Validan una tecnología de purificación de biogás para impulsar su aprovechamiento como energía alternativa

23/04/2024

La innovación tiene como objetivo la desulfuración del biogás producido en plantas de tratamiento de residuos sólidos urbanos y depuradoras de aguas residuales. Desarrollada por el proyecto LIFE Biogasnet, la solución se basa en la aplicación de tecnologías biológicas, eficientes y de bajo coste.

Validan una tecnología de purificación de biogás para impulsar su aprovechamiento como energía alternativa

El proyecto europeo LIFE Biogasnet ha validado
una nueva tecnología de purificación de biogás, que permite mejorar la calidad de este recurso producido en plantas de tratamiento de residuos sólidos urbanos y
depuradoras de aguas residuales, así como reducir la huella de carbono del ciclo de la energía y promover la descarbonización y la economía circular.
En concreto, la solución “se basa en la aplicación de tecnologías biológicas, eficientes y de bajo coste, y permite incrementar la calidad del biogás para promover su aprovechamiento como fuente de energía alternativa”, explica el coordinador del
proyecto, Xavier Gamisans, catedrático de la Universitat Politècnica de Catalunya en
Manresa.
El sistema desarrollado se ha ensayado durante un año en una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos situada en Cádiz y, posteriormente, en una planta de
tratamiento de residuos sólidos urbanos en la región de Ática, en Atenas (Grecia), dos instalaciones en las que se han empleado distintas fuentes de efluentes ricos en
amonio para desulfurar el biogás con el objetivo de validar la tecnología y su funcionamiento en entornos y condiciones diversas.
Paralelamente, se han realizado “estudios exhaustivos sobre el impacto ambiental de la tecnología para demostrar de forma objetiva cuáles son los escenarios más favorables para su implementación”, explica el director de la Unidad de Residuos, Energía e Impacto Ambiental del centro tecnológico Eurecat, Frederic Clarens. En este sentido, “se han realizado estudios de escalado para instalaciones distintas de aquellas en las que se ha instalado y operado el sistema del proyecto, por ejemplo, en plantas depuradoras de aguas residuales”.
De acuerdo con el director de la Unidad de Agua, Aire y Suelos de Eurecat, Xavier Martínez, este proyecto “es un claro ejemplo de cómo las tecnologías biológicas para el tratamiento de gases resultan cada día más robustas y atractivas para su implementación en la industria”.

Validación en dos instalaciones de tratamiento de residuos reales
Para su validación, la tecnología instalada en Cádiz ha incluido un biorreactor anóxico para la eliminación del sulfuro de hidrógeno del biogás con rendimientos superiores al 97%. La eliminación del sulfuro de hidrógeno es llevada cabo empleando nitrato
y/o nitrito que es obtenido en un biorreactor de nitrificación empleando el propiolixiviado del vertedero como fuente de amonio. El sulfuro de hidrógeno es oxidado, mayoritariamente, a azufre elemental, un subproducto revalorizable.
En cuanto a la instalación en la planta de Atenas, el proceso ha consistido, inicialmente, en la captura del amoníaco presente en los gases de extracción de una
planta de compostaje en una corriente líquida por parte de un biolavador. Esta corriente ha sido nitrificada a nitrito y/o nitrato para ser empleado en un biofiltro
percolador anóxico para llevar a cabo la eliminación del sulfuro de hidrógeno mediante su oxidación mayoritaria a sulfato. Por último, este sulfato se ha combinado con parte del líquido rico en amonio para producir sulfato de amonio en un reactor CSTR, convirtiendo de forma eficaz los gases residuales en un producto útil.
El consorcio de LIFE Biogasnet ha contado con la Universitat Politècnica de Catalunya, coordinadora del proyecto, el centro tecnológico Eurecat, la Universidad
de Cádiz y la Universidad Técnica Nacional de Atenas, y las empresas AERIS Tecnologías Ambientales y Bioreciclaje de Cádiz.

Sobre la Universitat Politècnica de Catalunya
La Universitat Politècnica de Catalunya - Barcelona Tech (UPC) es una institución pública de investigación y enseñanza superior en los campos de la ingeniería, la
arquitectura, las ciencias y la tecnología y una de las principales universidades técnicas en Europa. Dentro de la UPC, en su Campus de Manresa, el grupo de investigación BIOGAP (Tratamiento Biológico de Contaminantes Gaseosos y Olores) cuenta con una experiencia de más de 20 años en los tratamientos con gas biológico y se ha convertido en los últimos años en un referente por lo que se refiere a la aplicación de técnicas biológicas para solucionar un amplio abanico de problemáticas ambientales. El grupo posee una extensa experiencia en el uso de biofiltros para el tratamiento de diferentes tipos de contaminantes gaseosos orgánicos e inorgánicos, así como en la caracterización de estos dispositivos tanto desde un punto de vista teórico (modelización avanzada mediante técnicas CFD) como práctico (diseño y construcción de plantas piloto, técnicas respirométricas, monitorización de
biopelículas mediante microsensores diseñados ad hoc, entre otros). Esto les ha permitido desarrollar una nueva tecnología de desulfuración. El grupo tiene amplia
experiencia en la gestión de proyectos públicos y privados y, por lo general, en la transferencia de conocimiento. Más información en https://futur.upc.edu/BIOGAP
La Universidad Politécnica de Cataluña se ha encargado de la coordinación del proyecto Biogasnet, de la evaluación del impacto económico de la tecnología, la
diseminación de resultados y el networking, así como de la recopilación de datos y de su procesado y de la modelización de los procesos.

Sobre Eurecat
Eurecat, Centro Tecnológico de Cataluña, aglutina la experiencia de más de 750 profesionales que generan un volumen de ingresos que supera los 62 millones de
euros anuales y presta servicio a 2.000 empresas. I+D aplicado, servicios tecnológicos, formación de alta especialización, consultoría tecnológica y eventos
profesionales son algunos de los servicios que Eurecat ofrece tanto para grandes como para pequeñas y medianas empresas de todos los sectores. Eurecat cuenta con once sedes en Cataluña, situadas en Barcelona, Canet de Mar, Cerdanyola del Vallès,
Girona, Lleida, Manresa, Mataró, Reus, Tarragona, Amposta y Vila-seca, y con una sede en Chile. Este año, ha ampliado su presencia territorial con una sede en Málaga y abrirá delegación en Madrid. Asimismo, Eurecat participa en más de 200 grandes proyectos consorciados de I+D+I nacionales e internacionales de alto valor
estratégico y cuenta con 200 patentes y 10 spin-off. El valor añadido que aporta Eurecat acelera la innovación, disminuye el gasto en infraestructuras científicas y
tecnológicas, reduce los riesgos y proporciona conocimiento especializado a medida de cada empresa. Más información en www.eurecat.org

Dentro del proyecto Biogasnet, Eurecat ha apoyado la coordinación del proyecto, la evaluación del impacto ambiental y socioeconómico, así como ha sido el responsable de la comunicación, diseminación de resultados y networking.

Sobre la Universidad de Cádiz
La Universidad de Cádiz, fundada en 1979, cuenta con un Grupo de Investigación de Reactores Biológicos y Enzimáticos, centrado en el campo del biotratamiento de
emisiones gaseosas y la desulfuración de biogás que investiga biodesulfuración ybiofiltración de gases efluentes, entre otras áreas de investigación. El grupo cuentacon más de 25 años de experiencia en técnicas biológicas de desulfuración de biogás, destacando la aportación realizada en los últimos 10 años sobre la desulfuración en condiciones anóxicas (https://tep105.uca.es/biofiltracion/). La desulfuración anóxica permite el uso de nitrato y/o nitrito en lugar de oxígeno, lo que permite no diluir el biogás, evitar el riesgo de explosiones y, a la vez, se puede realizar la nitrificación de aguas ricas en amonio, permitiendo eliminar otros contaminantes. En este ámbito, el grupo cuenta con experiencia en el diseño, optimización, análisis del ciclo de vida, caracterización cinética, análisis de poblaciones, modelado y control de biofiltros percoladores y biorreactores con biomasa en suspensión. Más información en www.uca.es
La Universidad de Cádiz ha sido responsable de la operación del prototipo de Biogasnet en Cádiz, de la evaluación económica de la tecnología, el diseño de los
equipos y de la diseminación de resultados.

Sobre la Universidad Técnica de Atenas
La Universidad Técnica Nacional de Atenas (NTUA), fundada en 1836, es la institución académica más prestigiosa de Grecia. La Unidad de Ciencia y Tecnología
Ambiental (UEST) es un departamento de educación e investigación de la NTUA. La Unidad ha implementado más de 150 proyectos financiados por la UE y posee una
gran experiencia en la gestión de residuos sólidos y aguas residuales, promocionando tecnologías y técnicas innovadoras. Más información en www.uest.gr
La Universidad Técnica Nacional de Atenas ha sido la responsable de la operación del prototipo del proyecto Biogasnet en Atenas, así como de la diseminación de los
resultados.

Sobre AERIS Tecnologías Ambientales

AERIS es una empresa spin-off de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) con amplia experiencia en procesos industriales de tratamiento de gases y aguas. La principal actividad de AERIS es el desarrollo y venta de equipos de base biológica para purificar el agua industrial y los gases contaminados y producir y aprovechar
energía de residuos sólidos. Más información en www.aeris.es
En el marco del proyecto, AERIS Tecnologías Ambientales ha trabajado en el diseño, la construcción y la instalación de los equipos, el estudio de mercado y la elaboración
del plan de negocio, la diseminación de resultados y networking.

Sobre Bioreciclaje de Cádiz
Bioreciclaje de Cádiz es una empresa privada que gestiona los residuos sólidos urbanos de 34 municipios de la provincia de Cádiz. La empresa tiene el objetivo de
unificar el tratamiento de residuos y valorizar todos los materiales de desecho en una única planta ubicada estratégicamente. Más información en www.bioreciclaje.es
Bioreciclaje de Cádiz ha realizado en el proyecto Biogasnet la operación del prototipo en Cádiz, como usuario finalista de la tecnología.

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