Producció de gas natural renovable a partir de biogas

Dra. Teresa Andreu

LKJSDFJ

Introducció

Digestió anaerobica CHP

100 kWh

35 kWh

10 kWhperdues

biogas

Calor residual

40 kWh

Escalfament digestors

η = 35%

15 kWh

electricitat

Biogas a electricitat

L’eficiencia de produir electricitat del biogas és baixa

Context:Unitats de producció mitjanes/petites

Digestió anaerobia

caldera

biogas

η = 0%

torxa

EDAR Riu Sec Sabadell (200,000 hab-eq)

gasometer

El cost de CAPEX de generació d'energia és massa elevat per a la planta de biogàs de

capacitat petita i mitjana superfície

Escalfament digestors

“Combustibles Sintètics”

+ electricitatrenovable

Biometà

SNG

http://www.gasnaturalfenosa.com/es/actividades/innovacion/proyectos/1297349907378/cosin.html

Digestió

anaerobia

Metanació

Enriquiment

biogas

Electrolitzador

CO2/CH4

CO2 CH4

H2

Consorci

Planta demostració (Sabadell)

Digestor

GasometreBiogas

Biometà: unitat de millora del biogas

Biogas

(65% CH4)Biometà

(95-99% CH4)

Biogas

(80% CH4)

1 2

3

50 Nm3/h

Unitat metanació

CO2 + 4H2 –> CH4 + 2H2O

Electrolitzador alcalí37 kWh

A) CO2 (<1% CH4)

B) Biogas (55-65% CH4)

C) Biogas (80-85% CH4)

CH4

CO2

Neteja H2SAlimentació CO2

CO2

1

H2H2O

2

H2O

SNG

(≥ 95% CH4)

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O300-500ºC

10 Nm3/h

Unitat metanació

Asso

CH4 H2 CO2 XCO2

% % % %

CO2 95.8 2.7 1.5 98.5

biogas 96.2 2.2 1.6 97.8

Alimentació = CO2

Assolida composició injectable a xarxa

Unitat metanació: resultats

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

Unitat metanació

Nous catalitzadors: 1r trimestre 2019

Plasma catalisis

• Elevada temperatura• Reaccions secundaries• “punts calents”• Desactivació catalitzador

• Baixa temperatura• Elevat rendiment• Efectes sinèrgics

plasma+catalitzador• No limitat a l’equilibri

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100 200 300 400 500 600

XC

O2

(%)

T (ºC) Equilibrium

activation energy

CO2 + 4 H2 ⇌ CH4 + 2H2O

Plasma catalisis

FORMULACIÓ CATALITZADOR

PROMOTORS CATALITZADOR

CONFIGURACIÓ DEL REACTOR

CONDICIONS D’OPERACIÓ

OPTIMITZACIÓ

EFICIENCIA

68% 50% 40% 27%

η =Eout

Ein=

LHVCH44· LHVH2

= 83%

η =EoutEin

=LHVCH4

4 · LHVH2 + ECH4

https://www.audi.es/es/web/es/modelos/a3/audi-a3-sportback-g-tron.html#layer=/es/web/es/modelos/a3/audi-a3-sportback-g-tron/layer/e-gas-funcionamiento.html

Planta de producció de gas sintètic més gran del mónEmsland (Alemania)

Asso

TECNONOGIA CAPTURA

BIOGASBIOMASSA

Adapted from Differ

Asso

Sponsors:

Teresa Andreutandreu@irec.cat

Asso

19

Gracies