EL BIOGÁS Y BIOMETANO
En Smallops hemos apostado por la bioenergía, en concreto el biogás y el biometano ya que es una manera sostenible de gestionar los residuos sólidos que se generan en el mundo. Además, este tipo de generación de energía tiene la ventaja que es independiente en gran medida de las inclemencias climáticas, a diferencia de otras energías renovables como la solar y la eólica.
USO DE NANOPARTÍCULAS DE HIERRO (OPS) PARA MEJORAR LA DIGESTIÓN ANAEROBIA
En Smallops hemos desarrollado un aditivo a partir de la valorización de residuos y subproductos oleícolas. Este aditivo sirve para aumentar el rendimiento de la producción de biogás y biometano, son unas nanopartículas de hierro encapsuladas en carbono denominadas OPS. Las OPS ayudan a mejorar la producción de biogás, actuando directamente en el propio digestor sin alterar el proceso actual para la obtención de esta energía renovable y sin tener que emplear otros sustratos.
DESCUBRE EL PODER DE LAS OPS PARA MAXIMIZAR LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS
En una planta de biogás que procesa 500 m³ de lodo de EDAR al día la implementación de OPS ha generado 303.810 Nm³ adicionales de biogás al año, con un contenido medio del 69% de CH4, lo que se traduce en 209.628,9 Nm³ de metano extra. Además, se ha logrado un ahorro significativo de 13.899 kg de cloruro férrico.
Las OPS son nanopartículas formadas por núcleos de hierro zerovalente (Fe⁰) reducidos rodeados de carbono grafítico. Esta composición peculiar hace que el producto actúe de dos formas tanto de catalizador como de reactivo:
Transmisión directa de electrones (DIET): Las OPS, gracias a su estructura de carbono grafítico, facilitan la transferencia directa de electrones entre microorganismos, acelerando el proceso de digestión anaerobia.
Incremento de la metanogénesis: Las OPS aportan electrones adicionales, mejorando la conversión de CO₂ en metano por microorganismos metanogénicos, lo que incrementa la tasa de producción de CH4.
Aceleración de la hidrólisis: El Fe⁰ actúa como catalizador, descomponiendo compuestos complejos en sustratos más simples, facilitando su metabolización y aumentando la velocidad de producción de metano.
Eliminación de olores: Las nanopartículas OPS precipitan el azufre, evitando la formación de H₂S, lo que contribuye a la estabilización y desodorización de los residuos.
RESULTADOS QUE MARCAN LA DIFERENCIA
- Aumento del rendimiento de biogás en un 21,3%: Gracias a la dosificación de nuestras nanopartículas, hemos logrado un aumento significativo en la producción de biogás, obteniendo hasta 285 Nm³ de biogás adicional por cada saco de 7 kg de OPS, lo que equivale a 196,65 Nm³ de metano (CH4) extra.
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- 832,4 Nm³ de biogás/día extra, o lo que es lo mismo, 34,7 Nm³ de biogás por hora.
- 574,3 Nm³ de metano (CH4) extra al día, lo que equivale a 23,9 Nm³ de CH4 por hora.
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- Reducción del uso de cloruro férrico: Las OPS no solo optimizan la producción de biogás, sino que también permiten reducir el uso de productos químicos. Se ha conseguido un ahorro de 13 kg de cloruro por saco.
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- El ahorro diario de cloruro férrico es de 39 kg/día = 1,17 Tm/mes.
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- Mayor estabilidad del proceso y reducción de H2S: Las OPS han demostrado un efecto tampón sobre la generación del gas sulfhídrico (H2S), proporcionando estabilidad durante los periodos de parada en la adición de cloruro férrico, alargando entre 6 y 10 días el tiempo de aumento progresivo del H2S en lugar de exponencialmente.
ventajas competitivas de las ops
PLANTAS DE BIOGÁS
Gracias a las OPS las plantas de biogás mejoran entre un 10-20% la producción de metano (CH4), de forma que permiten incrementar los beneficios ya que el biogás resultante seria de una mayor calidad.
Gracias al uso de nuestras nanopartículas, se incrementa en un 10-20% la producción del gas , es decir, en el mismo tiempo de reacción las plantas obtendrán un 10-20% más de biogás. Esto significa que si un biodigestor de una E.D.A.R. (Estación Depuradora de Aguas Residuales) de tamaño medio genera anualmente 477.127 m3 de metano anualmente, aplicando nuestro producto generaría 524.839 m3 de metano al año.
Se ha demostrado un aumento de la vida útil de los motores de cogeneración gracias a la eliminación de gas sulfhídrico (H2S) en un 99%, el cual es corrosivo para los motores de combustión del biogás además de ser el causante del característico olor a «huevos podridos».
El digestato resultante tendría un mayor interés y viabilidad a la hora de su aplicación en suelos de cultivo debido al mayor contenido en hierro y azufre (nutrientes esenciales para las plantas) y su menor carga contaminante, lo cual es un valor añadido que aumentaría por otra vía la rentabilidad del proceso.
Se ha demostrado que gracias a las OPS se estabiliza el digestor frente a variaciones del sustrato. Esto es debido a que la producción de biogás sería más constante y homogénea, además de ser de mayor calidad y maximizar su producción.
El uso de OPS aumenta un 24% la degradación de compuestos fitotóxicos como los polifenoles.
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Uso de nanopartículas de hierro OPS
Las nanopartículas de hierro de Smallops son una solución innovadora diseñada para mejorar la producción de biogás en procesos de digestión anaeróbica. Sigue estos pasos para utilizar las nanopartículas de hierro y maximizar sus beneficios en la producción de biogás:
Cálculo de la dosificación de OPS
Determinamos la cantidad precisa de nanopartículas de hierro necesarias para lograr el objetivo deseado en la producción de biogás. Esto se basará en el volumen del digestor y las metas específicas de mejora.
Dosificación de OPS
Inicia el proceso añadiendo las nanopartículas de hierro directamente al digestor, junto con los sustratos utilizados en el proceso de digestión anaeróbia.
Monitoreo y Ajustes
Monitorea de manera regular los resultados del proceso de producción de biogás, prestando atención a los cambios en la cantidad y calidad del gas producido. Te ayudamos a realizar ajustes según sea necesario en función de los resultados obtenidos. Las nanopartículas de hierro pueden tener un impacto en la velocidad y eficiencia de la producción de biogás.
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QUE ES EL BIOGÁS
Según AEBIG (Asociación Española de Biogás), el biogás es un gas combustible cuyos principales componentes son metano (CH4, entre 50 a 70% vol.), dióxido de carbono (CO2 entre 30 a 50% vol.) y otros componentes en menores proporciones. El metano, principal componente de este gas, es el que le confiere su característica combustible. Su valor energético, por lo tanto, estará determinado por la concentración de metano – alrededor de 20 o 25 MJ/m3, comparado con 33 a 38 MJ/m3 del gas natural (Werner et al 1989).
El biogás se genera mediante la descomposición microbiológica de materia orgánica biodegradable en condiciones anaerobias (ausencia de oxígeno). Se define como “biogás agroindustrial” aquel gas generado a partir de sustratos agroindustriales, como p.e. las deyecciones ganaderas, lodos de industrias agroalimentarias, restos de cosechas, cultivos energéticos, etc.
QUE ES EL BIOMETANO
El biometano o gas renovable es un gas combustible con una elevada concentración de metano, que se obtiene a partir del biogás. Para determinados usos del biogás, como inyectarlo en una red de gas natural o utilizarlo como combustible para vehículos, debe someterse a un proceso de depuración. El proceso implica eliminar el dióxido de carbono de su composición, aumentando así el porcentaje de gas metano. Generalmente, el contenido de metano alcanza el 96%, por lo que cumple con los criterios de uso como gas natural. A partir de este momento, el biogás se ha denominado biometano.
La composición y energía del biometano son muy similares al gas natural, por lo que se puede utilizar para el mismo fin, como inyectarlo en una red de gas natural y utilizarlo como gas natural en distintas proporciones o como combustible para vehículos.
USOS DEL BIOGÁS
Existen otras aplicaciones en las cuales el aprovechamiento energético es mayor. Por ejemplo, depurado este gas hasta convertirlo en biometano eliminando su contenido en dióxido de carbono (CO2), de tal forma que posea unas cualidades muy similares a las del gas natural. El biometano puede tener las siguientes aplicaciones:
- Inyección en la red de gas natural
- Biocarburante
- Combustión en motores de cogeneración
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