Cinco pasos para promover la eficiencia de una planta de biogás

Sabine Artuso, directora de productos de gases especiales del segmento de Gases Industriales de Donaldson, destaca cinco áreas en las que los productores de biogás pueden optimizar la eficiencia e impulsar el crecimiento de sus operaciones. 

En el creciente segmento de las energías verdes, la energía eólica y solar suelen atraer muchos de los titulares, pero vale la pena recordar que la energía generada a partir de biomasa es actualmente una de las áreas más importantes -y de más rápido crecimiento- dentro del segmento. Algunas fuentes renovables, como la solar y la eólica, son intermitentes. La biomasa puede proporcionar un suministro de energía más constante y tiene características únicas que la diferencian de otras fuentes renovables.

Numerosas organizaciones están explorando nuevas oportunidades en la producción de biogás, desde los principales productores de gas y operaciones agrícolas hasta las plantas de tratamiento de aguas residuales y las agencias gubernamentales.

El desarrollo del hidrógeno verde está impulsando gran parte del crecimiento, pero es importante recordar que la demanda sigue siendo relativamente limitada, dado su alto coste de producción en comparación con el hidrógeno gris, menos respetuoso con el medio ambiente. Esta es la razón por la que el biogás sigue siendo un sector tan vital: proporciona una forma de procesar y convertir el exceso de gas verde en gas de síntesis (bi-reformado de metano), que luego puede venderse de nuevo en el mercado del gas.

El biogás se crea tomando una forma de biomasa (vertedero, residuos agrícolas, purines de plantas de tratamiento de agua, etc.) y poniéndolo a través de un digestor, un gran recipiente que se utiliza para descomponer el material. Los gases resultantes de este proceso se purifican, filtran y separan para extraer el biometano, que luego se puede inyectar de nuevo en el suministro de gas local para su uso en hogares y empresas. Puede ser un proceso productivo y lucrativo para muchos propietarios de plantas.

No solo devuelve el biogás (metano) a la red de gas para su venta, sino que también ofrece oportunidades para separar otros componentes útiles, como el dióxido de carbono o el biocarbón (material rico en carbono) que puede utilizarse como fertilizante.

La producción de biogás ofrece múltiples oportunidades para la reducción de emisiones; Por ejemplo, mediante el aprovechamiento de los residuos orgánicos y su uso para producir energía de manera eficiente o reduciendo la dependencia de métodos de producción de energía menos respetuosos con el medio ambiente, como los combustibles fósiles.

A medida que las empresas buscan reducir su carga ambiental y ofrecer soluciones que satisfagan las crecientes necesidades de energía y gas, es fácil comprender el creciente atractivo para la producción de biogás.

Aquí hay cinco áreas clave en las que los propietarios de plantas pueden aprovechar el creciente interés en el segmento de producción de biogás y centrar su atención en obtener una eficiencia óptima de sus operaciones:

1. Sé flexible

Cada instalación de producción es única, y el biogás que produce puede variar según el tipo de residuo que se procesa. Si bien la mayor parte del biogás se compone de CO2y biometano (que en última instancia es lo que se inyecta en la red de gas), también puede haber trazas de nitrógeno, oxígeno o sulfuro de hidrógeno. Tener una planta que pueda lidiar con los insumos cambiantes y que ofrezca capacidades flexibles de producción o captura finalmente cosechará recompensas. Este enfoque garantiza que los diseños sean lo más eficaces posible y, al mismo tiempo, mantenga los residuos al mínimo absoluto.

2. Acierta con la talla

Europa es el mercado de biogás más grande del mundo, con más de 1.200 instalaciones de producción. A nivel mundial, se prevé que el sector del biogás alcance una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) superior al 4,5% entre 2019 y 2027. Además de la necesidad de flexibilidad, es importante que las empresas acerten con el tamaño adecuado para hacer frente a las necesidades de capacidad actuales y futuras.

Esto es particularmente relevante para la eliminación de agua, ya que los insumos al digestor de biogás a menudo tienen un alto contenido de agua. Un filtro de tamaño óptimo favorecerá la eliminación eficaz del agua y las altas tasas de producción. Sin embargo, si el filtro está lleno de agua, el gas no puede pasar fácilmente. Una planta de producción puede superar sus equipos; Si los niveles de producción no son los esperados, es posible que se necesite un nuevo sistema de filtración.

3. Apuesta por la calidad

Los propietarios de plantas necesitan equipos de producción que cumplan varios requisitos. Los filtros deben estar diseñados para soportar entornos de producción desafiantes, resistir gases corrosivos y permitir un fácil reemplazo de elementos. Las secadoras deben ser energéticamente eficientes y capaces de adaptarse a las variaciones en el flujo de aire.

Los equipos de filtración deben eliminar las impurezas, pero también ofrecer protección incorporada contra ellas. El equipo de secado debe reducir la humedad y la humedad para garantizar una producción de alta calidad. Todo esto debe encajar dentro de una configuración optimizada y centrada en la rentabilidad con riesgos mínimos de limpieza y tiempo de inactividad. En última instancia, si una instalación suministra biogás más rápido, más limpio y con mejor calidad, entonces está diseñada para la productividad.

4. Diseño según los estándares

Si bien las políticas y regulaciones varían de un país a otro, todas se centran en un marco común que define los estándares de calidad, los procedimientos, la trazabilidad y el cumplimiento. En el futuro, es probable que los estándares de calidad para la producción de biogás sean más estrictos, por lo que tiene sentido planificar con anticipación.

Las empresas deben prestar especial atención a las directivas ATEX de la UE, que armonizan las normas de seguridad para equipos en atmósferas potencialmente explosivas. En Donaldson, estamos viendo que cada vez más clientes especifican las normas ATEX no solo para cumplir con la normativa, sino también para garantizar los más altos niveles de calidad y ayudar a preparar sus instalaciones para el futuro.

5. Maximizar el rendimiento a través de la atención proactiva

El mantenimiento regular es la piedra angular para garantizar un rendimiento y una longevidad óptimos de las instalaciones de producción de biogás. Al adoptar un enfoque proactivo para el mantenimiento y asociarse con fabricantes confiables como Donaldson, los operadores de plantas pueden minimizar el tiempo de inactividad, mejorar la productividad y mantener los más altos estándares de calidad.

Una instalación bien mantenida no solo garantiza la eficiencia operativa, sino que también respalda la rentabilidad a largo plazo, lo que hace que el mantenimiento sea una inversión en el éxito y la sostenibilidad de las operaciones de biogás.

La eficiencia gana

La producción de biogás es uno de los mejores ejemplos de operaciones comerciales verdaderamente circulares. Es un área dinámica donde existe una demanda de mayor producción y mayor calidad con una producción más simple y limpia.

Con las emocionantes oportunidades de crecimiento en volumen y calidad, los ganadores finales en el campo del biogás serán aquellos que puedan alcanzar los niveles más altos de eficiencia en la producción.

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