Actividad central Conceptos básicos de electricidad

Biogás

Nuestros sistemas de biogás aplican diferentes tecnologías adecuadas a los distintos sustratos. Para ello llevamos a cabo previamente un exhaustivo análisis del potencial de los sustratos, el que permite un correcto dimensionamiento de la planta y una elección de los equipos más eficientes, eficaces y convenientes.

Actualmente contamos con una nutrida carpeta de proyecto en distintas etapas de desarrollo, desde estudios de perfectibilidad a ingenierías. La potencia eléctrica potencial de la carpeta asciende a más de 25 MW repartidos en todo el país.

¿Qué es el biogás?

El biogás es un gas con alto contenido energético que se genera en la descomposición anaeróbica de la materia orgánica. Este proceso se produce en biodigestores especialmente diseñados o en rellenos sanitarios.

El biogás se puede ser aprovechado de diferentes maneras, tales como:

Quema de biogás para generar electricidad y calor (motor de cogeneración)

Quema de biogás directamente para generar calor (quemador de gas, caldera)

A continuación se muestra un esquema de cómo funciona una planta de biogás con cogeneración:

Introducción

En la actualidad los hidrocarburos son una de las grandes bases energéticas de nuestra sociedad, pero son energías no renovables, es decir una vez que se agoten ,no podrán ser repuestas . Por lo tanto, científicos de todo el mundo se han dedicado a investigar la utilización de otros recursos energéticos para seguir moviendo al mundo, por ejemplo la energía solar y la nuclear que son dos grandes áreas de investigación. Pero también hay otras energías, menos conocidas y, por lo tanto, menos utilizadas. Estas son conocidas como inagotables, por que existirán siempre que exista nuestro planeta con sus actuales características. algunas de ellas, además de la energía solar y nuclear son, la energía geotérmica, la eólica y la oceánica y en forma más reciente la utilización de residuos orgánicos a través de un proceso llamado biogás

Cuando los desechos orgánicos inician el proceso químico de fermentación (pudrimiento), liberan una gran cantidad de gases llamados biogás. Con tecnologías apropiadas se puede transformar en otros tipos de energía, como calor, electricidad o energía mecánica. El biogas también se puede producir en plantas especiales: los residuos orgánicos se mezclan con agua y se depositan en grandes recipientes cerrados llamados digestores, en los que se produce la fermentación por medio de bacterias anaerobias.

Con sistemas como este se aprovecha una fuente de energía existente, como es la basura orgánica, y se valorizan sus potencialidades ya sea desde el punto de vista económico como social.

BIOGAS

El término “biogás” se refiere a los equipos construidos para producir gas metano mediante la digestión anaerobia de los desperdicios de granja u otros tipos de biomasa, tales como estiércol, abono humano, residuos de cosechas, etc.

El biogás o gas metano se obtiene mediante un procedimiento de digestión, que es un proceso anaerobio, es decir, que debe producirse sin oxígeno.

Este tratamiento tiene por objeto descomponer materias orgánicas y/o inorgánicas en un digestor hermético, sin oxígeno molecular, prosiguiendo el proceso hasta que se produzca metano y dióxido de carbono. el proceso es una suma de reacciones bioquímicas provocadas por el cultivo de una mezcla de bacterias .

La descomposición se produce en dos fases:

1-. Fase de licuación.

2-. Fase de gasificación.

La primera fase la producen principalmente saprófitos, la mayoría de los cuales son bacterias que se producen rápidamente y no son tan sensibles a los cambios de temperatura.

En la segunda fase las bacterias transforman casi toda la materia carbonacea en ácidos volátiles y agua. las bacterias que forman metano con la ayuda de enzimas intracelulares transforman casi todos estos ácidos en metano y en dióxido de carbono.

Las bacterias que forman metano son estrictamente anaerobias, tienen un bajo porcentaje de reproducción, y son sumamente sensibles a los cambios de temperatura y de pH. En ausencia de bacterias metanógenas, solamente se produce el fenómeno de licuación de los excrementos, que los hace a veces más repulsivos que en su estado original, en cambio si en ciertas condiciones la licuación se produce más rápidamente que la gasificación, la resultante acumulación de ácidos inhibe todavía más las bacterias metanógenas y el proceso de digestión funciona mal.

Por consiguiente ambos tipos de bacterias tienen que estar debidamente equilibradas.

Sin embargo, las condiciones óptimas para las bacterias gasificantes son también satisfactorias para las bacterias licuantes.

Los excrementos licuados en el digestor se llaman sobrenadantes, mientras que los sólidos estabilizados se llaman lodos digeridos. Ambos materiales tienen que extraerse a intervalos regulares del digestor, al objeto de evitar la inhibición del proceso anaerobio.

El proceso de digestión anaerobia se efectúa en un tanque hermético dentro del cual se regulan los factores ambientales y se dispone del espacio necesario para los sólidos y líquidos y para los gases que se generan.

Todo digestor bien proyectado debe tener tuberías de muestreo de por lo menos 7,5 cm de diámetro, tanto para el sobrenadante como para los lodos. deben estar provistos de un mecanismo para la extracción de los lodos y sobrenadantes, a acumulación y expulsión de gases y la eliminación de los sólidos y de dispositivos de seguridad contra la explosión y para la purga del digestor.

COMPOSICIÓN DEL BIOGAS

• metano (ch4).............................. .......55 a 70 %

• dióxido de carbono................... (co2)30 a 40 %

• hidrógeno................................ ..........1 a 3 %

• gases diversos........................... .........1 a 5 %

IMPORTANCIA DE UN SISTEMA EFICIENTE DE CONTROL DE BIOGAS

La operación de un relleno sanitario (digestor) genera, como principales contaminantes, líquidos percolados y biogás, los que de no ser controlados por métodos apropiados pueden dar origen a graves problemas de contaminación, que a su vez impactan negativamente en la calidad de vida de los seres vivos.

Siempre han ocurrido incidentes debido al gas de relleno sanitario, pero en los últimos años ha existido una tendencia al aumento. La razón para el aumento se atribuye a cambios en la composición de los residuos sólidos domiciliarios y al aumento en la generación de los residuos sólidos que ha provocado la necesidad de contar con rellenos sanitarios de mayor volumen.

los principales impactos causados por el gas de relleno pueden ser agrupados en las siguientes categorías:

• Daños en las construcciones, determinado por explosiones y fuegos.

• Daños en la vegetación, reflejado en una degradación del follaje y de la zona radicular.

• Contaminación del aire, principalmente por emisiones de gas metano y su efecto invernadero.

• Impacto social, reflejado en malos olores, asfixia y explosión o fuegos.

En este contexto, los operadores de los rellenos sanitarios emplean distintos sistemas de control para la potencial migración superficial y sub-superficial del gas. Los sistemas de control se pueden clasificar como pasivos y activos, y para ambos casos se puede dar la destrucción térmica y/o recuperación del gas generado.

EFECTO INVERNADERO

El ch4 emitido a la atmósfera es considerado responsable del 20% del calentamiento global de la tierra durante la última década y su contribución es un tercio del co2. Estudios realizados en estados unidos señalan que entre un 5% y 10% de las emisiones totales de ch4 a la atmósfera tienen su origen en el gas de relleno sanitario. el co2 es considerado una simple emisión de dióxido de carbono, la cual se ha manifestado debido a la disposición de residuos tales como alimentos y papel.

Considerando que la disposición de residuos sólidos domiciliarios en relleno sanitario está presente en muchos países, especialmente en los en vías de desarrollo, y que se vislumbra una tendencia a su aumento, puede llegar a ser una de las más importantes fuentes de emisiones de metano, dióxido de carbono, así como de otros elementos, contribuyendo de manera significativa al efecto invernadero.

Por lo tanto, si queremos reducir significativamente éste efecto, es necesario aumentar la recuperación del metano del relleno sanitario o lograr una excelente combustión para generar dióxido de carbono, el cual exhibe un efecto mucho menor en el efecto invernadero que su precursor (metano).

EXPLOSIONES O FUEGOS

El principal problema asociado al gas de relleno dice relación con su explosividad, es decir, su capacidad de formar mezcla explosiva con el aire y la facilidad con la cual puede emigrar desde el relleno hasta áreas periféricas, en las cuales puede producir explosiones.

Esta emisión de productos gaseosos requiere que los operadores del relleno sanitario adopten todas las medidas tendientes a lograr su total control, a efecto de protegerse de peligros asociados con emisiones explosivas y gases tóxicos, como también a sus vecinos.

Los gases de relleno sanitario, tales como metano, hidrógeno y nitrógeno así como dióxido de carbono son significativamente peligrosos para la salud, por cuanto actúan como asfixiantes. Estos componentes del gas de relleno toman el lugar del oxígeno del

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