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Según la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de EE. UU., el automóvil promedio emite 4.6 toneladas métricas de dióxido de carbono (CO2) al año. Aunque esa cifra puede variar según el consumo de combustible y otros factores, hace reflexionar a quienes están preocupados por las amenazas atmosféricas provenientes de los gases de efecto invernadero. Además, esta cifra sugiere que los vehículos más grandes —camiones, autobuses, por ejemplo— emiten un volumen aún mayor de CO2. Tales realidades destacan la urgencia de desarrollar combustibles y fuentes de energía renovables que no añadan nuevas emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera terrestre. El biogás es una de esas fuentes que también es convertible a forma líquida.
De hecho, el biogás no es difícil de localizar. La vegetación y los restos de animales en descomposición; la basura biodegradable como cáscaras de plátano, corazones de manzana, cáscaras de huevo y recortes de grasa; el estiércol de animales de granja y los excrementos de la vida silvestre; y las aguas residuales y servidas, todos sirven como posibles puntos de origen del biogás. La clave es que su descomposición ocurra sin oxígeno. La creación de biogás es anaeróbica, por lo que, en el mundo natural, ocurre cuando esta materia orgánica es enterrada. Las tecnologías modernas, sin embargo, han hecho posible la digestión anaeróbica de dichos materiales como resultado de la ingeniería humana. Ya sea en un aparato diseñado o en un bioma exterior, la digestión anaeróbica procede de manera consistente. Una vez privados de oxígeno, los materiales orgánicos, o sustrato, son sometidos a la descomposición por organismos bacterianos específicos. Primero, los microbios hacen que los organismos sean solubles en agua y dividen los enlaces químicos dentro de ellos. Luego, los componentes del sustrato se transforman a través de reacciones químicas en ácidos volátiles. Estos ácidos finalmente se convierten en biogás que consiste en CO2 y metano (CH4). El metano es el compuesto productivo que ofrece el biogás.
Además de CH4 y CO2, el biogás contiene menores cantidades de sulfuro de hidrógeno, vapor de agua y otros compuestos que son peligrosamente tóxicos para la salud pública y la infraestructura energética, o perjudiciales para la eficiencia y el rendimiento del propio metano. Antes de que el biogás sea apto para su uso, estos contaminantes deben eliminarse. Algunos de ellos se absorben por contacto con soluciones químicas; otros se adsorben mediante el contacto con sólidos como el carbón activado. A veces se emplean membranas para filtrar los compuestos no deseados. Sea cual sea la técnica, el metano debe alcanzar un grado de pureza antes de ser utilizable.
La conversión de biogás puede funcionar potencialmente para cualquier número de combustibles como su producto final. El metano limpio y purificado puede usarse para etanol, diésel, metanol, gasolina o gas licuado de petróleo (LPG). Más precisamente, sin embargo, la conversión de biogás consiste en usar biometano en lugar de estos combustibles de transporte mediante la modificación de motores. Un motor de gasolina de cuatro tiempos y un solo cilindro, por ejemplo, puede ser reequipado para biogás mediante una operación bastante sencilla. La descontaminación y purificación son obligatorias. Más allá de esa necesidad, el biogás debe ser comprimido con una presión que ascienda a casi 700 libras por pulgada cuadrada y enfriado a 126 grados bajo cero en la escala Fahrenheit. Una vez que el biogás es adecuado, el carburador del motor es el único componente principal del motor que necesita ser reemplazado o, al menos, significativamente renovado.
El LPG es en realidad un derivado del gas natural geológico cuando se combina con petróleo crudo refinado. Es preferido por varias razones: facilidad de transporte; densidad energética; eficiencia de combustión; y eficiencia de transferencia de calor. En gran medida, el LPG se utiliza principalmente a nivel doméstico, es decir, para cocinar y calentar, pero también es cada vez más empleado por la industria. El LPG también posee ventajas ecológicas, ya que emite niveles más bajos de óxido nitroso, óxido de azufre y partículas. La conversión de biogás a LPG es un tema oportuno ya que los científicos pronostican un eventual agotamiento del petróleo líquido. Muchos creen que el gas natural y —por extensión— el biogás sirven como la solución a este vacío venidero en los combustibles líquidos.
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