METinGREEN

TECNOLOGÍA EFICIENTE PARA LA BIOMETANIZACIÓN DEL BIOGÁS

El proyecto METinGREEN persigue desarrollar una tecnología de refino-afino del biogás y, mezclar el biometano final obtenido en las anteriores etapas, con el fin de conseguir las especificaciones recogidas en la directiva 2005/55/CE sobre la calidad del gas natural para automoción. Para testar la tecnología novedosa que se propone, se realizarán prototipos para los tres procesos, considerando una escala de procesado de biogás de 2 Nm3/h. Para ello se han considerado actividades de diseño, simulación de los procesos físico-químicos y análisis del producto final, con el fin de alcanzar los estándares de comercialización. Como fin último se persigue demostrar la capacidad de recuperar energía en el ciclo integral del agua, en este caso en el proceso de depuración, etapa que es la más consumidora de energía en todo el ciclo. Los resultados conseguidos permitirán escalar la tecnología hasta una etapa pre-industrial o industrial, de forma que una vez finalizado el proyecto, se estará en disposición de escalar y comercializar la tecnología y los equipos dimensionados para una escala industrial. En Europa existen más de 14.000 plantas de producción de biogás, de las cuales tan solo 258 producen biometano (principalmente para inyección en red). El mercado, por tanto, es muy grande y gracias al efecto incentivador del proyecto, se espera acelerar los resultados, con el fin de tener la tecnología preparada para su comercialización.

Se trata de desarrollar un nuevo producto, una serie de prototipos. Con METinGREEN se alcanzará la escala de demostración, que permitirá tratar el biogás producto de la digestión anaerobia. Para ello se desarrollará tecnología y prototipos para el (1) Refino y (2) Afino. De forma paralela se trabajará en la optimización del proceso de valorización del biometano, adicionando un nuevo prototipo basado en mezcla de gases (blending). El producto final obtenido será un biometano, con propiedades similares al Gas Natural a un coste competitivo para su comercialización.

La tecnología de refino propuesta se basa en un sistema de bajo coste, donde se reducen tanto los costes de inversión (CAPEX) como de operación (OPEX). Para ello, se considera trabajar con sistemas de absorción sin aditivos (productos químicos) y con baja presión, reduciendo de forma drástica de esta forma el coste de equipamiento. El proceso se basa en las propiedades físico-químicas del absorbente, y de la disponibilidad del mismo en los diferentes procesos industriales. Por ello, el riesgo tecnológico se basa en la disponibilidad de dicho absorbente. Para ello, será necesario diseñar y modificar el sistema de absorción para minimizar la demanda de absorbente, y ampliar la capacidad de implantación de la tecnología en aquellos procesos industriales donde no exista este absorbente.

Otro reto tecnológico es la calidad final del biometano. El objetivo que se persigue en METinGREEN es alcanzar en el producto final una calidad de acuerdo a la actual normativa vigente en nuestro país: Protocolo de Detalle 001. Sin embargo, dependiente de los sustratos, la calidad del biogás podrá variar (rango de %CH4 entre el 55-70%). El diseño del sistema de absorción será crucial para determinar la calidad final del biometano obtenido, especialmente en aquel biogás pobre. Todos los prototipos que serán desarrollados en el proyecto serán escalables, esto es: cumplirán la normativa ATEX y las diferentes normativas de calidad. La calidad final del biometano se contrastará con el fin de alcanzar la calidad del Protocolo de Detalle 001.

Para el desarrollo de este proyecto de I+D, iniciado en enero de 2016 con finalización en junio de 2017, se cuenta con la colaboración de la Universidad de Almería, estando el mismo financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI), cofinanciada por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) a través del Programa Operativo Plurirregional de Crecimiento Inteligente 2014-2020

METinGREEN

TECNOLOGIA EFFICIENTE PER LA BIOMETANIZZAZIONE DEL BIOGAS BIOFERTILIZZANTI PER L'AGRICOLTURA

Il progetto METinGREEN mira a sviluppare una tecnologia di raffinazione-fine del biogas e a miscelare il biometano finale ottenuto nelle fasi precedenti, al fine di raggiungere le specifiche stabilite dalla Direttiva 2005/55/CE sulla qualità del gas naturale per autoveicoli. Per testare la nuova tecnologia proposta, verranno realizzati dei prototipi per i tre processi, considerando una scala di trattamento del biogas di 2 Nm3/h. A tal fine, sono state prese in considerazione attività di progettazione, simulazione dei processi fisico-chimici e analisi del prodotto finale, al fine di raggiungere gli standard di commercializzazione. L'obiettivo finale è dimostrare la capacità di recuperare energia nel ciclo integrale dell'acqua, in questo caso nel processo di depurazione, che è la fase più dispendiosa dell'intero ciclo. I risultati ottenuti permetteranno di scalare la tecnologia fino a uno stadio pre-industriale o industriale, in modo che, una volta completato il progetto, la tecnologia e le attrezzature saranno pronte per essere scalate e commercializzate su scala industriale. In Europa esistono più di 14.000 impianti di produzione di biogas, di cui solo 258 producono biometano (principalmente per l'immissione in rete). Il mercato è quindi molto ampio e, grazie all'effetto incentivante del progetto, si prevede un'accelerazione dei risultati per rendere la tecnologia pronta per la commercializzazione.

L'obiettivo è sviluppare un nuovo prodotto, una serie di prototipi. Con METinGREEN si raggiungerà la scala dimostrativa che consentirà il trattamento del biogas da digestione anaerobica. A tal fine, saranno sviluppati tecnologie e prototipi per (1) la raffinazione e (2) il perfezionamento. Parallelamente, si lavorerà sull'ottimizzazione del processo di recupero del biometano, aggiungendo un nuovo prototipo basato sulla miscelazione del gas. Il prodotto finale ottenuto sarà un biometano con proprietà simili al gas naturale a un costo competitivo per la sua commercializzazione.

La tecnologia di raffinazione proposta si basa su un sistema a basso costo, in cui vengono ridotti sia i costi di investimento (CAPEX) che quelli operativi (OPEX). A tal fine, si considera di lavorare con sistemi di assorbimento senza additivi (prodotti chimici) e a bassa pressione, riducendo così drasticamente il costo delle attrezzature. Il processo si basa sulle proprietà fisico-chimiche dell'assorbente e sulla sua disponibilità nei diversi processi industriali. Pertanto, il rischio tecnologico si basa sulla disponibilità dell'assorbente. A tal fine, sarà necessario progettare e modificare il sistema di assorbimento per ridurre al minimo la richiesta di assorbente e aumentare la capacità di implementazione della tecnologia nei processi industriali in cui questo assorbente non è disponibile.

Un'altra sfida tecnologica è la qualità finale del biometano. L'obiettivo perseguito da METinGREEN è quello di ottenere una qualità finale del prodotto conforme alla normativa vigente nel nostro Paese: il Protocollo Dettagliato 001. Tuttavia, a seconda dei substrati, la qualità del biogas può variare (%CH4 compresa tra 55-70%). La progettazione del sistema di assorbimento sarà fondamentale per determinare la qualità finale del biometano ottenuto, soprattutto nel caso di biogas scadente. Tutti i prototipi che saranno sviluppati nel progetto saranno scalabili, cioè conformi alle norme ATEX e a diversi standard di qualità. La qualità finale del biometano sarà testata per raggiungere la qualità del Protocollo dettagliato 001.

Per lo sviluppo di questo progetto di R&S, iniziato a gennaio 2016 e terminato a giugno 2017, l'Università di Almeria sta collaborando con il Centro per lo Sviluppo Tecnologico e Industriale (CDTI), cofinanziato dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR) attraverso il Programma Operativo Multiregionale per la Crescita Intelligente 2014-2020.