Por Tim Elsome, Gerente General FM BioEnergy, – Traducido por WATERXPERT
En el presente artículo Tim describe el costo real de las fugas de biogás no identificadas y las acciones a adoptar para reducir los riesgos de fuga en una planta de DA.
La industria de la digestión anaeróbica (DA) del Reino Unido ha recorrido un largo camino en un corto espacio de tiempo, creciendo un 350 % en una década hasta las 648 instalaciones operativas. Sin embargo, aunque se han logrado muchos avances en eficiencia, salud del proceso y seguridad en toda la industria en los últimos años, aún queda espacio para mejorar.
En particular, el problema de las fugas de biogás es uno que muchos operadores de DA aún no abordan, a menudo porque el problema es invisible.
Sin embargo, los peligros asociados con él, van desde la disminución de los beneficios económicos hasta la contaminación ambiental y los riesgos para la salud y la seguridad, los cuales no deben subestimarse.
La escala del problema
Aunque la mayoría de los operadores de plantas responsables controlarán parámetros clave como la temperatura, la biología del digestor y la producción de biogás de manera regular, la gran mayoría de ellos no verifica si hay fugas de gas, creyendo que es un problema que no afecta a su planta.
La evidencia demuestra lo contrario. Durante los últimos 8 años, el 85 % de las 964 plantas que hemos inspeccionado en el Reino Unido y Alemania sufrían fugas de biogás.
Una cuarta parte de éstas se consideraron «significativas» (>1000 L CH 4 /h), lo que provocó graves pérdidas económicas y problemas de seguridad
La mitad de ellas solo tenía fugas menores (<100 L CH 4 /h); mientras que el resto se consideró que tenían fugas de tipo «medio» (<1000 L CH 4 /h).
Por otra parte en la mayoría de los casos, se presentó más de un tipo de fuga.
Traducir esto al Reino Unido en su conjunto podría significar que 550 plantas están actualmente en riesgo, con 137 en peligro de una violación grave de seguridad o bien de rotura del equilibrio económico de la instalación
Además, si cada una de estas 550 plantas tuviera una fuga con un valor medio de solo el 0,5 % de su capacidad, podría equivaler a una pérdida potencial de 37 GWhe-e al año, lo que resultaría en 6000 toneladas de metano que se escaparían a la atmósfera anualmente.
Los riesgos de no hacer nada
Las implicaciones de la liberación de este volumen de metano son significativas. Según el último Informe de Evaluación del IPCC, el metano es 34 veces más potente que el CO2 como gas de efecto invernadero durante un período de 100 años. Para cualquier industria, emitir este volumen de metano sería una preocupación; pero, para un sector renovable, cuya premisa entera se basa en ser “verde”, esto es catastrófico.
Un estudio de detección que utiliza un monitor y un láser sensibles al metano, así como dispositivos infrarrojos, puede detectar fugas de biogás invisibles a simple vista.
Además del considerable impacto ambiental, las fugas de biogás conllevan otros riesgos. En el peor de los casos, el biogás en combinación con el aire puede formar una mezcla de gases explosiva que, en un espacio confinado, cerca de una fuente de ignición, puede provocar una explosión.
Aunque afortunadamente las explosiones son extremadamente raras, conllevan un alto riesgo de lesiones graves y muertes y, como resultado, son algo que ningún propietario de planta quiere experimentar en su sitio.
El biogás también contiene sulfuro de hidrógeno (H2S), un gas tóxico que ha sido la causa de varias muertes en la industria agrícola del Reino Unido en relación con la gestión de tanques de purín.
Como este gas es más pesado que el aire, se acumula en las partes bajas de las instalaciones. En espacios confinados y mal ventilados, puede acumularse y pasar desapercibido hasta que alguien ingresa, lo que a veces tiene efectos fatales.
Las fugas de gas en las plantas de AD también tienen un impacto financiero. Cualquier volumen de biogás que se filtre a la atmósfera reducirá posteriormente la producción total de energía ; y por tanto, el margen de beneficio del propietario.
De hecho, perder solo 1 m3 de metano por hora resultaría en una pérdida financiera de aprox £5000 por año.
También hay que considerar la cuestión de los criterios de sostenibilidad y para recibir ciertas subvenciones de distintos organismos, los operadores de AD deben demostrar que su planta está operando de manera sostenible.
Los reguladores han considerado tomar medidas drásticas en esta área, ya que algunos informes de la industria mencionan niveles muy altos de emisiones fugitivas.
Por lo tanto, los operadores de la planta pueden usar las inspecciones de fugas de gas como una forma de protegerse contra la posible pérdida de incentivos y demostrar a las autoridades que su planta está bien administrada, y que posee un mínimo de fugas.
Puntos críticos de fuga
Aunque un operador de DA puede creer que su planta está operando a un alto nivel, todos los digestores anaeróbicos tienen puntos débiles inherentes que los hacen susceptibles a las fugas de biogás.
Los puntos críticos potenciales incluyen
- Conexiones del gasómetro o en la membrana sobre tanque digestor
- Pasacables
- Conexiones de bridas
- Bocas de registro e inspección
- Filtros de carbón activo
- Cualquier zona donde se deba realizar el mantenimiento.
Reduciendo el riesgo
Como hemos visto los riesgos de fuga de gas son claramente significativos y, a menudo, costosos. Sin embargo, identificar una fuga es un proceso simple y asequible que puede ayudar a evitar que ocurra un incidente grave.
Por lo tanto, la tarea de detección de fugas de gas debe formar parte del programa de mantenimiento continuo de la DA para cualquier operador de planta responsable.
Por ejemplo algunas empresas especialistas en este área ofrecen al operador un estudio completo de la planta de DA con dispositivos tipo láser sensibles al metano, así como con dispositivos infrarrojos
En este caso ofrecen:
- inspección de todos los tanques, motogenerador, equipos de limpieza del biogás, gasómetros de doble membrana, así como de las membranas de cubierta sobre digestor ( en su caso), tuberías y bridas
- Análisis de emisiones de cogeneración
- informe con imágenes, videos y tabla de prioridades de reparación.
Aunque la mayoría de las auditorías efectuadas por empresas de inspección especialistas han descubierto, hasta la fecha, fugas menores, se encontró que en el 25 % de los casos se trataba de fallas graves.
Corregir las mismas no solo evita que ocurra un incidente más serio y costoso, sino que a menudo resulta en un periodo máximo de repago de la reparación de 12 meses.
Los mejores momentos para realizar una auditoría de detección de fugas son :
- Al comienzo de la puesta en marcha completa
- Después de un trabajo de mantenimiento significativo
- En el caso que la producción de biogás sea más baja de lo esperado (y la biología permanece estable) y, por supuesto,
- Si huele a biogás.
Después de todo, el costo de detectar una fuga potencial es mínimo… pero las implicaciones de dejar que el azar gobierne las operaciones podrían ser enormes.
WATERXPERT
