¿Cómo se obtiene el biogás?

Obtención de biogás: Un camino hacia la sostenibilidad

Las aplicaciones del biogás demuestran su versatilidad y su capacidad para sustituir el uso de combustibles fósiles no renovables. Reduce las emisiones contaminantes y contribuye a la transición hacia un futuro energético más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

En este blog de Greening Concesiones explicamos cada una de las fases de producción del biogás.

Producción del biogás

El biogás cuenta con un poder calorífico promedio que oscila entre 18.8 y 23.4 (MJ/m³). Esto permite aprovechar eficientemente este recurso bioenergético en diversas aplicaciones como una fuente de energía sostenible y contribuyendo a la reducción de emisiones contaminantes.

Se produce mediante el proceso de fermentación de materiales orgánicos en ausencia de oxígeno. Su composición principal incluye:

Metano (CH₄): Es el componente principal del biogás y representa la mayor proporción. El metano es un gas de efecto invernadero, pero su emisión durante la producción de biogás es mucho menos perjudicial que su liberación directa a la atmósfera.
Dióxido de carbono (CO₂): Es otro componente significativo del biogás. El CO₂ es un gas de efecto invernadero, pero cuando se produce a través del proceso de fermentación anaeróbica, se considera neutral en carbono, ya que proviene de fuentes orgánicas renovables.
Sulfuro de hidrógeno (H₂S): Es un compuesto gaseoso que puede estar presente en pequeñas cantidades en el biogás. El H₂S tiene un olor desagradable y puede ser corrosivo, por lo que es necesario su tratamiento antes de utilizar el biogás.
Vapor de agua: El biogás también contiene vapor de agua en cantidades variables, dependiendo de las condiciones del proceso de fermentación y la composición de los materiales orgánicos utilizados.

Además, es importante tener en cuenta que el biogás puede contener otros compuestos contaminantes, especialmente si se produce a partir de residuos de vertederos. Estos compuestos deben ser controlados y eliminados para garantizar un biogás de calidad.

El proceso de producción de biogás a través de la fermentación anaeróbica se divide generalmente en cuatro fases. Las fases se estudian desde un enfoque bioquímico y microbiológico. Estas fases incluyen la hidrólisis, la acidogénesis, la acetogénesis y la metanogénesis, y cada una juega un papel crucial en la descomposición y producción de biogás a partir de la materia orgánica.

Fase I: Hidrólisis

El proceso de obtención de biogás comienza con la descomposición anaeróbica de compuestos orgánicos, los cuales deben atravesar una pared celular para que la materia orgánica pueda ser aprovechada. En esta etapa, los agentes hidrolíticos generan enzimas extracelulares que convierten la materia polimérica en compuestos orgánicos solubles.

Es importante tener especial cuidado durante esta fase, ya que varios factores pueden afectarla, tales como el pH, la temperatura, la composición bioquímica del sustrato y el tamaño de las partículas, entre otros.

Fase II: Acidogénesis

Durante esta etapa, se produce la transformación de moléculas orgánicas solubles en compuestos que serán aprovechados por agentes metanogénicos, como el fórmico, acético e hidrógeno, así como otros compuestos más ligeros, como el propiónico, valérico y láctico.

Además, en esta etapa se lleva a cabo la eliminación completa de cualquier rastro de oxígeno presente en el biodigestor, que puede ser un sistema artificial o natural utilizado para aprovechar la digestión anaeróbica y convertir el estiércol en biogás y fertilizante.

Fase III: Acetogénesis

En esta etapa, se aprovechan compuestos como el etanol, ácidos grasos y compuestos aromáticos que no pueden ser metabolizados directamente por las bacterias. Estos compuestos se convierten en otros más simples, como el acetato e hidrógeno.

Fase IV: Metanogénesis

En esta fase, las bacterias metanogénicas, microorganismos procariotas, entran en acción y actúan sobre los compuestos generados en las etapas anteriores. Con la producción de metano, estas bacterias completan el proceso de descomposición anaeróbica.

Se ha demostrado que aproximadamente el 70% del metano producido en el biodigestor proviene de la descarboxilación de la sustancia acética. Esto se debe a que solo dos clases de bacterias son capaces de utilizar el acetato como sustrato en este proceso.

Greening Concesiones

En Greening Concesiones apostamos por el biometano ya que se ha convertido en una fuente de energía renovable y sostenible con una serie de ventajas e importancia significativas. Tiene la ventaja de ser un combustible de bajo contenido en carbono.

Al utilizar biometano en lugar de combustibles fósiles, se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero, especialmente de dióxido de carbono (CO2), principal responsable del cambio climático.