Canviar per alguna foto xula de la planta de biogàs a tot l’ample que doni i que no es veig extrany

Planta de biogàs de Mas bovè

Una planta de biogàs és una instal·lació que aprofita els residus orgànics les granges i la fàbrica de pinsos de Mas Bové i els converteix en recursos útils. Funciona reproduint de manera controlada un procés que ja passa a la natura, la digestió anaeròbia. Dins d’un espai tancat i sense oxigen, uns microorganismes descomponen la matèria orgànica dels purins, la gallinassa i les restes de pinso, i la transformen en dos productes.  

  • El biogàs: un gas ric en metà que es pot cremar com a combustible per a produir energia renovable. En el cas de Mas Bové, és energia tèrmica que fem servir per a calefacció. La planta de Mas Bové produeix un cabal de biogàs de 96.697 Nm3/any. 
  • El digestat: és el material resultant que encara conserva bona part dels nutrients i que es fa servir com a fertilitzant orgànic per al camp. La planta de biogàs de Mas Bové recupera un cabal d’aigua de 3.816 m3/any  que es reutilitza per al reg i la neteja. 

El metà és un gas d’efecte hivernacle que s’allibera a l’atmosfera quan les dejeccions ramaderes s’acumulen en basses o tancs, sobretot si estan tapats. La planta de biogàs utilitza aquestes dejeccions per a generar metà de forma controlada en un espai tancat, i el crema per a produir energia. Per això, redueix l’impacte ambiental de les granges de Mas Bové. 

Com aprofitem els recursos generats? 

L’energia generada escalfa la nau de maternitat de les truges i manté la temperatura del digestor anaerobi. Així, on abans es feia servir gas propà, ara hi arriba energia renovable produïda a la mateixa granja. El fertilitzant orgànic obtingut del digestat serveix per adobar els camps de Mas Bové i estalvia costos en la gestió de les dejeccions. I l’aigua recuperada permet regar els camps i netejar les granges de porcs i de pollastres. 

Què és el biogàs? 

El biogàs és una font d’energia renovable que s’obté mitjançant un procés biològic anomenat digestió anaeròbia, que transforma la matèria orgànica (present als purins dels porcs, la gallinassa dels pollastres o altres residus orgànics) en una mescla de gasos composta majoritàriament per metà (CH4) i diòxid de carboni (CO2), juntament amb altres gasos minoritaris.  

Què és una planta de biogàs? 

Una planta de biogàs és una instal·lació dissenyada per produir un gas renovable (biogàs) a partir del tractament de residus orgànics mitjançant la digestió anaeròbia (sense oxigen). Aquesta instal·lació permet obtenir energia (tèrmica o elèctrica), així com recuperar aigua i fertilitzant.  

La instal·lació de l’IRTA Mas Bové és, a més, una eina de recerca i de coneixement obert. De fet, és la primera planta de Catalunya i de l’Estat espanyol gestionada per un institut de recerca públic mentre dona servei a una granja.

Foto xula general planta

Una aposta cap a la valorització de subproductes 

El projecte forma part de l’aposta de l’IRTA emmarcada en un dels vuit objectius estratègics científics del Pla estratègic 2024-2027Impulsar la bioeconomia valoritzant residus orgànics i subproductes agroalimentaris, un model circular que dona valor als recursos biològics del sector més enllà de l’energia.   

Aquest objectiu estratègic se centra a reduir els residus i aprofitar els que inevitablement haguem de generar per a donar-los valor i tornar-los a incloure dins la cadena agroalimentària. És el cas de les dejeccions ramaderes i altres restes, com els pinsos de la fàbrica de Mas Bové. 

La bioeconomia, un model econòmic circular basat en l’ús de recursos naturals renovables i locals, és una eina imprescindible per a entomar grans reptes alimentaris dels nostres dies, que són globals i locals. Per exemple, mitigar el canvi climàtic; millorar la salut del sòl, o gestionar millor l’aigua


Tanc d’alimentació

El procés comença aquí. El purí porcí, la gallinassa dels pollastres i les restes de pinso de la fàbrica de pinsos ‘aboquen en aquest tanc, que en fa una barreja homogènia anomenada alimentació. Aquesta és la matèria primera que després es bombeja cap al digestor anaerobi

Barrejar residus de procedències diferents i digerir-los alhora és el que es coneix com a codigestió. La combinació equilibra els nutrients que aporta cada residu i estabilitza l’activitat de les poblacions microbianes, de manera que el digestor treballa amb millor rendiment i produeix més biogàs. 

El tanc té una capacitat de 210 m³, està semienterrat i cobert per rebaixar les emissions de gasos. A dins, un agitador manté la barreja homogènia, i un sistema de bombeig automàtic, regulat per sondes de nivell, l’envia cap al digestor. Cada any s’hi preparen 5.246 tones d’alimentació. 

Foto xula del tanc d’alimentació


Digestor anaerobi

La barreja arriba des del tanc d’alimentació i entra al digestor, l’equip central de la planta. L’interior està a una temperatura constant de 38 ºC i en absència d’oxigen,. Aquestes condicions permeten a uns bacteris i arqueus descomposar la matèria orgànica al llarg de diversos dies. D’aquí en surten dos productes, el biogàs i el digestat

  • El biogàs, ric en metà, s’acumula a la coberta del digestor i, des d’allà s’extreu cap a la caldera per obtenir energia.  
  • El digestat, el material restant un cop extret el biogàs, que és ric en nutrients, es bombeja cap al separador per a convertir-se en fertilitzants i aigua recuperada. 

Quin és el procés de descomposició? 

La descomposició passa per quatre etapes que tenen lloc alhora dins del tanc: 

  • La hidròlisi: gràcies a uns enzims, es descomponen les macromolècules orgàniques en molècules simples com sucres, àcids orgànics o alcohols. 
  • L’acidogènesi: la descomposició de les molècules simples, generades en l’anterior etapa, en àcids grassos volàtils, alcohols, diòxid de carboni (CO2) i hidrogen (H2). 
  • L’acetogènesi: les molècules simples de l’etapa 2 (àcids i alcohols) es transformen en àcid acètic, hidrogen i diòxid de carboni.  
  • La metanogènesi: per últim es transforma l’àcid acètic, el diòxid de carboni i l’hidrogen en gas metà. 

El digestor té un volum total de 452 m³ i dos agitadors laterals que mantenen la mescla en moviment perquè la temperatura i el pH es mantinguin constants. Cada any produeix 96.697 Nm³ de biogàs, format en un 65 % per metà i en un 35 % per diòxid de carboni, i 5.079 tones de digestat. Una petita part d’aquest biogàs es crema per mantenir el digestor a la temperatura de treball. 

Foto xula del digestor


Separador

El digestat que surt del digestor arriba al separador, i passa per un sistema de premsat tipus filtre-premsa amb malles d’entre 300 i 650 micres, que el divideix en dues fraccions de propietats diferents: 

  • La fracció sòlida s’envia al femer, on es pot fer servir com a adob per als camps. 
  • La fracció líquida s’emmagatzema a la bassa coberta i posteriorment es convertirà en aigua recuperada. 

El digestat és ric en nitrogen, fòsfor i potassi, els nutrients bàsics de qualsevol fertilitzant. Això el converteix en un adob orgànic d‘interès per a l’agricultura, cosa que contribueix a tancar el cicle dels nutrients. Cada any se separen 1.188 tones de fracció sòlida i 3.891 tones de fracció líquida. 

Foto xula del separador


Caldera i torxa

La caldera és l’equip on es crema el biogàs que s’ha produït al digestor. El biogàs cremat té dues funcions: mantenir la temperatura de l’interior del digestor anaerobi, i escalfar la nau de maternitat de les truges. D’aquesta manera la granja obté energia tèrmica a partir dels seus propis residus. 

La torxa és un dispositiu de seguretat. Entra en funcionament quan hi ha biogàs excedent que la caldera no consumeix o quan cal buidar el digestor per fer-hi manteniment. Cremar aquest gas de manera controlada evita que el metà arribi a l’atmosfera.  

Abans d’arribar a la caldera, el biogàs passa per un condicionament. Se’n retira el sulfur d’hidrogen (H₂S), un gas corrosiu que malmetria els equips, se n’elimina el vapor d’aigua i es comprimeix perquè estigui en les condicions adequades.  

  • La instal·lació té una potència tèrmica propera als 100 kWt 
  • Produeix 750.640 kWh tèrmics l’any 
  • Un metre cúbic de biogàs equival a 0,6 metres cúbics de gas natural 

Foto xula de la torxa i caldera


Bassa coberta

La fracció líquida que surt del separador arriba a la bassa coberta, un dipòsit semienterrat i cobert. Aquí el líquid reposa i els sòlids que encara porta en suspensió es dipositen al fons per l’acció de la gravetat, en un procés de decantació natural.

Els sediments del fons es retiren diverses vegades l’any, una part s’envia al femer i l’altra s’aprofita com a fertilitzant. El líquid clarificat es bombeja cap al mòdul de tractament, l’última etapa abans de recuperar-ne l’aigua. 

Tanc semi-enterrat i cobert per reduir les emissions de gasos, on s’acumula la fracció líquida del digestat, amb un volum de 1.197m3. 

Foto xula de la bassa


Mòdul de tractament

El líquid clarificat arriba des de la bassa i passa per un mòdul de tractament instal·lat en un contenidor, que el converteix en aigua recuperada apta per a la neteja de la granja i el reg de la finca.  

El procés té tres etapes: 

  • Bioreactor aerobi: arriba el líquid de la bassa coberta i, en presència d’oxigen, uns microorganismes n’eliminen la matèria orgànica i transformen el nitrogen amoniacal en nitrogen gas (N₂), que s’allibera sense tenir un impacte en l’efecte hivernacle. 
  • Sistema d’ultrafiltració: posteriorment, arriba a unes membranes tubulars que retenen les partícules i els microorganismes en suspensió.  
  • Sistema de desinfecció: per últim, passa per una llum ultraviolada que elimina els microorganismes que hagin pogut quedar i deixa l’aigua a punt per reutilitzar. 

El mòdul de tractament també disposa de dos tancs externs que emmagatzemen per separat el digestat clarificat que entra i l’aigua recuperada que en surt. Cada any el mòdul recupera 3.816 m³ d’aigua apta per a neteja i/o reg.

foto del modul de tractament


Femer

El femer està dividit en dues zones segons l’origen del material:  

  • Zona d’acumulació de la gallinassa, els fems i altres residus orgànics que alimenten la planta.  
  • Zona d’acumulació de la fracció concentrada del digestat i els sòlids que arriben del mòdul de tractament de l’aigua recuperada i que es transformaran en compost per a fertilitzar els camps. 

L’aplicació al sòl segueix la normativa vigent de residus, que en regula les quantitats i les condicions per garantir un ús segur i sostenible.

La fracció concentrada és rica en nitrogen, fòsfor i potassi, i s’aprofita com a fertilitzant per als conreus. També es pot barrejar amb altres residus agrícoles, com restes de poda, i compostar fins a obtenir un adob madur i estable.  

Allò que va entrar a la planta com a residu en surt convertit en energia, aigua i fertilitzant, llest per tornar a l’explotació. El femer té una superfície coberta total de 198 m². Cada any el femer gestiona 1.262 tones de fracció sòlida.

foto xula del femer


Glossari de conceptes

  • Codigestió. Digestió conjunta de dos o més residus de procedències diferents (en aquesta planta, purí porcí, gallinassa i restes de pinso). Barrejar-los equilibra els nutrients disponibles i estabilitza l’activitat dels microorganismes, cosa que millora el rendiment i la producció de biogàs. 
  • Alimentació. Barreja de residus, ja preparada i homogeneïtzada al tanc, que s’introdueix al digestor. És la matèria primera del procés. 
  • Purí. Barreja líquida d’excrements i orina del bestiar porcí que es recull a les fosses de les naus. És el residu principal que alimenta la planta. 
  • Gallinassa. Excrements de l’aviram (gallines, pollastres) que s’aprofiten com a residu d’entrada del procés. 
  • Digestió anaeròbia (biometanització). Procés biològic que té lloc sense oxigen, en què uns microorganismes descomponen la matèria orgànica i la transformen en biogàs i digestat. És el procés central de la planta. 
  • Anaerobi / anaeròbia. Que es produeix o que viu en absència d’oxigen. S’oposa a aerobi (en presència d’oxigen).. 
  • Bacteris i arqueus. Els microorganismes responsables de la digestió anaeròbia. Actuant en cadena, descomponen la matèria orgànica fins a generar metà. 
  • Hidròlisi. Primera etapa de decomposició de materia orgànica. Les molècules es descomposes amb l’ajuda d’enzims. Les molècules orgàniques més grans i complexes (greixos, proteïnes i hidrats de carboni) es trenquen en molècules més simples, com sucres, aminoàcids, àcids grassos i alcohols. 
  • Acidogènesi. Procès pel qual els microorganismes transformen aquestes molècules simples en àcids grassos volàtils, i també en alcohols, diòxid de carboni (CO₂) i hidrogen (H₂). 
  • Acetogènesi. Procès en el qual els alcohols, diòxid de carboni  i hidrogen es converteixen en àcid acètic, juntament amb més hidrogen i diòxid de carboni. Són els compostos que necessita l’última etapa per generar metà. 
  • Metanogènesi. Mecanisme pel qual a partir de l’àcid acètic, el diòxid de carboni i l’hidrogen, uns microorganismes anomenats arquees produeixen el gas metà (CH₄), el component que dona valor energètic al biogàs. 
  • Biogàs. Barreja de gasos que s’obté de la digestió anaeròbia, formada majoritàriament per metà i diòxid de carboni, amb components minoritaris com l’amoníac, el sulfur d’hidrogen o l’hidrogen. És una font d’energia renovable perquè procedeix de matèria orgànica i no de combustibles fòssils, de manera que el diòxid de carboni que allibera en cremar-se per a produir energia es considera biogènic, és a dir, ambientalment neutre. 
  • Metà (CH₄). Component principal del biogàs i el que li dona valor energètic. És també un potent gas d’efecte hivernacle, motiu pel qual capturar-lo i cremar-lo evita que s’alliberi a l’atmosfera. 
  • Diòxid de carboni (CO₂). Segon component majoritari del biogàs, sense valor com a combustible. 
  • Sulfur d’hidrogen (H₂S). Gas corrosiu present en petites quantitats al biogàs. Cal retirar-lo abans de la combustió perquè no malmeti els equips. 
  • Desulfuració. Procés que elimina el sulfur d’hidrogen del biogàs. En aquesta planta es fa a la coberta del digestor injectant quantitats mínimes d’oxigen. 
  • Digestat (o digerit). Material que queda un cop extret el biogàs. És ric en nutrients i es bombeja al separador per obtenir fertilitzant i aigua. 
  • Separació de fraccions. Divisió del digestat, mitjançant premsat, en una fracció sòlida i una fracció líquida, cadascuna amb una destinació diferent. Fracció sòlida. Part concentrada del digestat que surt del separador. Es destina al femer i s’aprofita com a fertilitzant. 
  • Fracció líquida. Part clarificada del digestat que surt del separador. S’emmagatzema a la bassa coberta abans de passar al tractament per recuperar-ne l’aigua. 
  • Filtre-premsa. Tipus d’equip de separació que actua per pressió, amb malles d’una mida de pas determinada (aquí, entre 300 i 650 micres), i que separa el digestat. 
  • Decantació. Separació natural per gravetat en què els sòlids en suspensió d’un líquid es dipositen al fons. Té lloc a la bassa coberta separant per decantació els materials sòlids al fons. 
  • Nitrificació i desnitrificació. Processos biològics del bioreactor aerobi que transformen el nitrogen del líquid, primer oxidant-lo i després convertint-lo en nitrogen gas (N₂), que s’allibera de manera inofensiva a l’aire. Aquest procés es produeix a l’interior del mòdul de tractament, on el líquid clarificat es transforma en aigua recuperada. 
  • Ultrafiltració. Filtració fina a través de membranes tubulars que retenen les partícules i els microorganismes en suspensió de l’aigua. 
  • Desinfecció UV. Etapa final del tractament en què la llum ultraviolada elimina els microorganismes que puguin quedar i deixa l’aigua a punt per reutilitzar. 
  • Aigua recuperada. Aigua depurada que s’obté al final del tractament, apta per a la neteja de les instal·lacions i el reg dels camps. 
  • Compostatge. Procés en què la fracció sòlida del digestat es barreja amb altres residus agrícoles, com restes de poda, i es deixa descompondre fins a obtenir un adob madur i estable.
  • Fracció sòlida. Part concentrada del digestat que surt del separador. Es destina al femer i s’aprofita com a fertilitzant. 
  • Fracció líquida. Part clarificada del digestat que surt del separador. S’emmagatzema a la bassa coberta abans de passar al tractament per recuperar-ne l’aigua. 
  • Filtre-premsa. Tipus d’equip de separació que actua per pressió, amb malles d’una mida de pas determinada (aquí, entre 300 i 650 micres), i que separa el digestat. 
  • Decantació. Separació natural per gravetat en què els sòlids en suspensió d’un líquid es dipositen al fons. Té lloc a la bassa coberta separant per decantació els materials sòlids al fons. 
  • Nitrificació i desnitrificació. Processos biològics del bioreactor aerobi que transformen el nitrogen del líquid, primer oxidant-lo i després convertint-lo en nitrogen gas (N₂), que s’allibera de manera inofensiva a l’aire. Aquest procés es produeix a l’interior del mòdul de tractament, on el líquid clarificat es transforma en aigua recuperada. 
  • Fertilitzant orgànic. Adob procedent de matèria orgànica (aquí, del digestat) que aporta nutrients al sòl i en millora la salut, com a alternativa als fertilitzants inorgànics de síntesi 
  • Energia tèrmica. Energia en forma de calor. La que produeix la caldera manté el digestor a 38 ºC i escalfa la nau de maternitat de les truges. 
  • Potència tèrmica (kWt). Quantitat de calor que un equip pot generar per unitat de temps. La instal·lació té una potència tèrmica propera als 100 kWt. 
  • Torxa. Dispositiu de seguretat que crema de manera controlada el biogàs excedent o de baixa qualitat, o el que cal buidar durant el manteniment, per evitar que el metà arribi a l’atmosfera. 
  • Nm³ (nanòmetre cúbic). Unitat que mesura un volum de gas en unes condicions estàndard de temperatura i pressió, cosa que permet comparar quantitats de gas de manera equitativa. El biogàs produït es mesura en Nm³/any. 
  • Gasos d’efecte hivernacle (GEH). Gasos que retenen la calor a l’atmosfera i contribueixen al canvi climàtic, com el metà, diòxid de carboni i l’òxid nitrós. La planta ajuda a reduir-ne l’emissió aprofitant el metà dels residus. 
  • Economia circular. Model en què els residus es valoritzen i es reincorporen com a recursos, en comptes de llençar-se. La planta n’és un exemple, perquè tanca el cicle transformant els residus ramaders en energia, aigua i fertilitzant. 
  • Bioeconomia. Model econòmic circular i sostenible basat en l’ús de recursos naturals renovables i locals per produir béns i serveis. És l’objectiu estratègic de l’IRTA en què s’emmarca la planta. 
  • Valorització. Aprofitament d’un residu o subproducte per convertir-lo de nou en un recurs útil dins la mateixa cadena de producció. 

El projecte acollit al programa d’incentius per a la concessió d’ajudes a projectes singulars de instal·lacions de biogàs, en el marc del Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència.