Control de calidad del biometano y de las mezclas con hidrógeno para inyección en la red de gas

Fundamento

El biometano proviene de un biogás con alto contenido de dióxido de carbono que se acondiciona por adsorción, absorción o membranas, y su control debe cubrir tanto los parámetros comunes del gas natural —índice de Wobbe, poder calorífico, punto de rocío de agua e hidrocarburos, azufre total— como los contaminantes específicos de su origen: siloxanos, que provienen de productos de higiene y que al quemarse forman sílice abrasiva que destruye turbinas y motores; amoníaco; compuestos orgánicos halogenados, típicos del gas de relleno; oxígeno y nitrógeno arrastrados en el proceso, que tienen límites estrictos porque el oxígeno favorece la corrosión y forma mezclas peligrosas; y microorganismos. Se determinan por cromatografía gaseosa con distintos detectores y por espectrometría de masas, con muestreo en bolsas o en tubos adsorbentes según el compuesto. Para las mezclas con hidrógeno la evaluación es de compatibilidad del sistema: el hidrógeno modifica el índice de Wobbe y la velocidad de llama, altera la respuesta de los medidores volumétricos y de los cromatógrafos, difunde más y fuga más por las mismas aberturas, y puede fragilizar aceros de alta resistencia y afectar sellos elastoméricos; se ensayan los materiales de la red, los artefactos de usuario final y los sistemas de medición con la mezcla propuesta para establecer el porcentaje máximo admisible en ese sistema concreto.

Analito (qué se mide)

Metano, dióxido de carbono, oxígeno, siloxanos, amoníaco, compuestos azufrados e hidrógeno en el gas a inyectar

Matriz (en qué muestra)

Biometano de plantas de digestión anaerobia y de rellenos sanitarios; hidrógeno de electrólisis para mezcla; gas de plantas de acondicionamiento antes del punto de inyección; redes existentes evaluadas para admitir mezclas

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Cromatógrafos gaseosos con detectores de conductividad térmica, ionización de llama y selectivo de azufre; cromatografía acoplada a espectrometría de masas para siloxanos y halogenados; analizadores de oxígeno traza y de punto de rocío; equipo de muestreo con bolsas inertes y tubos adsorbentes; banco de ensayo de artefactos con mezclas; cámaras de ensayo de compatibilidad de materiales.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Patrones certificados de siloxanos, azufrados y halogenados; gases patrón de mezcla; gases de arrastre de alta pureza; tubos adsorbentes acondicionados.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Bolsas de muestreo inertes; tubos adsorbentes; líneas de muestreo; probetas de materiales para ensayos de compatibilidad.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Patrones y gases; bolsas y tubos; consumibles de los analizadores.

Unidad

kg/kg · metano, dióxido de carbono, oxígeno y nitrógeno (% molar) · siloxanos totales (mg/m³ como silicio) · azufre total y compuestos azufrados (mg/m³) · amoníaco y halogenados (mg/m³) · contenido de hidrógeno de la mezcla (%) · índice de Wobbe resultante

Rango de referencia

Los límites de oxígeno y de siloxanos son los que más suelen condicionar la inyección de biometano; para el hidrógeno, la proporción admisible depende del estado de la red y de los artefactos, y por eso se determina caso por caso en lugar de adoptarse un valor único

Norma que lo exige

Las normas técnicas del organismo regulador del gas sobre inyección de biometano en la red, con la especificación de calidad y los límites de contaminantes específicos; las normas internacionales sobre biometano para inyección y sobre uso vehicular; las normas y hojas de ruta sobre mezclas con hidrógeno y sus porcentajes admisibles; las normas ambientales y de habilitación de las plantas de biogás; las normas de seguridad para manejo de hidrógeno

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales sobre especificaciones de biometano para inyección en redes de gas natural, con sus parámetros y sus métodos de ensayo; las normas sobre determinación de siloxanos y de compuestos traza en biogás; los estudios y guías sobre admisibilidad de hidrógeno en redes existentes y sobre ensayo de artefactos con mezclas; los procedimientos de aceptación del punto de inyección

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales sobre biometano para inyección en redes vigentes

Volumen de muestra

Destructivo para la muestra. Volúmenes de gas de litros por determinación

Conservación y transporte

Las muestras para siloxanos se toman en tubos adsorbentes o en recipientes que no los retengan, y se analizan pronto, porque se adsorben en las paredes y los resultados salen bajos sin que nada indique el problema. Las bolsas de muestreo se acondicionan y se purgan antes de usar. El oxígeno traza exige un muestreo sin ingreso de aire, con purga suficiente y con conexiones herméticas verificadas, ya que una entrada mínima de aire arruina el resultado. Las condiciones de la planta al momento del muestreo se registran, dado que la calidad del biogás varía con la alimentación del digestor.

Límite de detección típico

Del orden de fracciones de miligramo por metro cúbico para siloxanos y compuestos azufrados, y de partes por millón para oxígeno traza

Incertidumbre típica

Del orden del 10 al 20 % en los contaminantes traza, dominada por el muestreo y no por la determinación instrumental

Área

Energía y biogás; Combustibles e hidrocarburos; Química analítica

Fecha de última actualización: 10/9/2026