SMART Green Gas: biometano a partir de residuos

El proyecto busca desarrollar nuevas tecnologías y procesos para obtener biometano de alta calidad a partir de residuos urbanos y agroindustriales

El proyecto SMART Green Gas busca desarrollar nuevas tecnologías y procesos para obtener biometano de alta calidad a partir de los residuos urbanos y agroindustriales.

Esta iniciativa, que acaba de ser lanzada bajo el liderazgo de Aqualia, cuenta con financiación del programa CIEN del CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial, del Ministerio de Economía y Competitividad) y un presupuesto global de más de ocho millones de euros. En el consorcio participan Gas Natural Fenosa, EDP-Naturgas Energía, Biogás fuel cell, Diagnostiqa, Dimasa Grupo y Ecobiogas.

El proyecto, que se prolongará hasta septiembre de 2018, estudia la producción y depuración del biogás generado en las plantas de tratamiento de aguas y de residuos urbanos y agroindustriales, para obtener un biometano de alta calidad, similar al gas natural, para poder ser inyectado en la red gasista o utilizado como combustible de automoción.

La utilización del biogás es una práctica habitual como recurso energético (autoconsumo) en las depuradoras. Sin embargo, la Comisión Europea, consciente del potencial de este recurso en el consumo doméstico (gracias a la distribución en red) y como combustible para automoción, ha comenzado un proceso de normalización en el marco de la Unión Europea (Comisión CEN /475).

Por ejemplo, la utilización de biocombustible en el sector del transporte podría reducirse hasta en un 80% las emisiones de gases de efecto invernadero. Aún más: los estudios previos realizados indican que un vehículo ligero podría ser movido gracias a la eficiente gestión y depuración del agua residual de 150 habitantes.

Estructura del proyecto

Para alcanzar este objetivo, SMART Green Gas desarrollará diversas subtareas asumidas por los socios del consorcio, según su especialidad y área de negocio.

Así, los procesos a estudiar abarcan desde la intensificación de la producción de biogás en depuradoras de aguas residuales urbanas gestionadas por Aqualia, hasta la monitorización online de la calidad del biometano producido para su inyección en red por parte de Gas Natural Fenosa. EDP Naturgas Energía investiga nuevos sistemas de purificación de biogás hasta biometano y su posterior inyección a red. En línea con la producción de biometano, Biogás Fuel Cell desarrollará un sistema de purificación de biogás flexible y multietapa, basado en la hibridación de las tecnologías desarrolladas en el proyecto. En colaboración con EDP Naturgas Energía, ECOBIOGAS estudia el desarrollo de un sistema de purificación de biogás viable para plantas de mediana o pequeña escala para obtener biometano en diferentes sectores, especialmente en el agroindustrial.

Dimasa Grupo investiga la mejora en la producción de biogás a partir de lodos de EDAR. El estudio tiene como objetivo incrementar el rendimiento del biogás y mejorar la calidad del mismo mediante un sistema bioelectroquímico dentro de un digestor anaerobio. Además, desarrollará el nuevo sistema a escala laboratorio y, en un plazo de dos años, se pretende validar el sistema a escala piloto.
Adicionalmente, se estudian nuevas tecnologías para la limpieza de impurezas (H2S y siloxanos) en el biogás.

Además, se desarrollarán procedimientos para el control y distribución inteligente del biometano producido utilizando novedosos sistemas de medición en línea. El consorcio que integra SMART Green Gas cuenta con la colaboración de cuatro universidades y otros tantos centros de investigación. Entre las universidades se encuentran la Complutense de Madrid, la de Girona, Valladolid y Santiago de Compostela. Los centros de investigación con los que se cuenta son Tecnalia, Icra, Leitat y Ainia.

La propuesta incluye la posible incorporación de varios investigadores a los grupos de trabajo de las empresas que participan, lo que podría dar lugar en los próximos 4 años a nuevos puestos de trabajo para investigadores pre y post doctorales dentro de la geografía española. Esta colaboración público-privada favorecerá la transferencia de tecnología hacia el tejido industrial, lo que repercutirá en una mayor competitividad de las empresas y una mejor proyección internacional de las mismas.

Tecnológicamente, los avances permitirán patentar o legalizar modelos de invención para el análisis de compuestos halogenados, muestreo de siloxanos o la detección de microorganismos. También se desarrollarán nuevos procesos de digestión anaerobia emergentes, incluyendo reactores bioelectroquímicos, la presurización y/o la inyección de hidrógeno en los mismos, para maximizar la producción de biogás y su contenido en biometano.

Finalmente, pero no menos importante, estará la investigación y las patentes en el área de purificación de biogás para la obtención de biometano, así como también la monitorización y control en línea que permita la implementación de la inyección a red como sistema de distribución de la energía conseguida.

Cuatro prototipos

Los procesos estudiados no se quedarán en los laboratorios de los centros de investigación, sino que está prevista la construcción de, al menos, los siguientes prototipos que tratarán biogás real con los procesos previamente estudiados a pequeña escala:

  • Concentración y afino de biogás procedente de la digestión de fangos de depuradora urbana hasta calidad de combustible para automoción y para inyección a red
  • Reactor de metanización mediante proceso de membranas
  • Implantación a escala semi-industrial del proceso de pretratamiento de fango con ácido nitroso libre (FNA, free nitrous ácid)
  • Escalado de procesos bioelectroquímicos y aplicación de procesos de concentración diversos en el sector agroindustrial (residuos lácteos, purines, etc…).

Todo ello permitirá establecer claros criterios sobre los costes energéticos y los ahorros posibles en diversos sectores y de diversas tecnologías. Será un logro importante, dado que para las evaluaciones de rentabilidad los resultados de laboratorio de consumos energéticos, al ser muy pequeños, no son comparables y, por ello, difícilmente extrapolables.

SMART Green Gas tiene el apoyo del Programa CIEN (Consorcios de Investigación Empresarial Nacional) del CDTI, que incorpora fondos FEDER, a través del Programa Operativo Plurirregional del Crecimiento Inteligente. El presupuesto total del proyecto es de 8.365.890 euros. 

Autores:

Ángel María Gutiérrez (Directorate  of  Environment,  Sustainability, Innovation  &  Quality, EDP Naturgas)
Paloma Cortés (Proyectos Tecnológicos, Gas Natural Fenosa)
Pilar Icaran (FCC Aqualia)

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