Biogás | Biogas www.futurenergyweb.es 44 FuturEnergy | Mayo-Junio/May-June 2020 La valorización energética del biogás, además de asegurar la eficiencia de recursos, abre nuevos modelos de negocio que permiten obtener un beneficio económico adicional; por ejemplo, al reducir los costes de explotación del resto de instalaciones. ¿Cómo desarrollar un método de aprovechamiento energético de los residuos urbanos? Una de las alternativas para alcanzar los objetivos de economía circular y desarrollar un método de aprovechamiento energético de los residuos urbanos, pasa por la explotación del biogás como fuente energética o materia prima de otros procesos. Captar biogás en plantas de compostaje y vertederos evitaría olores, así como la liberación a la atmósfera de gas metano, 30 veces más nocivo que el CO2 respecto a su potencial de calentamiento global según indicadores del Global Warning Potential. Se calcula que en los vertederos de la Unión Europea se podría obtener energía suficiente para abastecer a casi 10millones de personas en el año 2030. Esto es, aproximadamente, el consumo energético de los hogares de dos ciudades del tamaño de Barcelona. El uso de este biogás reduciría las emisiones de CO2 procedentes de residuos y permitiría disponer de un recurso energético local, además del ahorro de costes en la importación de combustibles fósiles. El biogás presenta elevadas concentraciones de contaminantes, variables según su origen (lodos de depuradora, estiércol, residuos agrícolas y ganaderos, vertederos, aguas residuales, subproductos carbonatados de la industria, etc.) y que impiden su aprovechamiento directo si no son eliminados previamente. La purificación y acondicionamiento del biogás se presenta como etapa clave previa a su valorización posterior. Esta consistirá en su combustión directa en procesos industriales para producir calor y electricidad, su aplicación en pilas de combustible sólido (electricidad), o su reformado para la producción de combustibles alternativos como el hidrógeno. Una última alternativa consiste en la producción de gas natural sintético y posterior inyección en la red de gas natural existente, que actúa tanto como sistema de distribución como de almacenamiento temporal. Además de las mencionadas impurezas, el alto contenido en CO2 en el biogás (entre un 30 y un 50%) hace que su aprovechamiento térmico sea deficiente. Por ello, la transformación óptima del biogás en gas natural sintético consiste en transformar este CO2 en metano a través de una reacción con hidrógeno de origen renovable. Nuevos materiales para mejorar la eficiencia Para que los procesos mencionados sean competitivos en el mercado energético actual, es fundamental diseñar nuevos tipos de reacApart from ensuring resource efficiency, energy recovery from biogas paves the way for new business models that can provide additional economic benefits, for example, by reducing the operating costs of other installations. How to develop a method to avail of the energy in municipal waste One way of achieving the goals of the circular economy and developing a method to avail of the energy in municipal waste revolves around the use of biogas as a source of energy or raw material for other processes. Capturing biogas at composting plants and landfills prevents foul odours and the release of methane into the atmosphere. Methane is 30 times more noxious than CO2, according to Global Warming Potential indicators. It is calculated that enough energy could be obtained from EU landfills to supply almost 10 million people by 2030. In other words, the energy requirements of two cities of around the size of Barcelona. The use of this biogas would reduce CO2 emissions from waste and facilitate the availability of a local energy source. Moreover, it would give rise to savings in the importation costs associated with fossil fuels. Biogas has high pollutant concentrations, which vary depending on its origin (WWTP sludge, manure, crop farming waste, livestock waste, landfills, wastewater, carbonated by-products from industry, etc.) and prevent it from being used directly unless the pollutants are removed beforehand. Biogas purification and conditioning represents a key stage prior to its recovery in the form of energy. This consists of direct combustion in industrial processes to produce heat and electricity, application in solid oxide fuel cells (electricity), and biogas reforming for the production of alternative fuels such as hydrogen. A final alternative is the production of synthetic natural gas for subsequent injection into the existing natural gas network, with the network acting as both a distribution system and a temporary storage system. In addition to the aforementioned impurities, the high CO2 content of biogas (between 30% and 50%) hinders its use for thermal energy. Therefore, the optimal transformation of biogas into synthetic natural gas requires the conversion of this CO2 into methane by means of a reaction with hydrogen from a renewable source. New materials to improve efficiency In order to make the aforementioned processes competitive in the current energy market, it is vitally important to design new types of reactors and catalysers to improve the efficiency of these processes, as well as to reduce the frequency of the replacement Detalle del banco de limpieza de biogás instalado en la FHA Detailed image of biogas cleaning testbed installed at the FHA Gráficas de un cromatograma (análisis de gases) del banco de biogás instalado en la FHA | Chromatogram (gas analysis) graphs from the biogas testbed installed at the FHA.
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