El carbón activo gana peso en la depuración del biogás y su reutilización refuerza la economía circular
La depuración del biogás ante nuevas exigencias operativas y ambientales
El sector del biogás y el biometano está experimentando una transformación vinculada al crecimiento de las energías renovables en Europa, Reino Unido y Norteamérica. Este desarrollo está incrementando las exigencias sobre la calidad del gas, la fiabilidad de los procesos y el cumplimiento de la normativa ambiental, especialmente en materia de emisiones y control de olores.
Tradicionalmente, el tratamiento del biogás se centraba en eliminar los contaminantes que podían dañar los motores de cogeneración (CHP) y los equipos de procesamiento. Sin embargo, el aumento de las exigencias regulatorias requiere actualmente un enfoque integral que contemple el diseño de los sistemas, la monitorización de contaminantes, la gestión de los materiales filtrantes y el seguimiento del rendimiento.
El cambio hacia la producción de biometano
El mercado del gas renovable está evolucionando desde el aprovechamiento del biogás para generar electricidad en las propias instalaciones hacia la producción de biometano para su inyección en las redes de gas.
Esta transición está impulsando inversiones en infraestructuras de upgrading y en la optimización de las instalaciones existentes. En este contexto, los sistemas de tratamiento son esenciales para garantizar la calidad del gas, proteger los procesos de depuración y cumplir las especificaciones exigidas para su incorporación a la red.
Las variaciones en la concentración de contaminantes pueden reducir la eficiencia del upgrading, incrementar las necesidades de mantenimiento y disminuir el volumen de biometano disponible para su comercialización.
Principales contaminantes del biogás
La composición del biogás presenta una elevada variabilidad en función de las materias primas utilizadas, los cambios estacionales y las condiciones de funcionamiento de las instalaciones.
Entre los principales contaminantes que deben eliminarse se encuentran:
- Sulfuro de hidrógeno (H₂S): gas corrosivo, tóxico y de olor intenso que puede deteriorar los equipos de upgrading, las conducciones y los motores de cogeneración.
- Siloxanos: procedentes habitualmente de corrientes de residuos domésticos e industriales, generan depósitos abrasivos de sílice durante la combustión, capaces de dañar motores, turbinas y otros equipos.
- Compuestos orgánicos volátiles (COV): pueden afectar a la calidad del gas, contribuir a la contaminación atmosférica y generar dificultades para cumplir los requisitos ambientales.
- Compuestos odoríferos: sustancias como el sulfuro de hidrógeno y el amoníaco pueden provocar molestias por olores y aumentar la presión regulatoria sobre las instalaciones.
A estas dificultades se suman las fluctuaciones del caudal, la humedad y la temperatura, los cambios en las características de las materias primas y las mayores exigencias de disponibilidad de las plantas.
El carbón activo en la purificación del gas
El carbón activo constituye una de las tecnologías más utilizadas para la depuración del biogás y el biometano. Su estructura altamente porosa permite adsorber diferentes contaminantes y obtener una corriente de gas más limpia, adecuada para los procesos de upgrading o la generación energética.
Durante el tratamiento, el gas atraviesa un lecho filtrante de carbón activo, donde los contaminantes quedan retenidos en su estructura porosa.
Para garantizar la eficacia del proceso es necesario seleccionar correctamente el material filtrante, dimensionar los filtros según las características del gas, establecer límites de saturación y realizar una monitorización periódica. También resulta fundamental gestionar adecuadamente el carbón agotado.
Sistemas móviles para mejorar la continuidad operativa
El incremento de la producción de biometano está aumentando la necesidad de soluciones de tratamiento flexibles. En este sentido, los sistemas móviles de filtración con carbón activo permiten responder a variaciones en la carga de contaminantes, operaciones de mantenimiento y aumentos de producción sin necesidad de realizar grandes inversiones en nuevas infraestructuras.
El artículo recoge un proyecto desarrollado en una instalación de biometano de Puragen, donde el sistema de tratamiento existente estaba limitando la estabilidad de la producción. La incorporación de una solución de filtración móvil permitió mejorar el rendimiento de la depuración, incrementar la producción de biometano y reforzar la fiabilidad operativa.
Reactivación del carbón activo y gestión circular
La evolución de los sistemas de depuración también plantea la necesidad de mejorar la gestión del carbón activo agotado. La reactivación permite recuperar y reutilizar determinados materiales filtrantes, reduciendo la generación de residuos y favoreciendo un modelo de gestión más circular.
El artículo destaca la tecnología de reactivación CR3, desarrollada para tratar carbones activos con elevadas concentraciones de azufre y permitir su reciclaje y reutilización.
La combinación de tecnologías de purificación, monitorización del rendimiento, filtración móvil y reactivación del carbón activo permite mejorar la fiabilidad de las instalaciones, optimizar la producción de gas renovable y responder a unas exigencias ambientales y operativas cada vez mayores.
