Análisis de los componentes del biogás en vertederos y digestores
con Micro GC Fusion
El cambio climático está acelerando la necesidad de fuentes de energía renovables como el biogás. El biogás se compone de gases producidos por la digestión anaeróbica de compuestos orgánicos que puede ocurrir como subproducto natural de la descomposición, como ocurre en los vertederos, o con el uso de digestores anaeróbicos controlados utilizados para descomponer fuentes de biomasa, como residuos animales o industriales. El biogás procedente de esos materiales puede utilizarse para producir electricidad, transporte y gas para gasoductos debido al alto contenido energético del metano, que suele ser del 50-75%. Controlar la composición del biogás es fundamental para mantener la estabilidad y eficacia de los procesos.
El dióxido de carbono (CO2) y azufres como el sulfuro de hidrógeno (H2S) del gas pueden tratarse para aumentar el porcentaje total de metano y el valor calorífico. Este gas mejorado, también conocido como gas natural renovable (GNR o biometano), puede utilizarse en los gasoductos locales de gas natural.
Los instrumentos analíticos, como los microcromatógrafos de gases (GC), controlan y realizan un seguimiento de los cambios importantes en la composición de los gases. Proporcionan un análisis rápido y fiable de la composición del gas para los componentes comunes del biogás, desde ppm hasta niveles porcentuales elevados.
Sintonización de vertederos
La Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos (EPA) fomenta el uso eficaz del biogás recuperado de los vertederos para la generación de electricidad, la calefacción de las comunidades locales y la transformación en GNR para su introducción en gasoductos de gas natural o para el consumo de vehículos.
La eficiencia de la digestión anaeróbica de residuos orgánicos en un vertedero está correlacionada con el nivel de oxígeno. Para mantener una producción de gas de alta calidad, los operadores pueden "afinar" el vertedero regulando la entrada de aire en las bocas de pozo y mitigando las fugas en las tuberías. Una indicación importante de cómo debe ajustarse un cabezal de pozo la proporciona la composición del gas en oxígeno, nitrógeno, metano y dióxido de carbono medida con instrumentos como los cromatógrafos de gases. En algunos casos, también puede analizarse el hidrógeno presente en el gas del cabezal de pozo.
Medición de componentes nocivos
Dependiendo de la fuente, el biogás puede contener compuestos nocivos y contaminantes como el monóxido de carbono (CO) y el sulfuro de hidrógeno (H2S). El H2S puede tener efectos perjudiciales en equipos, procesos y personas en cantidades tan bajas como 10 ppm. En algunos vertederos, puede haber más de un 3% de H2S. Micro GC Fusion es capaz de analizar altos niveles de H2S sin dejar de proporcionar análisis precisos de otros compuestos clave.
La normativa de la EPA también exige la monitorización del CO en pozos seleccionados de alta temperatura. Micro GC Fusion analiza 100 ppm de CO, tal como exige 40 C.F.R. § 63.1961(a)(5).
Ventajas de la tecnología Micro GC
La tecnología Micro GC ofrece análisis rápidos en un chasis transportable. Los Micro GC pueden llevarse al campo para realizar análisis de gases in situ, como los que se llevan a cabo en vertederos, y tiene la ventaja de mantener la integridad de la muestra y proporcionar resultados rápidamente. Alternativamente, el Micro GC puede instalarse en un lugar fijo y su reducido tamaño es óptimo cuando no se dispone de mucho espacio.
Cada Micro GC contiene de uno a cuatro módulos, cada uno de los cuales dispone de parámetros de método independientes que pueden optimizarse en cuanto a velocidad y separación de picos. La programación de la temperatura de las columnas garantiza que los componentes pesados eluyan completamente de las columnas, manteniéndolas limpias. En cuestión de minutos puede realizarse un análisis completo del biogás.