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OBTENCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DEL PROCESO DE BIODIGESTIÓN

Instituto Nacional Dr. Francisco MartÍnez Suárez (INFRAMS), Chalatenango

En el año 2018, el Consejo Nacional de Energía (CNE) junto al apoyo financiero de la Comisión Centroamericana de Ambiente y Desarrollo (CCAD) y el apoyo técnico de Aqualimpia Engineering (AQL-LA.), ejecutó un proyecto base de obtención de biogás a partir del proceso de biodigestión con los  desechos animales de la granja del Instituto Nacional Dr. Francisco Martínez Suárez (INFRAMS), ubicada en Chalatenango.

Por el momento, el biogás es consumido en la planta agroindustrial del instituto, para la cocción de alimentos y la realización de prácticas demostrativas, sin embargo, la mayor demanda calorífica se encuentra en el comedor del INFRAMS, a aproximadamente 3 kilómetros de la granja, donde se alimenta alrededor de 150 alumnos diariamente utilizando GLP. Sin embargo, en las aplicaciones de biodigestión, el biogás puede ser utilizado únicamente en el lugar donde es generado, debido a las dificultades técnicas asociadas.

 

Es por ello que el CNE solicitó apoyo a la UCA para lograr el almacenamiento y transporte del biogás, proyecto que está siendo desarrollado actualmente por parte de un grupo de alumnos de Ingeniería Mecánica en proceso de graduación.

 

Para lograr dicho fin se ha planteado el desarrollo de dos fases:

Limpieza del biogás

La composición del biogás depende principalmente del tipo de biomasa y biodigestor utilizados en el proceso, siendo esta por lo general, 50% – 70% metano (CH4), 30% – 40% dióxido de carbono (CO2), 0% – 1% sulfuro de hidrógeno (H2S) y  otros elementos en bajas concentraciones como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2) y oxígeno (O2). Sin embargo, el CH4 es el único de los componentes del biogás que puede ser convertido en energía eléctrica y/o mecánica mediante un proceso de combustión; los demás componentes hacen que la calidad y eficiencia energética del biogás disminuyan, y algunos de ellos ocasionan inconvenientes operacionales en los distintos procesos de aprovechamiento. Por ello, el biogás necesita ser sometido a un tratamiento de purificación, el cual consistirá en dos filtros de humedad hechos de silica gel, un filtro de dióxido de carbono hecho por medio de una solución de agua con cal y un filtro de sulfuro de hidrógeno hecho con viruta de hierro oxidada. Se han diseñado los filtros para que sean de fácil operación y mantenimiento por parte del personal de la granja y se espera obtener como resultado 95% de metano en el biogás.


Almacenamiento del biogás

Una vez purificado el biogás, este será almacenado de dos maneras: volumétrica y a presión. Para ello se comprimirá el biogás a una presión de 125 psi, utilizando un compresor de refrigerante R600a, que es un hidrocarburo. El compresor tiene la característica de tener separada la parte eléctrica de la mecánica, evitando riesgo de incendio por chispa. Además el sistema de compresión contará con control eléctrico para obligar el paro ante una sobrepresión y para facilitar el manejo por parte del personal de la granja. Una vez comprimido el biogás se almacenará en cilindros como los del GLP (almacenamiento a presión) y en bolsas para biogás (almacenamiento volumétrico) y se harán pruebas de rendimiento de cocción de alimentos y ebullición de agua, entre ambas tecnologías, para determinar cuál es la más factible desde los puntos de vista técnico y económico.

 

Para finalizar el proyecto se realizarán patrones de llenado para la granja así como manuales de operación y mantenimiento de todos los procesos y equipos involucrados. Además se capacitará al personal y alumnos sobre la implementación de estas novedosas tecnologías para promover el conocimiento y uso de las energías renovables.

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