Depuración de biogás Carborex®
Carborex® MS, depuración de biogás mediante membranas
Depuración de biogás para inyección en la red o para uso como combustible en vehículos
Combustibles renovables
La producción de gas natural de manera sostenible se puede conseguir mediante la depuración de biogás. El biogás es un gas producido por la fermentación de productos de desecho biológicos y principalmente contiene metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2). La depuración es un proceso mediante el cual se separa el metano del dióxido de carbono, lo que da como resultado un flujo de gas metano muy puro. A diferencia del biodiesel y el bioetanol, este bio-metano tiene mejores propiedades que su homólogo, el gas natural fósil.
El proceso de depuración del biogás se puede realizar mediante un sistema Carborex® MS, que separa el metano del dióxido de carbono mediante el uso de tecnología de membranas. Este proceso tiene las ventajas de que no requiere aditivos químicos, tiene un bajo consumo de energía y es fácil de operar. Todo el sistema está construido sobre un soporte o integrado en un contenedor, lo que da como resultado sistema compacto en un espacio reducido y fácil de transportar. Por lo tanto, es una solución eficiente de tecnología limpia con reducidos costes operativos (OPEX).
Membranas
Las membranas que integran los sistemas Carborex® MS están formadas por cientos de fibras huecas que parecen espagueti. Las fibras huecas son no porosas y están hechas de polímeros. La separación del metano y del dióxido de carbono ocurre debido a la diferencia en la difusividad. La estructura molecular del dióxido de carbono permite que esta molécula pase a través del material polimérico más rápido que la molécula de metano. El biogás penetra en las membranas dentro de las fibras huecas. La separación da como resultado una corriente rica en dióxido de carbono en el lado del permeado de la membrana y una corriente rica en metano en el lado del producto retenido de la membrana.
Pretratamiento y compresión
El biogás consiste principalmente en metano y dióxido de carbono. Sin embargo, todavía hay algunos otros componentes que deben eliminarse antes de penetrar en las membranas. Por ejemplo, el biogás contiene en muchos casos también H2S, mercaptanos y terpenos que deben eliminarse. Además, el biogás contiene agua que preferiblemente se elimina antes de penetrar en las membranas. Por esta razón, Carborex® MS incorpora una sección de pretratamiento donde se eliminan estos componentes. El siguiente paso es comprimir el gas hasta una presión de 16 bar mediante un compresor. La presión optimiza la separación del metano y el dióxido de carbono al aumentar la permeabilidad de la membrana.
Diseño multietapa vs. etapa única
Una membrana contiene cientos de fibras huecas, los sistemas Carborex® MS contienen muchas membranas. Dependiendo del flujo de entrada, la cantidad de membranas dentro de un sistema Carborex® MS puede variar. Aunque una membrana separa el CO2 del CH4, la selectividad de una membrana no es del 100%. Esto significa que al final de una membrana, el flujo de metano todavía contiene una cierta cantidad de dióxido de carbono. Para lograr una alta pureza de metano al final del proceso, se dispone otro conjunto de membranas después del primer conjunto. Llamamos a cada conjunto de membranas, etapa. El proceso mediante etapas múltiples permite alcanzar concentraciones de metano de >98%. En el lado del permeado, gracias a un diseño óptimo, la concentración de metano en la corriente de dióxido de carbono se puede reducir a <0,5%.
Operación fácil
Carborex® MS es un excelente ejemplo de lo que DMT entiende por tecnología Plug & Play. Todo el sistema puede iniciarse activando el botón de inicio. El sistema es robusto y estable. Por lo tanto, el sistema requiere poco mantenimiento. Debido a que es un proceso seco, no requiere un tratamiento posterior de ningún residuo.
Productos finales
El bio-metano de Carborex® MS se puede usar con varios propósitos. Como el bio-metano es equivalente al gas natural, se puede inyectar en la red de gas natural. En caso de que no haya una red de gas disponible, el gas puede usarse como combustible para transporte. En este caso, el gas se comprime a 250 bar como bio-GNC o se licúa (-162 grados Celsius) como bio-GNL.
Descripción del producto bio-GNL – “Gas verde” licuado
El gas natural licuado, resultado de la licuefacción del bio-metano de alta calidad, puede presumir de ser el único biocombustible que es mejor que su homólogo fósil. Diversos estudios demuestran que el bio-GNL es un combustible disponible para la reducción de emisiones de CO2 y, por lo tanto, una inversión ideal para alcanzar los objetivos climáticos. Al combinar la combustión limpia, el transporte fácil, la flexibilidad, disponibilidad y un precio estable, el bio-GNL está ganando acceso como el combustible del futuro. Y con los sistemas DMT puede conseguirse.
Los problemas comunes asociados a la licuefacción del biogás (como la presencia de contaminantes y la congelación de componentes como el CO2 y el H2O) han sido superados desarrollando un proceso que consta de cuatro fases. Primero, el biogás se pre-trata para la eliminación de contaminantes tóxicos y nocivos y de H2O. A continuación, el biogás se depura y se refina mediante las membranas del exclusivo Carborex® MS plug-and-play. Finalmente, el gas se licúa en un Carborex® LNG y se deja listo para ser distribuido a las estaciones de combustible.
Hasta 30 toneladas por día
Si bien la tecnología de DMT garantiza una corriente de gas pobre en CO2 y libre de H2O a alta presión, el ciclo de licuefacción puede aprovechar estas mismas ventajas para aumentar su propia eficiencia y eliminar los riesgos operativos relacionados con la calidad. El resultado es un proceso flexible de bajo costo, disponible y escalable de hasta 30 toneladas por día, que ofrece un grado variable de integración de las etapas de depuración y licuefacción.
Kromschroeder y DMT Environmental Technology
La valoración energética de los residuos orgánicos es clave en el esfuerzo por disminuir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y resolver un creciente problema ambiental al mismo tiempo. Kromschroeder, en una decidida apuesta por la mejora del medio ambiente, ofrece al mercado las tecnologías de DMT Environmental Technology que cuenta con una demostrada experiencia en la depuración de biogás y en la compresión y la licuefacción del biometano.
