Punto de vista

Uso de biogás en motores de combustión interna

- 07 de octubre de 2017 - 00:00

El biogás es un combustible que se genera a partir de procesos naturales de degradación de la materia orgánica por la acción de microorganismos en ausencia de oxígeno. El producto gaseoso resultante está compuesto de metano (CH4) (entre 50% y 70% en volumen) y dióxido de carbono (CO2), entre sus componentes principales, además de otros componentes en menores concentraciones como nitrógeno, oxígeno, sulfuro de hidrógeno (H2S) y vapor de agua. Su contenido energético oscila aproximadamente entre 18 y 23 megajoules por metro cúbico y su número de octanos entre 100 y 110. Debido a estas propiedades el biogás podría ser un sustituto viable del gas natural vehicular (GNV).

Antes de ser empleado el biogás en un motor de combustión interna (MCI), se requiere de un pretratamiento para la remoción de componentes que no benefician la combustión (CO2, H2O, etc) y que además podrían causar corrosión al sistema (H2S y H2O). Este proceso de pretratamiento por lo general se lo realiza en diferentes etapas de filtración, teniendo como resultado un gas llamado ‘biometano’. En adición a esto es necesario someter el biometano a un proceso de compresión para facilitar el transporte, almacenamiento y manipulación.

Esencialmente el funcionamiento básico de un motor de ciclo Otto o Diésel con biogás es el mismo que con gasolina o GNV, pero hay cambios que se deben considerar en ciertos aspectos como: elementos de control, se tiene que controlar el flujo de gas hacia la cámara de combustión para obtener una mezcla adecuada de biogás con aire; inyección – compresión, se debe garantizar la presión de entrada de gas a la cámara de combustión en el caso de ciclo Diésel y en el caso de ciclo Otto tener el octanaje ideal para no provocar una combustión adelantada; almacenamiento, se debe considerar un sistema de almacenamiento seguro para garantizar una mejor autonomía (en el caso de MCI para transporte) y facilitar el traslado del combustible; temperatura, precalentar el gas para evitar el congelamiento del mismo en la etapa de expansión.

El empleo de biogás podría disminuir la eficiencia en los MCI, debido a que presenta menores características energéticas con respecto a los combustibles fósiles. Para mitigar este efecto es factible utilizar los combustibles fósiles solamente para el encendido del motor y continuar la operación con biogás o en su defecto, realizar una mezcla de combustibles con sustitución parcial de los fósiles.

Es necesario mencionar que dentro de los combustibles gaseosos que provienen de fuentes renovables, no solo el biogás es un candidato viable para uso en MCI, el gas de síntesis es otra opción que proviene de otros procesos como pirólisis o gasificación de biomasa residual.

De ser utilizado el biogás como combustible para MCI, se lograría una diversificación de fuentes energéticas en el sector transporte, además de presentar beneficios ambientales debido a que constituye una alternativa de gestión de residuos orgánicos para la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero, provocados por una no adecuada disposición de residuos. (O)

 

 

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