El syngas o gas de síntesis forma parte del grupo de los gases renovables, junto al hidrógeno verde, el biogás y el biometano.
Se trata de un vector energético que puede resultar clave para descarbonizar determinados sectores, como el industrial, y reducir la dependencia del gas natural en múltiples aplicaciones, aunque de momento, no ha adquirido el mismo protagonismo que otros gases renovables.
En el caso de España, el syngas no aparece explícitamente considerado en los planes para la energía renovable en España. Así que, para lograr su impulso sería necesario establecer una hoja de ruta para los gases renovables con objetivos y propuestas concretas.
Aunque la tecnología para obtener este gas renovable es viable y alberga un gran potencial, aún es poco conocida y, a veces, se la considera inmadura o no confiable. Las plantas en funcionamiento existentes en Europa y los nuevos proyectos en desarrollo demuestran el potencial del syngas como una alternativa energética más a considerar
¿Cómo se obtiene el syngas?
El syngas viene a obtenerse mediante procesos de gasificación térmica, usando como materias primas materiales orgánicos, principalmente lignocelulósicos.
De estos materiales orgánicos o biomasa, los ideales para la obtención del gas de síntesis son aquellos que se biodegradan lentamente:
- Residuos agrícolas y de jardinería, de cultivos herbáceos o leñosos.
- Residuos forestales.
- Cultivos energéticos, agrícolas o forestales.
- Residuos de la industria agroalimentaria constituidos por compuestos lignocelulósicos (cáscaras de almendra u otros frutos secos, subproductos de la producción de vino o aceite, etc.).
- Combustible derivado de residuos (CDR), obtenido de la fracción resto de residuos municipales.
Y el proceso para la obtención del syngas tiene lugar en tres etapas:
- Secado: se elimina la humedad que contiene la biomasa mediante evaporación.
- Pirólisis: se lleva a cabo la descomposición de la materia orgánica por tratamiento térmico, en ausencia de oxígeno. Este tratamiento térmico tiene lugar a temperaturas superiores a 300ºC, generando un producto sólido (coque, char o carbón vegetal), hidrocarburos condensables (alquitrán) y gases volatilizados.
- Gasificación: consiste en una oxidación parcial de los productos de la pirólisis, mediante oxígeno, aire y/o vapor a una temperatura de 800 ºC. De este proceso se obtienen gases combustibles, alquitránes, partículas sólidas residuales y cenizas. Es la etapa más lenta y determina la velocidad global del proceso.
La etapa de la gasificación es la más compleja en cuanto a reacciones. Durante el proceso tiene lugar una combinación de reacciones exotérmicas (liberan calor) y endotérmicas (consumen calor) que requieren de un control preciso de la entrada de oxígeno. Esto permite optimizar el proceso, evitar la combustión completa y obtener la máxima calidad del gas combustible producido.
El gas de síntesis obtenido finalmente va a presentar en su composición H2 (18-20 %), CO (18-20 %), CO2 (8-10 %), CH4 (2-3 %), trazas de hidrocarburos y agua, principalmente.
Toda esta tecnología de gasificación supone una serie de ventajas frente a los procesos convencionales de combustión o incineración: el gas de síntesis obtenido presenta mayor facilidad de manejo frente a un producto sólido, como puede ser el carbón. Además, la combustión de este syngas es más eficiente, en cuanto a producción de electricidad se refiere, y se generan menos contaminantes durante el proceso.
Gas de síntesis para autoconsumo
El syngas o gas de síntesis puede tener diferentes usos, desde la generación térmica por combustión en calderas industriales, a su uso en motores de cogeneración.
Además, también se pueden obtener como coproductos del proceso fracciones líquidas (bio-oil) o sólidas (biochar) de importante valor añadido.
Entre las aplicaciones que más destacan para el syngas tenemos:
- La generación de energía eléctrica y térmica para distintos usos: combustible en motores de combustión o turbinas de vapor.
- La obtención de gas natural sintético mediante proceso termocatalítico o por procesos biológicos (digestión anaerobia).
- La obtención de hidrocarburos líquidos y sólidos: mediante la transformación en biocombustibles y ceras de aplicación en distintos sectores gracias a un proceso Fischer-Tropsch.
- La obtención de metanol a través de un proceso termoquímico clásico. Una aplicación importante para la industria química y el sector energético.
Como ejemplo de la aplicación del syngas cabe mencionar el proyecto desarrollado en la pequeña comunidad rural aislada de El Santuario, en Choluteca (Honduras).
Esta iniciativa, promovida por la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), financiada por la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID) y en la que han participado Genia Bioenergy y Monsolar, ha supuesto el diseño de una microred de energías renovables.
Esta microred combina la solar fotovoltaica y la gasificación de biomasa para suministrar energía suficiente para el autoconsumo doméstico y agrícola de los 500 habitantes de la comunidad.
El syngas obtenido permite producir unos 25kW, utilizando como materia prima la madera de pino encino sobrante del manejo forestal. Con ello, se consiguen reducir las emisiones de gases contaminantes de la leña y de los generadores diésel.
Así, la comunidad El Santuario logra autoabastecerse íntegramente de energía renovable, sirviendo de ejemplo para su replicación y escalabilidad en otras comunidades rurales aisladas.
Otro ejemplo más reciente del potencial uso del syngas nos lo muestra la compañía de cruceros Royal Caribbean Group, que está incluyendo el uso de sistemas de conversión de residuos en energía para la gestión de sus residuos.
Este año la compañía estrenará dos buques con sistemas denominados Microwave-Assisted Pyrolysis (MAP) y Micro Auto Gasification (MAG), que recogerán los residuos a bordo y los convertirán en gas de síntesis.
Este gas de síntesis será luego utilizado como energía por el propio buque.
Al igual que las instalaciones terrestres de conversión de residuos en energía (Waste to Energy), el resultado es una valorización eficiente y sostenible de los propios residuos orgánicos, convertidos en energía para el autoconsumo.
Si necesitas más información sobre la tecnología del syngas y su potencial como fuente de energía alternativa para el autoconsumo, contacta con nosotros para resolver todas tus dudas.
