Departament d'Enginyeria Minera, Industrial i TIC

Comparteix:

Validen una tecnologia de purificació de biogàs per impulsar el seu aprofitament com a energia alternativa

24/04/2024

La innovació té com a objectiu la dessulfuració del biogàs produït en plantes de tractament de residus sòlids urbans i depuradores d’aigües residuals. Desenvolupada pel projecte LIFE Biogasnet, la solució es basa en l’aplicació de tecnologies biològiques, eficients i de baix cost.

Validen una tecnologia de purificació de biogàs per impulsar el seu aprofitament com a energia alternativa

El projecte europeu LIFE Biogasnet ha validat una nova tecnologia de purificació de biogàs, que permet millorar la qualitat d’aquest recurs produït en plantes de tractament de residus sòlids urbans i depuradores d’aigües residuals, així com reduir la petjada de carboni del cicle de l’energia i promoure la descarbonització i l’economia circular.

En concret, la solució “es basa en l’aplicació de tecnologies biològiques, eficients i de baix cost, i permet incrementar la qualitat del biogàs per promoure el seu aprofitament com a font d’energia alternativa”, explica el coordinador del projecte, Xavier Gamisans, catedràtic de la Universitat Politècnica de Catalunya a Manresa.

El sistema desenvolupat s’ha assajat durant un any en una planta de tractament de residus sòlids urbans situada a Cadis i, posteriorment, en una planta de tractament de residus sòlids urbans a la regió d’Àtica, a Atenes (Grècia), dues instal·lacions en les quals s’han utilitzat diferents fonts d’efluents rics en amoni per desulfuritzar el biogàs amb l’objectiu de validar la tecnologia i el seu funcionament en entorns i condicions diverses.

Paral·lelament, s’han realitzat “estudis exhaustius sobre l’impacte ambiental de la tecnologia per demostrar de manera objectiva quins són els escenaris més favorables per a la seva implementació”, explica el director de la Unitat de Residus, Energia i Impacte Ambiental del centre tecnològic Eurecat, Frederic Clarens. En aquest sentit, “s’han realitzat estudis d’escalat per instal·lacions diferents d’aquelles on s’ha instal·lat i operat el sistema del projecte, per exemple, en plantes depuradores d’aigües residuals”.

D’acord amb el director de la Unitat d’Aigua, Aire i Sòls d’Eurecat, Xavier Martínez, aquest projecte “és un clar exemple de com les tecnologies biològiques per al tractament de gasos esdevenen cada dia més robustes i atractives per a la seva implementació en la indústria”.

Validació en dues instal·lacions de tractament de residus reals

Per a la seva validació, la tecnologia instal·lada a Cadis ha inclòs un bioreactor anòxic per a l’eliminació del sulfur d’hidrogen del biogàs amb rendiments superiors al 97%. L’eliminació del sulfur d’hidrogen es duu a terme utilitzant nitrat i/o nitrit que s’obté a un bioreactor de nitrificació utilitzant el propi lixiviat de l’abocador com a font d’amoni. El sulfur d’hidrogen és oxidat, majoritàriament, a sofre elemental, un subproducte revaloritzable.

Pel que fa a la instal·lació a la planta d’Atenes, el procés ha consistit, inicialment, en la captura l’amoníac present en els gasos d’extracció d’una planta de compostatge en una corrent líquida per part d'un rentador. Aquesta corrent ha estat nitrificada a nitrit i/o nitrat per ser utilitzada en un biofiltre percolador anòxic per dur a l’eliminació del sulfur d’hidrogen mitjançant la seva oxidació majoritària a sulfat. Finalment, aquest sulfat s’ha combinat amb part del líquid ric en amoni per produir sulfat d'amoni en un reactor CSTR, convertint de manera eficaç els gasos residuals en un producte útil.

El consorci de LIFE Biogasnet ha comptat amb la Universitat Politècnica de Catalunya, coordinadora del projecte, el centre tecnològic Eurecat, la Universitat de Cadis i la Universitat Tècnica Nacional d’Atenes, i les empreses AERIS Tecnologies Ambientals i Bioreciclaje de Cádiz.

Sobre la Universitat Politècnica de Catalunya

La Universitat Politècnica de Catalunya - Barcelona Tech (UPC) és una institució pública d’investigació i ensenyament superior en els camps de l’enginyeria, l’arquitectura, les ciències i la tecnologia i una de les principals universitats tècniques a Europa. Dins la UPC, al seu Campus de Manresa, el grup de recerca BIOGAP (Tractament Biològic de Contaminants Gasosos i Olors) compta amb una experiència de més de 20 anys en els tractaments amb gas biològic i ha esdevingut en els darrers anys un referent pel que fa a l’aplicació de tècniques biològiques per solucionar un ampli ventall de problemàtiques ambientals. El grup posseeix una extensa experiència en l’ús de biofiltres pel tractament de diferents tipus de contaminants gasosos orgànics i inorgànics així com en la caracterització d’aquests dispositius tant des d’un punt de vista teòric (modelització avançada mitjançant tècniques CFD) com pràctic (disseny i construcció de plantes pilot, tècniques respiromètriques, monitoratge de biopel·lícules mitjançant microsensors dissenyats ad hoc, entre d’altres). Això els ha permès desenvolupar una nova tecnologia de dessulfuració. El grup té àmplia experiència en la gestió de projectes públics i privats i, en general, en la transferència de coneixement. Més informació a https://futur.upc.edu/BIOGAP

La Universitat Politècnica de Catalunya s’ha encarregat de la coordinació del projecte Biogasnet, de l’avaluació de l’impacte econòmic de la tecnologia, la disseminació de resultats i el networking, així com de la recopilació de dades i del seu processat i de la modelització dels processos.

Sobre Eurecat

Eurecat, Centre Tecnològic de Catalunya, aplega l’experiència de més de 750 professionals que generen un volum d’ingressos que supera els 62 milions d’euros anuals i dona servei a 2.000 empreses. R+D aplicat, serveis tecnològics, formació d’alta especialització, consultoria tecnològica i esdeveniments professionals són alguns dels serveis que Eurecat ofereix tant per a grans com per a petites i mitjanes empreses de tots els sectors. Eurecat compta amb onze seus a Catalunya, situades a Barcelona, Canet de Mar, Cerdanyola del Vallès, Girona, Lleida, Manresa, Mataró, Reus, Tarragona, Amposta i Vila-seca, i amb una seu a Xile. Enguany, ha ampliat la seva presència territorial amb una seu a Màlaga i obrirà també delegació a Madrid. Així mateix, Eurecat participa en més de 200 grans projectes consorciats d’R+D+I nacionals i internacionals d’alt valor estratègic i compta amb 200 patents i 10 spin-off. El valor afegit que aporta Eurecat accelera la innovació, disminueix la despesa en infraestructures científiques i tecnològiques, redueix els riscos i proporciona coneixement especialitzat a mida de cada empresa. Més informació a www.eurecat.org

Dins del projecte Biogasnet, Eurecat ha donat suport a la coordinació del projecte, l’avaluació de l’impacte ambiental i socioeconòmic, així com ha estat el responsable de la comunicació, disseminació de resultats i networking.

Sobre la Universitat de Cadis

La Universitat de Cadis, fundada el 1979, compta amb un Grup de Recerca de Reactors Biològics i Enzimàtics, centrat en el camp del biotractament d’emissions gasoses i la dessulfuració de biogàs que investiga biodessulfuració i biofiltració de gasos efluents, entre altres àrees de recerca. El grup compta amb més de 25 anys d’experiència en tècniques biològiques de dessulfuració de biogàs, destacant l’aportació realitzada en els últims 10 anys sobre la dessulfuració en condicions anòxiques  (https://tep105.uca.es/biofiltracion/). La dessulfuració anòxica permet l’ús de nitrat i/o nitrit en lloc d’oxigen, fet que permet no diluir el biogàs, evitar el risc d’explosions i a la vegada, es pot realitzar la nitrificació d’aigües riques en amoni, permetent eliminar altres contaminants. En aquest àmbit, el grup compta amb experiència en el disseny, optimització, anàlisis del cicle de vida, caracterització cinètica, anàlisis de poblacions, modelatge i control de bio-filtres percoladors i bioreactors amb biomassa en suspensió. Més informació a www.uca.es

La Universitat de Cadis ha estat responsables de l’operació del prototip de Biogasnet a Cadis, de l’avaluació econòmica de la tecnologia, el disseny dels equips i de la disseminació de resultats.

Sobre la Universitat Tècnica Nacional d’Atenes

La Universitat Tècnica Nacional d’Atenes (NTUA), fundada el 1836, és la institució acadèmica més prestigiosa de Grècia. La Unitat de Ciència i Tecnologia Ambiental (UEST) és un departament d’educació i investigació de la NTUA. La Unitat ha implementat més de 150 projectes finançats per la UE i té una gran experiència en la gestió de residus sòlids i aigües residuals, promocionant tecnologies i tècniques innovadores. Més informació a www.uest.gr

La Universitat Tècnica Nacional d’Atenes ha estat la responsable de l’operació del prototip del projecte Biogasnet a Atenes, així com de la disseminació dels resultats.

Sobre AERIS Tecnologies Ambientals

AERIS és una empresa spin-off de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb una àmplia experiència en processos industrials de tractament de gasos i aigües. L’activitat principal d’AERIS és el desenvolupament i venda d’equips de base biològica per purificar l’aigua industrial i els gasos contaminats i produir i aprofitar energia de residus sòlids. Més informació a www.aeris.es

En el marc del projecte, AERIS Tecnologies Ambientals ha treballat en el disseny, la construcció i la instal·lació dels equips, l’estudi de mercat i l’elaboració del pla de negoci, la disseminació de resultats i networking

Sobre Bioreciclaje de Cádiz

Bioreciclaje de Cadis és una empresa privada que gestiona els residus sòlids urbans de 34 municipis de la província de Cadis. L’empresa té l’objectiu d’unificar el tractament de residus i valoritzar tots els materials de rebuig en una única planta ubicada estratègicament. Més informació a www.bioreciclaje.es

Bioreciclaje de Cádiz ha dut a terme en el projecte Biogasnet l’operació del prototip a Cadis, com a usuari finalista de la tecnologia.

 

Notícies relacionades 

El projecte europeu LIFE Biogasnet ha validat una nova tecnologia de purificació de biogàs, que permet millorar la qualitat d’aquest recurs produït en plantes de tractament de residus sòlids urbans i depuradores d’aigües residuals, així com reduir la petjada de carboni del cicle de l’energia i promoure la descarbonització i l’economia circular.

En concret, la solució “es basa en l’aplicació de tecnologies biològiques, eficients i de baix cost, i permet incrementar la qualitat del biogàs per promoure el seu aprofitament com a font d’energia alternativa”, explica el coordinador del projecte, Xavier Gamisans, catedràtic de la Universitat Politècnica de Catalunya a Manresa.

El sistema desenvolupat s’ha assajat durant un any en una planta de tractament de residus sòlids urbans situada a Cadis i, posteriorment, en una planta de tractament de residus sòlids urbans a la regió d’Àtica, a Atenes (Grècia), dues instal·lacions en les quals s’han utilitzat diferents fonts d’efluents rics en amoni per desulfuritzar el biogàs amb l’objectiu de validar la tecnologia i el seu funcionament en entorns i condicions diverses.

Paral·lelament, s’han realitzat “estudis exhaustius sobre l’impacte ambiental de la tecnologia per demostrar de manera objectiva quins són els escenaris més favorables per a la seva implementació”, explica el director de la Unitat de Residus, Energia i Impacte Ambiental del centre tecnològic Eurecat, Frederic Clarens. En aquest sentit, “s’han realitzat estudis d’escalat per instal·lacions diferents d’aquelles on s’ha instal·lat i operat el sistema del projecte, per exemple, en plantes depuradores d’aigües residuals”.

D’acord amb el director de la Unitat d’Aigua, Aire i Sòls d’Eurecat, Xavier Martínez, aquest projecte “és un clar exemple de com les tecnologies biològiques per al tractament de gasos esdevenen cada dia més robustes i atractives per a la seva implementació en la indústria”.

Validació en dues instal·lacions de tractament de residus reals

Per a la seva validació, la tecnologia instal·lada a Cadis ha inclòs un bioreactor anòxic per a l’eliminació del sulfur d’hidrogen del biogàs amb rendiments superiors al 97%. L’eliminació del sulfur d’hidrogen es duu a terme utilitzant nitrat i/o nitrit que s’obté a un bioreactor de nitrificació utilitzant el propi lixiviat de l’abocador com a font d’amoni. El sulfur d’hidrogen és oxidat, majoritàriament, a sofre elemental, un subproducte revaloritzable.

Pel que fa a la instal·lació a la planta d’Atenes, el procés ha consistit, inicialment, en la captura l’amoníac present en els gasos d’extracció d’una planta de compostatge en una corrent líquida per part d'un rentador. Aquesta corrent ha estat nitrificada a nitrit i/o nitrat per ser utilitzada en un biofiltre percolador anòxic per dur a l’eliminació del sulfur d’hidrogen mitjançant la seva oxidació majoritària a sulfat. Finalment, aquest sulfat s’ha combinat amb part del líquid ric en amoni per produir sulfat d'amoni en un reactor CSTR, convertint de manera eficaç els gasos residuals en un producte útil.

El consorci de LIFE Biogasnet ha comptat amb la Universitat Politècnica de Catalunya, coordinadora del projecte, el centre tecnològic Eurecat, la Universitat de Cadis i la Universitat Tècnica Nacional d’Atenes, i les empreses AERIS Tecnologies Ambientals i Bioreciclaje de Cádiz.

Sobre la Universitat Politècnica de Catalunya

La Universitat Politècnica de Catalunya - Barcelona Tech (UPC) és una institució pública d’investigació i ensenyament superior en els camps de l’enginyeria, l’arquitectura, les ciències i la tecnologia i una de les principals universitats tècniques a Europa. Dins la UPC, al seu Campus de Manresa, el grup de recerca BIOGAP (Tractament Biològic de Contaminants Gasosos i Olors) compta amb una experiència de més de 20 anys en els tractaments amb gas biològic i ha esdevingut en els darrers anys un referent pel que fa a l’aplicació de tècniques biològiques per solucionar un ampli ventall de problemàtiques ambientals. El grup posseeix una extensa experiència en l’ús de biofiltres pel tractament de diferents tipus de contaminants gasosos orgànics i inorgànics així com en la caracterització d’aquests dispositius tant des d’un punt de vista teòric (modelització avançada mitjançant tècniques CFD) com pràctic (disseny i construcció de plantes pilot, tècniques respiromètriques, monitoratge de biopel·lícules mitjançant microsensors dissenyats ad hoc, entre d’altres). Això els ha permès desenvolupar una nova tecnologia de dessulfuració. El grup té àmplia experiència en la gestió de projectes públics i privats i, en general, en la transferència de coneixement. Més informació a https://futur.upc.edu/BIOGAP

La Universitat Politècnica de Catalunya s’ha encarregat de la coordinació del projecte Biogasnet, de l’avaluació de l’impacte econòmic de la tecnologia, la disseminació de resultats i el networking, així com de la recopilació de dades i del seu processat i de la modelització dels processos.

Sobre Eurecat

Eurecat, Centre Tecnològic de Catalunya, aplega l’experiència de més de 750 professionals que generen un volum d’ingressos que supera els 62 milions d’euros anuals i dona servei a 2.000 empreses. R+D aplicat, serveis tecnològics, formació d’alta especialització, consultoria tecnològica i esdeveniments professionals són alguns dels serveis que Eurecat ofereix tant per a grans com per a petites i mitjanes empreses de tots els sectors. Eurecat compta amb onze seus a Catalunya, situades a Barcelona, Canet de Mar, Cerdanyola del Vallès, Girona, Lleida, Manresa, Mataró, Reus, Tarragona, Amposta i Vila-seca, i amb una seu a Xile. Enguany, ha ampliat la seva presència territorial amb una seu a Màlaga i obrirà també delegació a Madrid. Així mateix, Eurecat participa en més de 200 grans projectes consorciats d’R+D+I nacionals i internacionals d’alt valor estratègic i compta amb 200 patents i 10 spin-off. El valor afegit que aporta Eurecat accelera la innovació, disminueix la despesa en infraestructures científiques i tecnològiques, redueix els riscos i proporciona coneixement especialitzat a mida de cada empresa. Més informació a www.eurecat.org

Dins del projecte Biogasnet, Eurecat ha donat suport a la coordinació del projecte, l’avaluació de l’impacte ambiental i socioeconòmic, així com ha estat el responsable de la comunicació, disseminació de resultats i networking.

Sobre la Universitat de Cadis

La Universitat de Cadis, fundada el 1979, compta amb un Grup de Recerca de Reactors Biològics i Enzimàtics, centrat en el camp del biotractament d’emissions gasoses i la dessulfuració de biogàs que investiga biodessulfuració i biofiltració de gasos efluents, entre altres àrees de recerca. El grup compta amb més de 25 anys d’experiència en tècniques biològiques de dessulfuració de biogàs, destacant l’aportació realitzada en els últims 10 anys sobre la dessulfuració en condicions anòxiques  (https://tep105.uca.es/biofiltracion/). La dessulfuració anòxica permet l’ús de nitrat i/o nitrit en lloc d’oxigen, fet que permet no diluir el biogàs, evitar el risc d’explosions i a la vegada, es pot realitzar la nitrificació d’aigües riques en amoni, permetent eliminar altres contaminants. En aquest àmbit, el grup compta amb experiència en el disseny, optimització, anàlisis del cicle de vida, caracterització cinètica, anàlisis de poblacions, modelatge i control de bio-filtres percoladors i bioreactors amb biomassa en suspensió. Més informació a www.uca.es

La Universitat de Cadis ha estat responsables de l’operació del prototip de Biogasnet a Cadis, de l’avaluació econòmica de la tecnologia, el disseny dels equips i de la disseminació de resultats.

Sobre la Universitat Tècnica Nacional d’Atenes

La Universitat Tècnica Nacional d’Atenes (NTUA), fundada el 1836, és la institució acadèmica més prestigiosa de Grècia. La Unitat de Ciència i Tecnologia Ambiental (UEST) és un departament d’educació i investigació de la NTUA. La Unitat ha implementat més de 150 projectes finançats per la UE i té una gran experiència en la gestió de residus sòlids i aigües residuals, promocionant tecnologies i tècniques innovadores. Més informació a www.uest.gr

La Universitat Tècnica Nacional d’Atenes ha estat la responsable de l’operació del prototip del projecte Biogasnet a Atenes, així com de la disseminació dels resultats.

Sobre AERIS Tecnologies Ambientals

AERIS és una empresa spin-off de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb una àmplia experiència en processos industrials de tractament de gasos i aigües. L’activitat principal d’AERIS és el desenvolupament i venda d’equips de base biològica per purificar l’aigua industrial i els gasos contaminats i produir i aprofitar energia de residus sòlids. Més informació a www.aeris.es

En el marc del projecte, AERIS Tecnologies Ambientals ha treballat en el disseny, la construcció i la instal·lació dels equips, l’estudi de mercat i l’elaboració del pla de negoci, la disseminació de resultats i networking

Sobre Bioreciclaje de Cádiz

Bioreciclaje de Cadis és una empresa privada que gestiona els residus sòlids urbans de 34 municipis de la província de Cadis. L’empresa té l’objectiu d’unificar el tractament de residus i valoritzar tots els materials de rebuig en una única planta ubicada estratègicament. Més informació a www.bioreciclaje.es

Bioreciclaje de Cádiz ha dut a terme en el projecte Biogasnet l’operació del prototip a Cadis, com a usuari finalista de la tecnologia.

 

Notícies relacionades