Proyecto de gas renovable Elena: abriendo el camino del futuro

A primeros de junio, Naturgy se convirtió en la primera empresa en inyectar gas renovable procedente de vertedero en la red de distribución de gas de España.

La instalación que ha permitido hacer realidad este hito se ha desarrollado en el marco del Proyecto de Gas Renovable Elena y está situada en el Parc de l’Alba de Cerdanyola del Vallés (Barcelona), junto al depósito controlado Elena. La planta producirá 12 GWh/año de biometano, equivalente al consumo anual de 3.200 hogares, tras una inversión de 2,2 millones de euros, y supondrá evitar la emisión a la atmósfera de 2.400 toneladas de CO2/año.

A través de esta planta, se va a aprovechar energéticamente el biogás producido. Se trata de una apuesta clara por la producción local, de cara a reducir la dependencia energética del exterior, al tiempo que se potencia una gestión sostenible de los residuos generados y una contribución significativa a la descarbonización del sistema energético del país.

¿Por qué apostar por el biogás?

Por un lado, resuelve el problema medioambiental de las emisiones contaminantes asociadas a la gestión de residuos, cuyo gas generado se liberaba hasta el momento a la atmósfera, y que ahora, gracias a la tecnología que se ha implantado, se transforma en un recurso. Por otro, valoriza residuos de origen urbano, o de explotaciones agrícolas o ganaderas o de estaciones depuradoras de aguas residuales.

Esta innovación es la base de los modelos de economía circular donde el productor de los residuos también se ve beneficiado. Además, utiliza la red de distribución existente, minimizando la inversión necesaria para adaptar el biogás a la calidad adecuada para inyección y consumo, contribuyendo de manera significativa a los objetivos de descarbonización de energía fijados.

Por último, contribuye al desarrollo económico del medio rural y a la cohesión territorial en zonas con retos demográficos. Este tipo de proyectos se pueden llevar a cabo gracias a la red de distribución de gas de Naturgy. La red de la compañía en Cataluña se encuentra muy cerca de las principales áreas potencialmente generadoras de biometano (granjas de purines y estaciones depuradoras de aguas residuales), lo que lo hace altamente atractivo para el aprovechamiento del biogás.

Según el informe ‘Los gases renovables. Un vector energético emergente’, publicado por Fundación Naturgy, el potencial máximo de producción de gases renovables en España podría ser equivalente al 65% de la demanda total actual de gas natural, si se impulsara de forma decidida su desarrollo.

Los autores de este estudio sostienen que, si España desarrolla todo su potencial de producción, podría llegar a reducir unos 35 millones de toneladas de CO2, es decir, más del 10% de las emisiones de gases de efecto invernadero previstas para el año 2030. Este valor equivale al CO2 que emite todo su parque de turismos en un año o el que absorbió toda la superficie forestal de España en 2017.

¿Cómo apostar por el biogás?

En este proyecto pionero, encontramos un ejemplo a seguir, una hoja de ruta para el futuro. Para Ignasi Mallol, responsable técnico de Proyectos Biometano de Naturgy, con quién hemos tenido la oportunidad de conversar, “es muy importante que estos primeros proyectos de éxito se comuniquen claramente a la sociedad, de manera que sirvan para abrir camino al resto de proyectos que están por venir”.

Anteriormente, el depósito controlado Elena de Cerdanyola del Vallès se encontraba en fase de clausura, el gas generado en la descomposición de los residuos se captaba mediante una red de desgasificación y se quemaba en antorchas. El nuevo proyecto de gas renovable en el depósito controlado Elena realiza un aprovechamiento energético del biogás recuperado a fin de contribuir a la mejora ambiental del vertedero con respecto a la situación actual, evitando la combustión del gas generado, siendo aprovechado como recurso energético para la inyección a red y posterior consumo.

Para llevarlo a cabo, el Grupo Naturgy ha ejecutado las infraestructuras necesarias, tales como una planta de depuración y enriquecimiento del biogás a efectos de mejorar la calidad del biogás para transformarlo en biometano que sea inyectable en la red de gas natural y un módulo de control de la inyección del biometano a la red de gas natural para asegurar la calidad de entrada al sistema gasista, regular la presión, medir el caudal y odorizar el gas para su inyección en la red.

El funcionamiento de la planta y el módulo de inyección resulta asociado. La planta de upgrading es responsable de realizar la depuración y enriquecimiento de biogás para alcanzar la calidad necesaria para la inyección en la red de gas, y en el módulo de inyección se comprueba esta calidad y se permite el acceso a la red del gas que cumple las especificaciones establecidas en el Protocolo de detalle PD-01 “Medición, calidad del gas y odorización” de las normas de gestión técnica del sistema gasista.

Descripción de la planta de upgrading de biogás

La nueva planta de upgrading de biogás realiza una depuración y enriquecimiento del biogás producido en el vertedero, obteniendo biometano con calidad suficiente para la inyección del mismo en la red de distribución de gas natural en Cerdanyola del Vallés.

La instalación dispone de unos soplantes de extracción del biogás, conectados la red desgasificación del vertedero. Una vez extraído el biogás, se somete al proceso de tratamiento consistente en un secado, depuración inicial del biogás con carbón activo y posterior filtración en una tecnología de membranas, de modo que se separa el CO2 (off-gas) del CH4 (gas producto) contenidos en el biogás.

El gas producido en la planta de upgrading, con un porcentaje en CH4 cercano al 100%, se conduce al módulo de inyección en el que se realiza el control de la inyección del gas en la red de gas natural.

El módulo de inyección, permite realizar la regulación de la presión, medida del volumen, control de calidad y odorización del flujo de biometano, procedente de la planta de depuración y enriquecimiento del biogás (upgrading), en la conexión de entrada a la red de gas natural.

En el caso de que el gas no cumpla la calidad para la inyección en la red de gas, el gas será rechazado por el módulo de inyección y se retornará a la planta de upgrading. La planta de ugprading mezcla este biometano rechazado con el CO2 (off-gas de las membranas) y lo conduce a la antorcha para su combustión controlada.

En el caso de parada de la planta de upgrading, arrancarán de forma automática las antorchas existentes en el vertedero a fin de mantener las condiciones de desgasificación del mismo.

El caudal de biogás previsto a la entrada de la planta de upgrading, y el caudal y composición del biogás previsto a la salida de la planta de upgrading, son los mostrados en la siguiente tabla.

La planta cuenta con los siguientes equipos principales: soplantes de biogás (2 Uds), maquinas enfriadoras (2 Uds), depósitos de Carbón activo (2 Uds), compresores de biogás (2 Uds), módulo de membranas (1 Ud), antorcha (1 Ud) y Módulo de inyección (1 Ud).

Acometida de biogás

Para conectar la red de desgasificación con la planta de tratamiento se han instalado tres canalizaciones desde el sistema de desgasificación hasta la planta de tratamiento. Las canalizaciones son en polietileno y la instalación es en parte aérea y en parte subterránea.

La integración de la nueva instalación con la red actual de desgasificación del vertedero se ha realizado de modo que en situaciones de parada de la planta de upgrading, el vertedero pueda desgasificarse con las dos antorchas existentes, tal y como lo hace en la actualidad.

En la acometida de los colectores de biogás a la planta de upgrading, al tratarse del punto más bajo de la instalación, se ha instalado una purga de condensados para recoger los condensados procedentes de los colectores. Los condensados se dirigirán por gravedad al pozo o arqueta de recogida de condensados.

Tras las purgas los tres ramales se unen en un colector común, desde el que se alimentará el biogás a la instalación.  Cada ramal dispondrá de medida de presión y de caudal, válvula de control de flujo y toma para medida continua de la calidad del biogás.

Sistema de bombeo y evacuación de condensados de biogás

Para el buen funcionamiento de la planta de tratamiento es necesario eliminar todo el contenido de agua presente en el biogás, se separa en diferentes puntos del proceso y se conduce al pozo de recogida de condensados.

El depósito de condensados de la planta de upgrading, evacuará el exceso de condensados por precipitación (rebosadero) hasta el depósito de bombeo. Los condensados se bombean a la balsa de lixiviados del vertedero.

Descripción del módulo de inyección

El módulo de inyección, permite realizar la regulación de la presión, medida del volumen, control de calidad y odorización del flujo de biometano, procedente de la planta de depuración y enriquecimiento del biogás, en la conexión de entrada a la red de gas natural.

Dispone de dos modos de funcionamiento, definidos por el estado de dos válvulas motorizadas una de las cuales permite inyectar el biometano en red (modo de inyección en red) y la otra retorna el gas a la planta (modo retorno a la planta de producción).

El modo habitual de funcionamiento es el “modo de inyección a red” y el sistema de control cambia automáticamente al “modo de retorno a la planta de producción” en el caso de que se detecte que los parámetros de calidad del gas no se encuentran dentro del rango permitido, por motivos de operación de la red de gas o por la realización de pruebas.

La salida del módulo de inyección se ha conectado mediante una canalización subterránea de polietileno a la red de gas MPB que transcurre por el Vial 2A del Parc de l’Alba.

Otros proyectos similares

Ignasi Mallol recordaba durante la entrevista que proyectos como este se han podido realizar gracias a sus predecesores, como la Unidad Mixta de Gas Renovable desarrollada en la EDAR de Bens, proyecto conjunto entre Naturgy, EDAR Bens y el Centro Tecnológico EnergyLab, en el que utilizando la misma tecnología de membranas para depurar el biogás, se consiguió producirse biometano para uso en vehículos.

En el proyecto de la EDAR de Bens, ya se realiza la purificación de biogás pero todavía no tiene capacidad de inyectar en la red, algo que esperan que suceda en los próximos meses ya que “esto hace que la planta de upgrading funcione de una forma discontinua, produciendo gas tan solo cuando hay demanda”, explica Mallol.

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