Rutas y retos para la valorización de biogás

Routes and challenges for biogas valorization

Las tecnologías de digestión anaerobia para procesar corrientes residuales (fracción orgánica de residuos de vertedero, lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales, purines, etc.) han originado un incremento de la producción de biogás. El biogás está compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono, aunque contiene otros componentes minoritarios e impurezas que obligan a efectuar tratamientos para su purificación y acondicionamiento. Existen diversas alternativas para el aprovechamiento y la valorización de este gas, como son: su utilización directa en la generación de energía calorífica y/o eléctrica, su conversión a biometano, y la producción de gas de síntesis (H₂+-CO), que posteriormente permite producir combustibles líquidos y/o compuestos químicos de interés como el metanol. En este trabajo se presenta una revisión general de las alternativas de valorización de biogás, con énfasis en los procesos de reformado catalítico, tales como el reformado seco o con vapor de agua y procesos de reformado combinado incluyendo la oxidación parcial.

1. Introducción

Uno de los problemas más graves de la sociedad actual es el incremento de los residuos generados y la necesidad de implementar procesos para su valorización obteniendo productos de valor añadido. Por este motivo, la gestión de residuos orgánicos, como los residuos sólidos en vertederos, las deyecciones ganaderas como el estiércol de ganado y los purines, así como el tratamiento de las aguas residuales urbanas, están teniendo una gran importancia debido a su impacto medioambiental. Ello está provocando que se desarrollen nuevas maneras de gestionar estos residuos, más eficientes y orientadas tanto a minimizar su impacto medioambiental, como a disminuir el volumen de residuos finalmente dispuestos, a la vez que se persigue su máximo aprovechamiento y valorización. En este sentido, el tratamiento de las corrientes residuales anteriormente citadas mediante tecnologías de digestión anaerobia está generando grandes cantidades de un gas combustible rico en metano denominado biogás, a la vez que se minimiza el volumen de residuos generados.

Asimismo, y debido a la concienciación global existente a nivel mundial para frenar el cambio climático, se están buscando nuevas tecnologías para evitar la emisión a la atmósfera de dos de los principales gases de efecto invernadero, como son el metano (CH₄) y el dióxido de carbono (CO₂), y que son los principales componentes del biogás. Por otra parte, cabe destacar que la existencia de numerosas fuentes de gas natural no convencional ricas en metano y el auge en el desarrollo de tecnologías para la captura y almacenamiento de CO₂ obligan necesariamente a la valorización de estos dos gases mediante procesos que permitan su aprovechamiento conjunto de manera viable tanto desde un punto de vista técnico como económico. Debido a ello, hay un interés enorme actualmente en el desarrollo de tecnologías que permitan el procesado simultáneo de ambos gases y que son sumamente interesantes para poder valorizar corrientes de biogás como las anteriormente citadas.

Existen diversas posibilidades para el aprovechamiento y valorización de biogás, bien mediante su conversión directa en energía o a través de su procesado y acondicionamiento para su utilización como combustible o como materia prima que puede ser posteriormente transformada en otros productos valiosos. En este sentido, una de las alternativas más prometedoras permite la valorización simultánea de ambos gases mediante su conversión a combustibles sintéticos o a productos de interés industrial.