Bioenergia; El Biogás

Tony Soprano

Madmaxista
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Bioenergia; El Biogás

El biogás es un combustible gaseoso producido a partir de biomasa, una fuente renovable de energía. Es generado por descomposición biológica de materia orgánica, y está compuesto principalmente por metano (entre un 40 y 70 %) y dióxido de carbono (entre un 25 y 40 %). Contiene también otros compuestos, como vapor de agua, hidrógeno, nitrógeno y ácido sulfhídrico, aunque todos ellos en bajas proporciones.

El metano es también el principal componente del gas natural (90%), una fuente de energía fósil. Se trata de un gas combustible, incoloro e inodoro, cuya combustión completa emite solamente dióxido de carbono y agua. Puesto que es también muy contribuyente al calentamiento global, su emisión directa a la atmósfera, sin quemar, debe ser evitada.

Debido a su contenido en metano, el biogás tiene un poder calorífico cercano a la mitad del que posee el gas natural. Por ejemplo, un biogás con un contenido en metano del 60% tiene un poder calorífico de unas 5.500 kcal/Nm3. Este combustible es producido en la naturaleza constantemente en los pantanos, cuando vegetación asentada en el fondo de los mismos es digerida anaeróbicamente (en ausencia de oxígeno) por diversos microorganismos.

El biogás puede ser producido a partir de la materia orgánica contenida en residuos agrícolas, forestales, ganaderos, efluentes industriales y urbanos. Aguas residuales domésticas, desechos de comida, estiércol, aserrín y restos de cultivos son sólo algunos ejemplos de biomasa aprovechable.

De igual modo que en la naturaleza, este combustible puede ser generado en rellenos sanitarios y en biodigestores industriales o domésticos.


biodigestor_thumb.jpg


Un biodigestor es un recinto cerrado donde se realiza el proceso de generación de biogás. Su objetivo es mantener un ambiente controlado, homogeneizado mediante agitación, libre de oxígeno, de temperatura (cercana a los 40ºC) y pH (cercano a 7) adecuados para que distintas bacterias, provenientes de la materia orgánica, puedan desarrollarse y, al hacerlo, producir biogás.

El biodigestor puede ser de carga continua, semicontinua o por lotes. Trabajando por lotes, se carga todo de una sola vez y se los descarga una vez agotada la materia prima. Como en este caso la cantidad de biogás producido resultaría fluctuante, se instalan varios digestores en paralelo y se los carga de forma alternada. Un tanque de almacenamiento de gas permite disponer del combustible producido en todo momento. Cuando el digestor es de carga semicontinua, todos los días se carga una cantidad dada de biomasa mezclada con agua, y del digestor sale un volumen de lodos equivalente. De esta manera se genera biogás de manera continua. A su vez, un biodigestor continuo suele ser usado para grandes instalaciones, principalmente destinadas al tratamiento de aguas residuales, donde las capacidades requeridas son muy altas. Cuando el proceso de biodigestión termina, no sólo genera combustible, sino también un biofertilizante similar al humus que penetra fácilmente en el suelo y actúa como mejorador.


Untitled1_thumb.jpg


El biogás puede ser utilizado en centrales eléctricas de cogeneración para producir energía eléctrica, también como fuente de calor doméstico e industrial, como combustible para motores y pilas de combustible. Según la aplicación, el biogás requerirá de tratamientos especiales que lo purifiquen y lo despojen de su contenido de vapor de agua y ácido sulfhídrico.

Este biocombustible ofrece varios beneficios medioambientales: usa para su producción materiales considerados como basura, siempre disponibles y económicos. A la vez puede ser producido en muchas partes del mundo y atendiendo a demandas locales, promoviendo un consumo energético descentralizado.

Como contrapartida, y a nivel económico, las instalaciones necesarias para su producción implican una gran inversión y varios años para su recupero (especialmente en lugares donde el gas natural es asequible), lo que puede no justificar su implementación.

Una tecnología que aprovecha y resuelve, al menos en parte, el destino de nuestros residuos, debe ser tenida en cuenta.


Sustentator lo explica: Bioenergia parte IV: Biogas - Sustentator en Español
 

Calculín

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Además, los residuos extraidos del digestor anaerobio llamados lodos desactivos son unos excelentes fertilizantes para nuestros maceto-huertos.
Y creo que leí que también se pueden aprovechar de alguna forma como piensos para acuicultura.
 

Pinchazo

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Pues no parece que sea una tecnologia tan costosa. A fin de cuentas no es mas que un deposito donde se pudre la materia organica.
Y no lo es. El problema de biogas es que su materia prima, los residuos orgánicos, son limitados por lo que la participación total del biogas será limitada.

Pero desde luego, debería aprovecharse todo lo posible. Las plantas de tratamiento de aguas de las ciudades deberían, de forma habitual, tener sistemas de producción de biogas y fertilizante integradas.
Lástima que se tire tantos residuos intratables a los desagües.
 

Calculín

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Y no lo es. El problema de biogas es que su materia prima, los residuos orgánicos, son limitados por lo que la participación total del biogas será limitada.

Pero desde luego, debería aprovecharse todo lo posible. Las plantas de tratamiento de aguas de las ciudades deberían, de forma habitual, tener sistemas de producción de biogas y fertilizante integradas.
Lástima que se tire tantos residuos intratables a los desagües.
Pero seguro que se están desaprovechando toneladas y toneladas de materia orgánica útil, que incluso son un problema en sí mismasl: Podas, cáscaras, restos de otras industrias, purines, alpechín...
 

Pinchazo

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Pero seguro que se están desaprovechando toneladas y toneladas de materia orgánica útil, que incluso son un problema en sí mismasl: Podas, cáscaras, restos de otras industrias, purines, alpechín...
En efecto. Por eso es importante desarrollarla. Aún con su participación limitada dentro de nuestro sistema eléctrico, hace labores muy importantes.
1- El biogas es 100% gestionable. Ideal para hibridar con solar termoeléctrica.
2- Da una salida útil a los residuos orgánicos.
3- Proporciona una vía (esencial en el futuro) para garantizar la sostenibilidad del suelo. Fertilizantes

Resumiendo. Hay que entender que va a tener un papel "menor" en el sistema eléctrico. Pero aún así, tiene unas ventajas indiscutibles que justifican su inversión y desarrollo hasta donde sea razonable (aún mucho por hacer)
 

Kriss

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Gracias por el aporte, muy intersante.
 

alb.

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YouTube - Biogas Bolivia: Instalación de un biodigestor en altiplano (+Manual)

Pues no parece que sea una tecnología tan costosa. A fin de cuentas no es mas que un deposito donde se pudre la materia orgánica.
A fin de cuentas una central nuclear no es mas que un deposito donde fisiona el uranio.



Si lo es. El principal problema digestión anaerobia o biometanización es que tienen un costes muy elevado.
Es un proceso muy complejo, que requiere una enorme y costosa infraestructura.
 

Staring at the Sun

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Conviene recordar que esta tecnología está primada dentro del régimen especial. No es ciencia-ficción. En Andalucía creo que hay unos 35 MW funcionando, asociado sobre todo a Estaciones deupradoras de aguas municipales. ¿Por qué no hay más? Pues no lo sé. :rolleye:
 

pollo

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A fin de cuentas una central nuclear no es mas que un deposito donde fisiona el uranio.





Si lo es. El principal problema digestión anaerobia o biometanización es que tienen un costes muy elevado.
Es un proceso muy complejo, que requiere una enorme y costosa infraestructura.
Anda que poner a la nuclear como contra-ejemplo... ¿nos quieres hacer simples o qué?

Vi no hace mucho un video en el que hacían un digestor en el trastero del mundo en Sudamérica entre todos los del pueblo, con muy poco material y en un solo día, y lo usaban para encender el fuego del gas para cocinar.

Eso de enorme y costosa... ¿WTF? Sobre todo lo de enorme. ¡Pero si te lo puedes hacer tú mismo!

No sé si es el mismo que yo había visto, pero es que youtube está lleno de manuales para hacérselos uno mismo, y de todos los colores y presupuestos:

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Última edición:

alb.

Madmaxista
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Anda que poner a la nuclear como contra-ejemplo... ¿nos quieres hacer simples o qué?

Vi no hace mucho un video en el que hacían un digestor en el trastero del mundo en Sudamérica entre todos los del pueblo, con muy poco material y en un solo día, y lo usaban para encender el fuego del gas para cocinar.

Eso de enorme y costosa... ¿WTF? Sobre todo lo de enorme. ¡Pero si te lo puedes hacer tú mismo!

No sé si es el mismo que yo había visto, pero es que youtube está lleno de manuales para hacérselos uno mismo, y de todos los colores y presupuestos:
Si vives en Madrid, ya te habrás dado cuenta de lo costosa que es.
Como sabrás el ayuntamiento ha subido las tasa de recogida de basura y han implantado un servido de recogida selectiva.
Madrid recaudará 169 millones más en 2009 por la tasa de basuras · ELPAÍS.com

El coste de las tasas de basuras, es de 59€/vivienda. O lo que es lo mismo unos 40€/tn.


Esta medida es muy impopular y le resta muchos votos. Si la ha tomado es porque no le queda otro remedio. El vertedero de Valdemingomez esta casi lleno. Solo tiene capacidad para acumular residuos durante otros 5años mas.
Y no hay lugar donde construir un nuevo vertedero.
Por tanto es urgente e importante reducir el volumen de residuos. Por eso se ha tenido que recurrir a tecnologías mas cara.

Estas tecnologias son la BIOMETANIZACIÓN o Biodigestores, o digestión anaerobia o como prefieras llamarlo, a fin de cuentas solo "un deposito donde se pudre el residuo generando gas" El el 2008 se construyeron dos nuevas plantas de biometanizacion, en las Dehesas y las Palomas. La primera es la planta de Biometanizacion mas grande de Europa y tiene capacidad para tratar 161.000 toneladas de residuos orgánicos al año.

A Urbaser(empresa dueña de la planta ), le cuesta entre 70-80€/tn el tratamiento del residuo en su planta de las dehesas. Tiene dos fuentes de ingresos, el ayuntamiento que le paga un canon de 50€/tn por eliminar el residuo, y la venta de electricidad(con primas)y biogas para los autobuses urbanos en total unos 20-30€/tn. Con esto consigue cuadrar las cuentas.

Al ayuntamiento la eliminación del residuo mediante biometanización, le cuesta 50€/tn(canon que paga a urbaser) + la recogidad y trasnporte de basuras. 20€/tn. en total unos 70€/tn. Como solo ingresa 40€/tn de la tasas(y eso después de la subida), se deduce que el resto de tratamientos deben sen mucho mas baratos. O dicho de otra forma, la biometanizacion es un proceso costoso.

Quizas puedas pensar... El problema es que URBASER, se esta lucrando y cobrando un precio abusivo. La biometanizacion seria muy barata, ya que simplemente es un deposito donde se pudre la basura. Pero Urbaser se inventa que es muy costosa para sacarle la pasta a los ayuntamientos.


Bien, veamos unos de esos biodigestores caseros de "Bajo coste" que abundan por internet.(Y que sin dudas funcionan y son una buena solución en muchos lugares)
Por poner un ejemplo:


Si eres apañado y sabes reciclar, por unos 50€ puedes construirlo.

Hay que tener en cuenta que solo es el digestor. Y la biometanizacion es solo una de las etapas del proceso. Hay que pretratar el residuos, separando los impropios, almacenar y tratar el gas, tratar el aire para evitar olores, Depurar y reciclar las aguas del proceso, tratar el Digesto, etc etc.

También hay que tener en cuenta que esos 50€, son solo los costes de los materiales, No cuenta los costes de personal(suma todas las horas dedicadas a la construcción y operación de la planta).

Con este tanque en teoría podrías tratar 1Kg de residuos biodegradables al día. Esto si todo funcionase perfectamente... cosa poco probable ya que es un equipo muy precario, en el que no se puede regular nada. No tiene ningún triste termometro para medir la temperatura. Es decir unos 0,36tn/año Lo que nos da un coste de 140€/tn.

El digestor de bajo coste cuesta el doble que el de urbaser.