Si has llegado aquí es porque quieres saber que es biogás y como se produce.
El biogás es un gas combustible formado a partir de la descomposición de materia orgánica (biomasa), mediante la acción de ciertos microorganismos.
El biogás está compuesto por metano (CH4) en un 50-75%, siendo este el compuesto que le da su valor energético.
Además del CH4 el biogás se compone de otros compuestos, destacando principalmente el dióxido de carbono (CO2). Las principales fuentes de generación de biogás son los residuos ganaderos y agroindustriales, los lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas (EDAR) y la fracción orgánica de los residuos urbanos (RSU).
¿Dónde se produce el biogás?
El biogás se produce mediante procesos de descomposición biológica en ausencia de oxígeno (anaerobios). Estos procesos permiten producir biogás a partir de materia orgánica, los cuales comúnmente suceden en vertederos o en reactores cerrados conocidos como digestores anaerobios.
La desgasificación de vertederos mediante la captación del biogás generado, permite mejorar las condiciones de seguridad de explotación de dichos vertederos; llevándose a cabo también, en muchos casos, un aprovechamiento energético del biogás captado.
En el caso de los digestores anaerobios alimentando la materia orgánica (sustratos) y manteniendo unas determinadas condiciones de operación (tiempo de residencia, temperatura, etc.).
A fin de maximizar la producción de biogás en los digestores, es habitual mezclar distintos tipos de sustratos (co-digestión). Es importante tener especial cuidado para que la mezcla escogida permita que los procesos biológicos transcurran sin inhibiciones.
¿Cuáles son los usos del biogás?
El biogás es la única energía renovable que puede usarse para cualquiera de las grandes aplicaciones energéticas: eléctrica, térmica o como carburante.
Puede utilizarse:
- Directamente en una caldera adaptada para su combustión y/o cogeneración eléctrica.
- Inyectarse previa purificación hasta biometano en las infraestructuras de gas natural existentes, tanto de transporte como de distribución.
Dado que el CH4 tiene un potencial de calentamiento global 21 veces superior al CO2, el aprovechamiento apropiado del biogás tiene un gran potencial para contribuir a reducir emisiones de gases de efecto invernadero.
Cómo se produce el biogás
Como hemos mencionado, estos bio-reactores producen biogás a través de la digestión anaerobia de la materia orgánica y este proceso tiene cuatro fases, según los estudios bioquímicos y microbiológicos:
Fase I: Hidrólisis
Para iniciar la digestión, es necesario que los materiales orgánicos atraviesen una pared celular en la que actuarán agentes hidrolíticos. Estos agentes actúan en forma de enzimas extracelulares convirtiendo la materia polimérica en compuestos orgánicos solubles.
La hidrólisis es una de las etapas de mayor cuidado, puesto que por lo general se ve afectada por factores externos como el pH, la composición bioquímica del sustrato, la temperatura, etc.
Fase II: Acidogénesis
La acidogénesis es la fase en la que se produce la conversión de las moléculas solubles en compuestos más simples. Estos compuestos son posteriormente aprovechados por agentes metanogénicos, entre los que se encuentran el hidrógeno y ácidos grasos volátiles como el fórmico, el propiónico y el láctico, entre otros.
En esta etapa también los microorganismos eliminan cualquier traza de oxígeno en el proceso de digestión.
Fase III: Acetogénesis
En la acetogénesis las bacterias aprovechan otros compuestos que no son metabolizados por las bacterias. Entre ellos, podemos mencionar a los ácidos grasos, el etanol y compuestos aromáticos, y que son convertidos en otros más simples como el acetato e hidrógeno.
Fase IV: Metanogénesis
En esta fase, las bacterias metanogénicas actúan sobre los compuestos anteriores y complementan el proceso de digestión anaeróbica con la producción de metano. El 70% del metano producido en el biodigestor resulta de la descarbolixación del acetato y ácido acético ya que solo dos familias de bacterias están capacitadas para usar el acetato.
SMALLOPS Y EL BIOGÁS
El biogás como energía renovable tiene un gran potencial y en Smallops trabajamos en la mejora de la producción de este gas. Con el foco en la innovación hemos creado las OPS, unas nanopartículas de hierro cerovalente encapsuladas en una matriz de carbono. La aplicación de las OPS en un digestor, permite aumentar la producción de biogás en una planta en un 20% permitiendo hacer más rentable el proceso de generación de biogás. Además las nanopartículas de hierro ayudan a mejorar la calidad del digestato resultante de la producción obteniendo mejores resultados en su aplicación en suelos.
Ver otras aplicaciones de las nanopartículas de hierro encapsuladas
