Gas Natural y Biogás: Procesos de Obtención y Generación de Estos Combustibles

Gas Natural

Es un combustible fósil que proviene de depósitos geológicos donde materiales orgánicos se convirtieron en petróleo crudo, carbón, gas natural o aceites pesados debido a la descomposición de plantas y animales sometidos al calor y presión de la corteza terrestre. El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en yacimientos fósiles, disuelto o asociado.

Mediante el fraccionamiento de líquidos de gas natural se producen diferentes productos, como el etano, propano, butano y gasolina natural.

Proceso de Obtención del Gas Natural

1. Extracción: Se realiza mediante bombas mecánicas.
2. Fraccionamiento: El crudo se calienta y se lleva a una torre de destilación (topping) donde se fracciona. Los hidrocarburos más ligeros ascienden y los más pesados permanecen abajo. Al enfriarse, condensan en bandejas y se recolectan. Los productos obtenidos, de más ligero a más pesado, incluyen propano, butano, nafta, queroseno, gasoil ligero y residuos.
3. Unidad de Vacío: Los residuos se procesan a presiones muy bajas para evitar alterar su composición. De este proceso se obtienen gasoil ligero, gasoil pesado y residuos adicionales.
4. Craqueo Térmico: El producto se calienta para romper las largas y pesadas cadenas de hidrocarburos. Luego, pasa a otra torre de fraccionamiento donde se obtienen gases, nafta y gasoil.
5. Transporte: Se realiza mediante cisternas cerradas que recogen el producto desde los tanques de almacenamiento.

Biogás

Es un combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos como el biodigestor, por medio de las reacciones de biodegradación de la materia orgánica (digestión anaerobia), mediante la acción de microorganismos y otros factores, en ausencia de oxígeno. La materia prima principal son las excretas de animales, desperdicios orgánicos industriales y desperdicios agrícolas. Puede contener principalmente metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂) y otros gases en menor proporción.

Proceso de Generación de Biogás (Digestión Anaerobia)

1. Hidrólisis: Es una reacción química donde las moléculas orgánicas complejas (polímeros como carbohidratos, proteínas y lípidos) se rompen en compuestos más simples (monómeros como azúcares, aminoácidos y ácidos grasos) con la intervención de moléculas de agua y enzimas extracelulares secretadas por microorganismos.
2. Acidogénesis: Se produce la transformación de los monómeros en compuestos que pueden ser aprovechados por bacterias acidogénicas, convirtiéndolos principalmente en ácidos grasos volátiles (AGV), alcoholes, lactato, CO₂ e hidrógeno (H₂).
3. Acetogénesis: En este proceso, las bacterias acetogénicas convierten los AGV y alcoholes en ácido acético, CO₂ e H₂.
4. Metanogénesis: Es el paso final de la digestión anaerobia. Los microorganismos metanogénicos (arqueas) convierten el ácido acético, el dióxido de carbono y el hidrógeno en metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂).

Biodigestores

Es un sistema cerrado que aprovecha la ausencia de oxígeno (condiciones anaerobias) y la acción de bacterias presentes en los desechos orgánicos para transformarlos en biogás (utilizable como combustible) y un fertilizante líquido llamado biol.

El biol es un fertilizante orgánico que puede mejorar la estructura del suelo y el rendimiento de las cosechas.

Tipos Comunes de Biodigestores

• Biodigestor de campana flotante
• Biodigestor de bolsa elástica (tipo tubular o salchicha)
• Biodigestor de cúpula fija