Limpieza de Biogás

La vida moderna ofrece comodidades que nuestros antepasados apenas habrían imaginado. Gracias a las redes de transporte y la tecnología, la fruta, por ejemplo, nunca está fuera de temporada. Así como la leche y el vino se pasteurizan para eliminar organismos insalubres y hacerlos aptos para el transporte, almacenamiento y venta, el gas natural y el biogás deben someterse a regímenes específicos de limpieza y purificación.

¿Por qué el gas necesita ser "limpiado"?

El gas natural se extrae de esquistos y otras formaciones de roca sedimentaria. Lo que emerge de los pozos a menudo se denomina "gas natural húmedo" porque está acompañado de vapor de agua y LGN, o líquidos de gas natural. Otros elementos y compuestos menos deseados también vienen incluidos: azufre, helio, nitrógeno, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono. Entre los más problemáticos de la mezcla se encuentran el sulfuro de hidrógeno (H₂S) y el dióxido de carbono (CO₂). Incluso en pequeñas cantidades, el H₂S produce problemas de salud y respiratorios en quienes están cerca de él. Concentraciones más altas pueden incluso ser mortales. Igual de perjudicial para los proveedores de gas natural es el hecho de que el H₂S puede deteriorar el revestimiento de las tuberías y los tanques de almacenamiento. El dióxido de carbono plantea un problema diferente. Reduce el poder calorífico del gas, disminuyendo así su calidad y eficiencia.

¿Hay compuestos nocivos presentes en el biogás?

El biogás, el gas natural renovable derivado de la materia orgánica, no es inmune a la permeación de H₂S, CO₂ y otros gases extraños. Dado que es el producto final de una serie de reacciones químicas que tienen lugar en ausencia de oxígeno, se podría creer que el metano (CH₄) es el único compuesto que queda después de que la digestión anaeróbica se completa. No es así. Las bacterias que descomponen los materiales orgánicos —por ejemplo, estiércol, restos de comida, hojas muertas, aguas residuales— generan actividad que produce otras sustancias químicas, entre ellas CO₂ y H₂S. Las fases de la digestión anaeróbica producen diferentes sustancias. La hidrólisis termina con azúcares simples, aminoácidos y ácidos grasos volátiles. La acidogénesis también crea ácidos grasos volátiles, junto con amoníaco, CO₂ y H₂S. La acetogénesis produce ácido acético, hidrógeno y CO₂. Finalmente, metano, CO₂ y agua provienen de la metanogénesis.

¿Cómo se eliminan los contaminantes?

Cuando el gas natural se envía a la planta de procesamiento, la limpieza de H₂S y CO₂ del gas es la tarea número uno. Estos "gases ácidos" son, la mayoría de las veces, tratados con una solución de amina a medida que el gas natural fluye a través de una columna. Derivadas del amoníaco, las moléculas de amina en este líquido extraen el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de carbono del flujo de gas. Esto se dice que "endulza" el "gas agrio". Otro limpiador de gas fiable es la tecnología de membranas. El concepto básico es que los gases ácidos fluirán a través de la membrana sintética que separa los gases de alta permeabilidad, es decir, los gases ácidos, de los de menor permeabilidad —el metano. La limpieza de biogás también es factible con diversas técnicas. Un método muy eficaz es el uso de materiales que contienen altas cantidades de óxido de hierro: suelo alofánico, suelo pardo y arena negra. Mover el flujo de gas a través de estos materiales ha demostrado una eliminación casi completa de H₂S del biogás.