Planta de Biogás

Máster Oficial Universitario en Energías Renovables
Trabajo T10_12E
Planteamiento
Una empresa con actividades diversificadas, tiene entre sus áreas de negocio el
aprovechamiento de la biomasa para fines energéticos. Tiene constancia de la
existencia de potencial suficiente en una determinada zona como para ubicar en
ella una central de generación eléctrica.
Tras el correspondiente trabajode campo, llega a la conclusión de que la
producción anual de diferentes tipos de residuos de biomasa en un radio de
máximo 25 km de la ubicación posible de la central, hace viable el proyecto. La
distribución de los residuos de biomasa, así como el ratio de generación de biogás
de cada uno de ellos y su contenido en metano, viene reflejado en la tabla
siguiente.
Tipos de residuosCantidad (t/año)

Generación (m3/t)

CH4 (%)

Purín de cerdo
Maíz ensilado
Puerros
Zanahorias
Residuos de matadero
Lodos de EDAR
Grasas
Glicerina
Sangre

45.000
18.000
25.000
12.000
10.900
4.000
2.500
8.000
4.000

20
180
80
80
130
100
130
265
100

60
59
58
58
59
65
65
65
59

Para realizar el trabajo, se debe de considerar que la distribución mensual deentrada de los residuos en planta es homogénea en todos los meses del año. Con
los datos anteriores se pide:
1. Cuantificar la cantidad de biogás mensual y anual que se generaría, así como el
contenido en metano aproximado que contendría dicho biogás (con dos dígitos).
2. Calcular la electricidad mensual y anual que se generaría suponiendo que todo
el biogás es introducido en motores, los cualestienen un rendimiento de
transformación del 40% y un funcionamiento anual de 8.000 horas.
3. ¿Cuál sería la potencia a instalar, teniendo en cuenta las premisas anteriores?
4. ¿Qué cantidad de emisiones de dióxido de carbono se evitan con la electricidad
generada a partir de los residuos biomásicos considerados?
DATOS: PCI del metano = 9.000 Kcal/m3.
Considerar el factor de emisión del mix degeneración del año 2011, publicado por
UNESA en su página web.

Pedro Rodríguez Ramos

15.08.13

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Índice
1. Introducción
2. Comentarios sobre las plantas de biogás
3. Cálculo de la cantidad de biogás generado y de su contenido en metano
4. Cálculo de la electricidad generada
5. Cálculo de la potencia eléctrica a instalar
6. Cálculo de las emisiones de dióxido de carbonoevitadas
7. Esquema de principio de la planta
8. Algunas conclusiones

Pedro Rodríguez Ramos

15.08.13

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1. Introducción
El trabajo consiste en la realización de un diseño y calculo básicos de una planta de
producción de biogás mediante el proceso de digestión anaerobia de diversos tipos de
residuos.
Para redactar el trabajo seguiremos básicamente el esquema y los datos contenidosen el
enunciado del mismo. Es decir:
a) En primer lugar calcularemos la cantidad de biogás mensual y anual que se generaría,
así como el porcentaje en metano aproximado que contendría dicho biogás (con dos
dígitos; nosotros entendemos que los dos dígitos se refieren sólo al dato de contenido en
metano).
b) A continuación, determinaremos la electricidad mensual y anual que se podría producirsuponiendo que todo el biogás generado es introducido en motores, los cuales tienen un
rendimiento de transformación del 40% y un funcionamiento anual de 8.000 horas.
c) El paso siguiente será la determinación de la potencia a instalar, teniendo en cuenta las
premisas anteriores.
d) El enunciado pide también que se calcule la cantidad de emisiones de dióxido de
carbono que se evitarían con laelectricidad generada a partir de los residuos biomásicos
considerados.
e) Y, finalmente, para concluir el trabajo, y aunque no es exigido por el enunciado,
dibujaremos un esquema de principio de la planta, y expondremos algunas conclusiones a
modo de resumen.
2. Comentarios sobre las plantas de biogás
Como se dice en la página 184 del libro “Otras formas de energía. Vol. II - La...