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Las plantas de biogás producen metano junto con más del 40% de CO2 que se libera a la atmósfera en las plantas de biogás convencionales.
Los investigadores del Instituto Fraunhofer de Microingeniería y Microsistemas IMM han encontrado ahora una forma de convertir este producto de desecho en metano adicional, aumentando así drásticamente el rendimiento de metano de las plantas de biogás.
El proceso ya está en marcha y el equipo de investigación está ampliando la planta de demostración a 5m3/h de metano.
Alemania está en vías de alcanzar la neutralidad climática y pretende reducir las emisiones de dióxido de carbono en un 65% para 2030 en comparación con los niveles de 1990. Las plantas de biogás desempeñan un papel importante en la desfosilización: Las bacterias de estas plantas descomponen la biomasa en ausencia de oxígeno para formar biogás que, por término medio, comprende hasta un 60% de metano y más de un 40% de CO2. Mientras que el biogás se utiliza para generar electricidad y calor en unidades de producción combinada de calor y electricidad o puede mejorarse hasta alcanzar la calidad del gas natural y alimentar la red de gas natural, el CO2 no se ha utilizado hasta la fecha.
Los investigadores del Fraunhofer IMM trabajan ahora en la tecnología para utilizar el CO2.
Estamos convirtiendo el CO2 en metano usando hidrógeno verde.
Esto significa que el biogás producido puede utilizarse ahora en su totalidad y no sólo en torno al 60%, como en el pasado. La reacción química subyacente se descubrió hace más de cien años, pero hasta la fecha no se había utilizado para la mejora directa del biogás. Sin embargo, en el marco del proceso de transición energética, las vías para la utilización del CO2 están cobrando protagonismo.
En el proyecto ICOCAD I, el equipo de investigación desarrolló una planta de demostración que convierte un metro cúbico de biogás por hora en un metro cúbico de metano con una potencia térmica equivalente a diez kilovatios del electrolizador necesario para producir el hidrógeno del proceso.
En el proyecto de seguimiento ICOCAD II, los investigadores están aumentando la escala de este demostrador por un factor de cinco, hasta una potencia térmica de 50 kilovatios.
Uno de los retos de este proyecto es la naturaleza altamente dinámica del proceso. La cantidad de electricidad generada por los sistemas eólicos y fotovoltaicos fluctúa considerablemente, lo que significa que la cantidad de hidrógeno verde obtenida a partir del agua mediante electricidad en los electrolizadores también está sujeta a considerables fluctuaciones.
Por ello, la planta de demostración debe ser capaz de responder rápidamente a las variaciones de la cantidad de hidrógeno. El almacenamiento de hidrógeno sería técnicamente posible, pero sería complicado y caro.
Los investigadores trabajan actualmente en la puesta en marcha de un demostrador más grande y en la realización de un funcionamiento dinámico. Esperan poder poner esta planta en funcionamiento en 2023 para poder probarla en condiciones reales en una planta de biogás.
Vía Fraunhofer process increases methane yield from biogas plants
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