Problemas comunes de los generadores de biogás y sus soluciones

En los generadores de biogás, uno de los problemas más comunes es una producción de energía inferior a la esperada. Esto suele deberse a la calidad del biogás y al desgaste de componentes del motor. El biogás requiere un contenido específico de metano entre el 50 % y el 70 % para una combustión adecuada. Si el metano del biogás utilizado para generar electricidad está por debajo de este umbral, generalmente se debe a una digestión deficiente en el digestor de biogás provocada por temperaturas no óptimas o una digestión desequilibrada de la materia prima.

El desgaste de otras piezas del motor, como las bujías o los inyectores de combustible, podría ser otra causa. Las piezas que queman combustible para generar potencia en el motor se obstruyen con depósitos de carbono debido a una combustión incompleta, lo que provoca una combustión ineficiente del combustible. En este caso, el primer paso es verificar si hay contenido de metano con un analizador de gases. De ser así, ajuste la relación de materia prima del digestor y la temperatura a 35°C para la digestión mesófila. Para piezas desgastadas, debe reemplazar las bujías cada 500 horas de funcionamiento y limpiar los inyectores de combustible con un agente limpiador profesional.

Funcionamiento inestable y paradas frecuentes

Tener un generador de biogás que se apaga frecuentemente y funciona de forma intermitente puede ser extremadamente molesto para quienes necesitan electricidad continua. Esto puede ocurrir debido a suministros inconsistentes de biogás y reguladores de presión defectuosos. En un digestor, la producción de biogás puede ser irregular y provocar fluctuaciones en la producción si es necesario añadir materias primas, o si existen fugas en el sistema de recolección de gas. Además, cuando la presión del gas cae por debajo de un cierto umbral, el generador de motor comienza a fallar y se detiene.

Otra causa de este problema son los reguladores de presión defectuosos. El regulador de presión del motor de biogás controla la cantidad de biogás que puede entrar al motor, y si un regulador de presión de motor de biogás está fallando, el flujo de biogás se vuelve inestable y podría provocar un mal funcionamiento del sistema. Para corregir una inestabilidad continua del sistema, lo primero que debe hacerse es reparar las fugas en el sistema de recolección de gas y mantener un programa para la producción de biogás, eliminando así el exceso de materias primas para prevenir inestabilidades en la producción. Inspeccione los componentes del regulador de presión y del flujo de biogás en busca de daños u obstrucciones para que el sistema pueda funcionar continuamente. Si un regulador está dañado, reemplácelo por un regulador de presión de calidad en el sistema de biogás para garantizar un flujo continuo optimizado.

Altos niveles de emisiones

El biogás es un combustible más limpio que el diésel, pero algunos generadores aún producen contaminantes excesivos como NOx y CO. Los sistemas de combustión poco desarrollados de motores de biogás antiguos y la mala mezcla de aire-combustible causan este problema. Si los quemadores de biogás reciben demasiado poco aire, la combustión incompleta produce exceso de CO. Por el contrario, demasiado aire genera NOx debido a las altas temperaturas en la cámara de combustión.

La contribución a este problema puede provenir de motores más antiguos que carecen de tecnologías actuales de control de emisiones. El control de emisiones puede lograrse simplemente optimizando la relación aire-combustible. La mayoría de los generadores de biogás tienen una válvula de admisión de aire; ajústela para asegurar una relación volumétrica de biogás de 10:1. Los analizadores de emisiones pueden proporcionar mediciones precisas del sistema y controlar la mezcla aire-combustible hasta que las emisiones se sitúen por debajo de los estándares regionales establecidos. Se pueden instalar convertidores catalíticos diseñados para motores de biogás en motores antiguos para reducir los contaminantes. Los contaminantes gaseosos pueden convertirse en vapor de agua y CO2 inofensivos. El mantenimiento del motor también mantendrá bajas las emisiones, por ejemplo, abriendo el paso de aire después de 200 horas de funcionamiento.

Dificultad para arrancar el generador

Cuando cambia el clima o el generador permanece inactivo durante largos períodos, los usuarios a menudo tienen dificultades para arrancar el generador de biogás. Las presiones bajas de biogás, motores a baja temperatura y baterías descargadas son las causas más probables. Los problemas de arranque debidos a baja presión de biogás se originan por la presión insuficiente. Sin una presión adecuada, el sistema tiene dificultades para enviar gas a la cámara de combustión del motor, y el encendido resulta casi imposible.

El clima frío tiene un impacto negativo en la combustión. De hecho, la combustión del motor frío con biogás y el arranque ineficiente del generador pueden hacer que parezca que está encendido aunque no esté en combustión. Las baterías descargadas debido a una ignición central también son una causa frecuente si el generador no se ha utilizado durante semanas. Los problemas de arranque pueden resolverse primero identificando el origen del problema en el sistema de biogás. Si la presión es baja, suponga que el digestor debe funcionar entre 24 y 48 horas. En climas fríos, caliente el motor durante 1 a 2 horas utilizando un calentador de bloque. Para baterías descargadas, cargue el cargador portátil durante 4 a 6 horas y verifique el sistema de encendido para asegurarse de que funcione.

Componentes del Sistema de Combustible y Corrosión

La corrosión de componentes del generador de biogás, como tuberías o válvulas, es un problema silencioso que deteriora progresivamente los generadores de biogás. El biogás contiene un pequeño porcentaje de sulfuro de hidrógeno. Cuando el biogás y el H₂S están en un sistema cerrado con humedad, ocurre una reacción química que se vuelve corrosiva. Si los componentes iniciales del generador de biogás no se reparan o reemplazan a tiempo, el resultado es un generador de biogás con problemas de fuga corrosiva de H₂S. Eventualmente, esto provoca fallos operativos en el generador de biogás y en el sistema de combustible, así como reparaciones costosas.

En un intento por eliminar la corrosión, lo primero que debe hacerse es instalar sistemas de eliminación de H₂S en las tuberías de biogás. El sistema debe reducir el gas H₂S a menos de 20 ppm antes de que se utilice el biogás como combustible. Debe tenerse un sistema para verificar regularmente la corrosión por H₂S en el combustible. Los sistemas de combustible débiles con corrosión por humedad deben drenarse o presentan corrosión acelerada. El gas H₂S activo en presencia de humedad debe eliminarse; la humedad corrosiva del biogás dentro del sistema debe drenarse y secarse.