, y muy diversas empresas e inversores tienen una voluntad inequívoca de apostar por este tipo de proyectos.
 
 
 
 
Sólo falta la concreción de la normativa y apoyo financiero que permita a este sector tener el desarrollo que tiene pendiente desde hace años, y realizar instalaciones como la de Den Hoorn, que se muestra en la fotografía adjunta, con una capacidad de 1.000 Nm3/h en la planta de tratamiento de aguas residuales más grande de los Países Bajos.
 
 
 
 
Esta instalación versátil hace uso de un innovador sistema de pretratamiento que suministra biogás para varios sistemas de valorización: un sistema de enriquecimiento de biogás para inyección a la red, una cogeneración (CHP) y una caldera existente, de manera intercambiable o al mismo tiempo.
 
Los certificados del gas renovable producido se suministran al sector del transporte lo que les permite cumplir con sus objetivos de emisiones, ya que permite descarbonizar alrededor de 30 millones de km de transporte por carretera por año.
 
 
 
 
El próximo 30 de enero de 2020 se llevará a cabo una jornada técnica sobre "digestión anaerobia y generación de biometano en EDAR" en San José de la Rinconada (Sevilla), organizada por MATERGY (Material and Energy Recovery SL), donde se pretende reunir a los principales actores del biogás y la biometanización a nivel regional y estatal (productores públicos y privados, empresas gasistas, ingenierías dedicadas a las aguas residuales y el biogás, así como todo aquel interesado en la materia).

 


Jesús Manuel Tagua González
 


 

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