Biogas - Geronimo II

Què és el biogas?
El biogas és una barreja de gasos generat quan compostos orgànics com els fems, es processen amb manca d’oxigen (digestió anaeròbia o fermentació). El biogas es composa aproximadament de 2/3 parts de metà i 1/3 de CO² i altres gasos.

Què és la digestió anaeròbia?
La digestió anaeròbia és la descomposició de matèria orgànica per microorganismes en condicions anaeròbiques. Vàries famílies de bacteris treballen junts convertint la matèria biològica en biogas.
El procés es divideix en 3 etapes principals:

Descomposició (hidròlisi) de matèria orgànica en els fems síntesis d’àcid acètic a partir de matèria descomposta
L’àcid acètic es converteix en gas metà per l’acció dels bacteris Archaea metanogènics

El bacteri no requereix molta energia per viure i reproduir-se. Per aquesta raó, a diferència del compostatge, la digestió anaeròbia produeix pocs excessos d’escalfor. Les millors condicions per la bactèria és en un substrat molt humit amb una temperatura de 30 a 35ºC (altres funcionen millor de 50 a 55ºC), per això el digestor ha de calentar-se i estar ben aïllat per no perdre calor. L’escalfament del digestor consumeix 1/3 part del biogas produït.

Esquemes de diferents tipus de plantes

Sistema per lots emplenant els digestors de forma alterna

Sistema de flux amb alimentació constant

Ambdós esquemes mostren els components d’una planta completa de biogas:

Fosar per barrejar els fems i altres matèries orgàniques
Si s’utilitza restes de cuina, s’han de pasteuritzar per calor i pressió abans d’entrar al digestor
Digestor amb escalfament i aïllament
Barrejador en el digestor per homogeneïtzar
Tanc d’emmagatzematge per el substrat fermentat
Motor de gas (CHP) per produir escalfor i electricitat

Utilització del biogas
El biogas conté entre 65 y 75% de metà segons el contingut energètic de 5.5 a 6.0 kWh per metre cúbic.. A part del metà, el biogas conté CO2, una mica d’amoníac i de hidrosulfits.
Els hidrosulfits són un obstacle per la utilització del biogas, ja que són corrosius. Després de la desulfurització biològica, el biogas es pot utilitzar en la generació d’energia.

1. Combustió en planta combinada de calor i electricitat (CHP)

El motor CHP funciona a gas i porta un generador acoblat. Hi ha dos tipus d’energia:

S’extreu calor dels motors i de la recuperació d’escalfor dels gasos emesos (el 50%). Al principi cal aigua calenta per escalfar el digestor, el que sobra es pot utilitzar per escalfar equipaments o processos d’assecament.
El generador aporta electricitat (30 a 40%). L'electricitat es necessita per les bombes, barrejadors i sistemes de control de la planta de biogas. La resta es pot passar per la xarxa elèctrica.

Les CHP modernes tenen un factor d’eficiència de més del 90% en conversió a aigua calenta i electricitat. El rendiment augmenta amb l’ús continuat de la calor.

2.Condicionament de biogas a gas natural

Una altra possibilitat en la comercialització de biogas passa per condicionar-lo a gas natural i subministrar-lo a la xarxa de gas.
Com que requereix un esforç tecnològic complex i car, només s’utilitza per plantes grans amb produccions majors de 500 m³ per hora.
L’avantatge és que es pot utilitzar el biogas purificat en CHP en diferents ubicacions (per exemple hospitals i escoles) i no només des d’un CHP centralitzat.

Fems fermentats com abonament
Això és perquè la planta de biogas no només genera energia si no que recupera valuosos nutrients vegetals dels fems líquids de forma ecològicament factible per generar una matèria prima de millora del sòl.
Un cop fermentat el fem líquid de biogas, es pot aplicar al camp tot l’any – fins i tot després de sembrar- sense risc de cremar el teixit vegetal. Un procés de control optimitzat evita que es perdi nitrogen en forma d’amoníac ja que per la fermentació anaeròbia, tot el contingut de nitrogen ve en forma d’amoni, reduint el risc d’erosió i contaminació d’aigües freàtiques.

Dimensions de plantes de biogas

Mida de la planta	Bases de la matèria orgànica	Generadors d’electricitat	Inversió aproximada
Mida de la granja	Cultius d’energia renovable pròpia + adob de bestiar	75 kW – 350 kW	250,000 € - 750,000 €
Escala feta servir per l’empresa	Cultius d’energia renovable	0.5 MW – 5 MW	1 Milió. € - 4 Milió. € (potser més)
Escala	Eliminació de materials orgànics (ex. De cuines, d’indústria de processament alimentària)	0.5 MW – 5 MW	1 Milió. € - 4 Milió. € (potser més)
Indústria	Despeses orgàniques de diferents processos	0.5 MW – ?

Conclusió
La inversió per construir i operar una planta de biogas pot crear una nova font d’ingressos per als grangers, però hi ha molts detalls importants a tenir en compte.

Esforç tècnic complex
Esforç d’inversió alt i durador
Hores addicionals de feina en manteniment
Integració de collites d’energia en la rotació de cultius
Molts reglaments de construcció, abonaments i higiene
La rendibilitat depèn dels preus de venda de l’electricitat i els costos d’escalfament
Càlculs de beneficis

Informi’s amb serveis de consulta d’agricultura i busqui informació fidedigna d’organismes oficials i empreses amb anys d’experiència en plantes de biogas.

Més informació a:
http://energy4farms.eu/

Biogas - Geronimo II

dilluns 28 de maig de 2012

Newsletter 1 Geronimo 2 Biogas

dilluns 12 de març de 2012

El projecte Gerónimo a TV3

dimecres 21 de desembre de 2011

La planta de biomassa de les Gavarres

La Planta de Biogas d'Ordis va fent camí

dimarts 1 de novembre de 2011

Estudi de dues plantes de biogas a Xipre

dilluns 18 de juliol de 2011

Presentació Geronimo 2 Biogas

Biogas: funcionament i beneficis