A seleção de um sistema apropriado de armazenamento de biogás contribui significativamente para a eficiência e segurança de uma usina de biogás. Existem duas razões básicas para armazenar o biogás: armazenamento para uso e armazenamento no local antes e / ou após o transporte para pontos ou sistemas de distribuição fora do local. Um sistema de armazenamento de biogás também compensa as flutuações na produção e consumo de biogás, bem como mudanças de volume relacionadas à temperatura.
Existem duas grandes categorias de sistemas de armazenamento de biogás: Tanques Internos de Armazenamento de Biogás são integrados no digestor anaeróbico, enquanto os Detentores Externos de Biogás são separados do digestor, formando componentes autônomos de uma usina de biogás. Os sistemas de armazenamento mais simples e menos dispendiosos para aplicações no local e armazenamento intermediário de biogás são sistemas de baixa pressão. Os requisitos de energia, segurança e lavagem dos sistemas de armazenamento de média e alta pressão os tornam opções caras e de alta manutenção para uso não comercial. Tais custos extras podem ser melhor justificados para biometano ou bio-CNG, que tem um maior conteúdo de calor e, portanto, é um combustível mais valioso do que o biogás.
Armazenamento de baixa pressão
Os suportes flutuantes de biogás no digestor formam uma opção de armazenamento de baixa pressão para sistemas de biogás. Esses sistemas normalmente operam com pressões abaixo de 2 psi. Os suportes de gás flutuante podem ser feitos de aço, fibra de vidro ou um tecido flexível. Um tanque separado pode ser usado com um suporte de gás flutuante para o armazenamento do digerido e também armazenamento do biogás bruto. Uma grande vantagem de um digestor com um componente de armazenamento de gás integral é o custo de capital reduzido do sistema.
O suporte de gás menos caro e mais livre de problemas é o topo de tecido inflável flexível, pois ele não reage com o H2S no biogás e é parte integrante do digestor. Esses tipos de tampas são usados com frequência em digestores de fluxo de plugue e de mistura completa. Os materiais de membrana flexíveis comumente usados para esses recipientes de gás incluem polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) e poliéster coberto com polietileno clorossulfonado. Espessuras para materiais de cobertura normalmente variam de 0,5 a 2,5 milímetros.
Armazenamento de Média Pressão
O biogás também pode ser armazenado em média pressão entre 2 e 200 psi. Para evitar a corrosão dos componentes do tanque e garantir uma operação segura, o biogás deve primeiro ser limpo removendo-se o H2S. Em seguida, o biogás limpo deve ser ligeiramente comprimido antes do armazenamento em tanques.
Armazenamento de alta pressão
A composição típica do biogás bruto não atende às especificações mínimas de combustível de GNV. Em particular, o teor de CO2 e enxofre no biogás bruto é alto demais para ser usado como combustível de veículos sem processamento adicional. O biogás que foi atualizado para o biometano pela remoção do H2S, umidade e CO2 pode ser usado como combustível veicular. O biometano é menos corrosivo que o biogás, além de ser mais valioso como combustível. Como a produção de tal combustível normalmente excede a demanda imediata no local, o biometano deve ser armazenado para uso futuro, geralmente como biometano comprimido (CBM) ou biometano liquefeito (LBM).
Duas das principais vantagens do LBM são que ele pode ser transportado com relativa facilidade e pode ser dispensado para veículos LNG ou veículos de GNV. O biometano líquido é transportado da mesma maneira que o GNL, isto é, através de caminhões-tanque isolados projetados para o transporte de líquidos criogênicos.
O biometano pode ser armazenado como CBM para economizar espaço. O gás é armazenado em cilindros de aço, como os normalmente usados para armazenamento de outros gases comerciais. As instalações de armazenamento devem estar adequadamente equipadas com dispositivos de segurança, como discos de ruptura e válvulas de alívio de pressão. O custo de comprimir gás a altas pressões entre 2.000 e 5.000 psi é muito maior do que o custo de comprimir gás para armazenamento em média pressão. Devido a esses altos custos, o biogás é normalmente atualizado para biometano antes da compressão.
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