Mass Transfer in Chemical Engeering Processes - Chapter 7 - Removal of H2S and CO2 from Biogas by Amine Absorp-tion

Transferencia de Masa en Procesos de Energías Químicas - Capítulo 7 - Remoción de H2S y CO2 del Biogás por Absorción de Aminas

Por razones estratégicas y ambientales, actualmente existe un creciente interés en los biocombustibles como fuente de energía alternativa. Los bio-alcoholes y el biodiesel son las alternativas que se han considerado para el automovilismo, mientras que la biomasa y el biogás son las alternativas que se han considerado para la generación de energía eléctrica.

El biogás es un combustible de contenido energético medio derivado de la descomposición de la materia orgánica en condiciones anaeróbicas. Puede obtenerse de los vertederos o de los biodigestores que transforman el estiércol y la biomasa en abono natural en las granjas tras 25-45 días de residencia. Debido a su naturaleza gaseosa y a la imposibilidad de producirlo de forma intensiva, no resulta atractivo para la generación de energía a gran escala. Sin embargo, recientemente ha surgido un nuevo enfoque para la generación de energía eléctrica. Consiste en interconectar miles de plantas eléctricas de pequeña y mediana escala alimentadas por fuentes de energía renovables a las redes eléctricas nacionales o regionales. Se trata de interconectar los cientos de pequeños generadores aéreos y paneles solares existentes. Aunque todavía quedan varias cuestiones técnicas por resolver, esta alternativa de generación de energía eléctrica distribuida está siendo considerada como la mejor alternativa para llevar la electricidad a las comunidades rurales alejadas de los grandes centros urbanos.

En este caso, el uso del biogás generado en las miles de granjas y vertederos existentes, como combustible para los motores de combustión interna conectados a un generador eléctrico se convierte en una alternativa muy atractiva para la generación de energía eléctrica por su muy bajo coste, su alta relación beneficio-coste y su altísimo impacto positivo en el medio ambiente. El biogás está compuesto principalmente por metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂). También contiene trazas de sulfuro de hidrógeno (H₂S). Su composición varía en función del tipo de biomasa. Para ser utilizado como combustible para motores de combustión interna, se ha recomendado una concentración de CH₄ superior al 90%. Sin embargo, el CO₂ tiene una concentración típica de ~ 40%. Esta elevada concentración de CO₂ reduce la potencia del motor proporcionalmente a su concentración, lo que limita el uso del biogás en las centrales eléctricas accionadas por motores de combustión interna. El alto contenido de H₂S (~3500 ppm) provoca corrosión en las partes metálicas del interior del motor. El H₂S es un ácido inorgánico que ataca la superficie de los metales cuando se ponen en contacto directo. El agrietamiento por tensión del azufre (SSC) es el mecanismo corrosivo más común que aparece cuando el metal entra en contacto con el H₂S. En este proceso se forman sulfuros de hierro e hidrógeno atómico.