Cómo transformar residuos en energía verde

Con el proyecto de depuración de biogás del depósito controlado de Can Mata (Barcelona), la instalación de Ferrovial Servicios se convertirá en la primera de España que valorizará su biogás de vertedero convirtiéndolo en biometano para ser inyectado en la red de distribución de gas natural. Gracias a los residuos se producirán 40 millones de metros cúbicos de biogás al año reduciendo a su vez 17.449 Tn de CO2/año.

Alex Grande, Jefe de Proyecto del área de Medioambiente de Ferrovial Servicios

El depósito controlado de Can Mata, ubicado en el municipio de Els Hostalets de Pierola (Barcelona) está considerado uno de los más grandes de España. Ferrovial Servicios opera este centro de 68 hectáreas que ha tratado en los últimos 20 años más de 20 millones de toneladas de residuos. En total, los residuos almacenados en Can Mata producen en torno a 40 millones de metros cúbicos de biogás al año. Este biogás es valorizado actualmente utilizándolo como combustible para la producción de electricidad en una planta de cerámica y para la generación de calor en los procesos de tratamiento de los lixiviados.

Cómo transformar residuos en gas natural inyectable a la red

A lo largo de los últimos años, gracias al impulso de la Economía Circular, se han desarrollado en Europa distintas iniciativas para la transformación del biogás – procedente de instalaciones de tratamiento de residuos- en biometano con la calidad suficiente para su inyección en las redes de distribución de gas natural. Alineado con este objetivo, Ferrovial Servicios ha impulsado este proyecto con Waga Energy para instalar en el depósito de Can Mata una unidad de depuración de biogás capaz de tratar hasta 2.200 m³/h (2.000 m³/h nominales). El biometano obtenido será inyectado en la red de distribución de gas natural de la empresa Nedgia, del grupo Naturgy. Para ello, se construirá una conducción de gas que unirá la unidad de depuración de biogás con el gasoducto ubicado en el municipio de Capellades donde el biometano será consumido.

Proceso de transformación del biogás en biometano

El biogás de vertedero es una mezcla de diferentes gases generada espontáneamente por la acción de microorganismos, en el interior de los vasos donde son depositados los residuos. Este gas está compuesto principalmente por metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), nitrógeno (N2) y oxígeno (02). Dicha composición es variable, incluso durante el mismo día debido a las condiciones meteorológicas. Para obtener biometano apto para la inyección, es necesario separar las moléculas de metano de los otros compuestos, lo que no es un proceso fácil. Dado que el nitrógeno, el oxígeno y el metano son moléculas de tamaños similares, la separación por filtración es muy difícil. Además, el biogás de vertedero contiene otros compuestos (COV’s, amoníaco, siloxanos, etc.) que también hay que eliminar para cumplir con las especificaciones de la red. Por este motivo, Ferrovial Servicios ha apostado por la tecnología WAGABOX® que, gracias a un innovador proceso de dos etapas, depura el biogás de vertedero para convertirlo en biometano. La primera etapa consiste en una separación por membranas, en la que se retira el CO2 contenido en el biogás; y la segunda, consiste en una destilación criogénica para separar el metano del N2 y O2, obteniendo el biometano.

El proceso de separación mediante membranas es la tecnología de referencia para la purificación del biogás de digestores, similar al biogás producido en los depósitos controlados en lo que al contenido de CO₂ se refiere. Esta tecnología es reconocida por su rendimiento técnico y económico. El sistema es muy flexible y permite adaptarse a composiciones y caudales de biogás variables, garantizando al mismo tiempo una muy alta disponibilidad. Por su parte, la destilación criogénica consiste a enfriar el biogás hasta una temperatura de 112 K (-116 °C) de forma que se obtiene metano en fase líquida mientras, que el nitrógeno y el oxígeno permanecen en la fase gaseosa.

Para dimensionar la unidad de depuración de biogás a instalar en Can Mata, se ha realizado una estimación de la producción de biogás a través de un modelo de cálculo que tiene en cuenta, como principales parámetros, las toneladas de residuos depositados en el depósito y su composición. Para el cálculo de la producción se ha utilizado un método mixto teórico-práctico que permite determinar el modelo cinético, utilizando un algoritmo matemático (derivado del propuesto por Tabasaran, 1976) elaborado sobre un modelo típico que permite construir una curva estándar de productividad específica para cada tonelada de residuo.

El biometano producido en Can Mata se entregará al módulo de inyección de Nedgia, donde se incrementará la presión hasta 17 bares. En este módulo se verificará que el biogás cumple con los parámetros adecuados, y se le aplicará un tratamiento de odorización mediante la aportación de THT (ya que el biometano que sale del proceso de depuración sin ningún COV que le dé olor). Desde ese punto, el biometano se conducirá, mediante un gaseoducto enterrado, hasta el punto de inyección de red de distribución de Nedgia, ubicado en unos 4 km del Depósito de Can Mata.

Artículo publicado en el nº78 Marzo-Abril 2021