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Soluciones integrales de análisis de la composición de gases de biogás de Cubic Instruments para el control de procesos y calidad

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¿Cómo apoyan las soluciones de análisis de gas biogás de Cubic Instruments el desarrollo de gas renovable y la optimización de procesos?

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Creciente compromiso mundial con el desarrollo del biogás y el biometano

A medida que las naciones aceleran la transición hacia las energías renovables, el biogás y el biometano se han convertido en componentes estratégicos para alcanzar los objetivos de neutralidad de carbono y economía circular. El Plan REPowerEU de la Unión Europea tiene como objetivo una producción anual de biometano de 35.000 millones de m3 para 2030, mientras que iniciativas similares en Norteamérica y Asia están estimulando nuevas inversiones en digestión anaerobia e instalaciones de conversión de residuos en energía.

Sin embargo, ampliar la producción de biogás de proyectos piloto a plantas comerciales a gran escala conlleva nuevas exigencias técnicas. Para garantizar la estabilidad del proceso y la alta calidad del biogás/biometano, los operadores deben mantener un estricto control de la composición del gas: en particular, metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S). Por ello, el control preciso y continuo de las fases de producción, mejora y desulfuración se ha convertido en un factor clave para la seguridad, eficacia y viabilidad económica de las operaciones con gas renovable.

La complejidad operativa impulsa la demanda de análisis de biogás precisos y en tiempo real

A diferencia de los gases industriales convencionales, el biogás se produce en condiciones biológicas y ambientales variables. Las fluctuaciones en la composición de la materia prima, la temperatura de digestión y la actividad microbiana pueden provocar cambios repentinos en la concentración de CH4 y CO2, mientras que los niveles de H2S pueden aumentar bruscamente cuando los sistemas de desulfuración fallan o alcanzan la saturación.

La humedad elevada, el polvo y los componentes corrosivos del gas complican aún más el control. Los sensores pueden sufrir desviaciones, acortar su vida útil o inestabilizar las señales, sobre todo cuando están expuestos a condensación o a entornos con alto contenido en H₂S. Además, los operadores que gestionan emplazamientos descentralizados, como explotaciones ganaderas o vertederos, a menudo necesitan herramientas portátiles para la verificación rutinaria sobre el terreno, la inspección de mantenimiento y el muestreo de investigación.

Para hacer frente a estos retos operativos y normativos se necesitan analizadores de gases que no sólo sean precisos y robustos, sino también adaptables tanto al control continuo de procesos como a la inspección in situ en entornos de campo adversos.

Soluciones integrales de supervisión desde el control de procesos hasta la inspección in situ

Cubic Instruments, fabricante líder de sensores de gas y analizadores de gas, se basa en décadas de experiencia en la medición de gas de precisión para apoyar el cambio global hacia las energías renovables.

Al ampliar sus capacidades de medición establecidas a los sectores del biogás y el biometano, Cubic ofrece soluciones integrales de monitorización que mejoran la eficiencia de los procesos, garantizan la calidad del gas y permiten un funcionamiento seguro y sostenible de las modernas instalaciones de biogás.

- Sistema de monitorización de biogás en línea Gasboard-3500UV: Análisis continuo multigás para el control de procesos y la garantía de calidad del gas

Gasboard-3500UV, desarrollado para la supervisión continua del proceso de biogás y la desulfuración, utiliza plataformas tecnológicas de detección de gases UV-DOAS, NDIR y electroquímica (ECD) para medir simultáneamente CH4, CO2, O2 y H2S, proporcionando una visibilidad completa en las fases de producción y mejora.

Durante la digestión anaerobia, el equilibrio entre CH4 y CO2 refleja directamente la eficacia de la fermentación y el rendimiento de la materia prima. El sensor NDIR de alta precisión realiza un seguimiento continuo de estos componentes clave, lo que permite a los operadores optimizar las proporciones de sustrato, mantener las condiciones ideales del proceso y maximizar el rendimiento de metano. El sensor electroquímico de O2 sirve como salvaguarda de seguridad que garantiza unas condiciones anaeróbicas estrictas y evita la intrusión de oxígeno capaz de desestabilizar el proceso.

A medida que el biogás pasa a la etapa de desulfuración, el sulfuro de hidrógeno (H2S) se convierte en el contaminante más crítico a controlar. El sensor UV-DOAS permite la monitorización continua y sin purga del H2S con una precisión excepcional y una larga vida útil. Los rangos de medición duales permiten a los operadores controlar las concentraciones de H2S tanto antes como después de los depuradores, verificando la eficacia de la desulfuración en tiempo real y evitando la corrosión o la saturación de los medios que podrían provocar costosos tiempos de inactividad. Cada canal de gas funciona con sensores y procesamiento de señales independientes, lo que minimiza las interferencias cruzadas, mientras que la puesta a cero automática con aire limpio elimina la deriva y mantiene la estabilidad a largo plazo incluso en entornos húmedos y corrosivos.
La arquitectura modular de los sensores simplifica el mantenimiento y la calibración, y el software opcional de registro de datos permite el registro continuo en PC externos para la investigación o la documentación reglamentaria.

Para soportar las exigentes condiciones de los entornos de biogás, el Gasboard-3500UV adopta un armario protector de integración de acero inoxidable que proporciona una gran resistencia a la corrosión y durabilidad a largo plazo. Además, la estructura a prueba de explosiones mejora aún más la seguridad de funcionamiento, lo que permite una instalación fiable en exteriores y zonas peligrosas.

Al integrar tres tecnologías de medición básicas en una sola plataforma, Gasboard-3500UV permite a los operadores optimizar la eficiencia de la producción, proteger los activos aguas abajo y mantener una calidad constante del gas en toda la cadena del proceso del biogás.

- Analizador portátil de biogás Gasboard-3200PLUS: Precisión portátil para una verificación flexible in situ

Aunque el sistema estacionario Gasboard-3200UV proporciona supervisión del proceso en tiempo real, los operadores también necesitan equipos flexibles para la inspección rutinaria sobre el terreno, la verificación del mantenimiento y el muestreo de investigación.

El analizador portátil de biogás Gasboard-3200PLUS de Cubic Instruments proporciona análisis in situ de CH4, CO2, O2 y H2S basados en tecnologías de detección NDIR y electroquímica (ECD). Ofrece una gran precisión y una respuesta rápida, al tiempo que mantiene un rendimiento estable en diversas condiciones de campo. Los módulos opcionales de H2 y CO amplían aún más su gama analítica para abordar diferentes composiciones de biogás, mientras que el diseño modular del sensor simplifica el mantenimiento y mejora la flexibilidad operativa en aplicaciones con múltiples emplazamientos.

Diseñado para mantener la precisión en condiciones de temperatura y humedad fluctuantes, el Gasboard-3200PLUS incorpora compensación automática de temperatura y filtros de precisión que eliminan eficazmente la humedad y el polvo del gas de muestra para proteger los componentes internos y prolongar la vida útil del sensor.

Su batería de litio recargable proporciona hasta ocho horas de funcionamiento continuo, garantizando una autonomía de todo un día para el trabajo de campo en instalaciones dispersas. Su diseño ligero facilita el transporte entre puntos de inspección, y la memoria incorporada puede almacenar hasta 2.560 registros de datos, que se descargan fácilmente a un PC para su trazabilidad, elaboración de informes o análisis posteriores.

Al combinar portabilidad, durabilidad y precisión analítica, el Gasboard-3200PLUS ofrece un rendimiento preciso y fiable para operaciones críticas de biogás. Los operadores pueden evaluar la eficiencia de la fermentación, verificar el rendimiento del depurador e identificar anomalías en el proceso de forma inmediata, lo que ayuda a evitar costosos tiempos de inactividad y a mejorar el rendimiento del biogás y el biometano.

Juntos, Gasboard-3200UV y Gasboard-3200PLUS forman una solución complementaria que proporciona datos continuos para el control del proceso y capacidades de verificación flexibles para el funcionamiento sobre el terreno, garantizando una visibilidad total desde el digestor hasta la fase de mejora.

Por qué elegir Cubic Instruments

A medida que el gas renovable se convierte en una parte integral de la transición energética mundial, la monitorización precisa y continua sirve de base para una producción de biogás segura, eficiente y conforme a las normas. La medición de gas de alto rendimiento garantiza la transparencia a lo largo de toda la cadena de valor, desde la digestión de la materia prima y la mejora hasta la inyección en red y la utilización.

Guiados por la visión de apoyar el desarrollo energético sostenible, Cubic Instruments combina tecnologías avanzadas de detección de gas con una innovación continua y una profunda experiencia en aplicaciones para ofrecer soluciones prácticas que permitan a los operadores optimizar los procesos, garantizar la fiabilidad operativa y cumplir las normas medioambientales en constante evolución.

Para reforzar la capacidad de servicio a largo plazo en mercados internacionales clave, Cubic, la empresa matriz de Cubic Instruments, está avanzando en un plan estratégico de localización que incluye la creación de Cubic Sensor and Instrument (Hungary) Limited, una filial de propiedad absoluta en Hungría. Las instalaciones de Hungría permiten un modelo de suministro local por local que apoya la producción regional, ciclos de entrega más cortos y una respuesta técnica más rápida para los socios europeos.

Como parte de la red mundial de fabricación y servicios de Cubic, Cubic Instruments se apoyará en esta capacidad de producción localizada para futuras soluciones analíticas de biogás y biometano, garantizando un acceso más cercano a los clientes y una mayor fiabilidad del servicio.

Con más de dos décadas de dedicación a los sensores y analizadores de gases, Cubic Instruments mantiene su compromiso de ofrecer soluciones de medición fiables y de alto rendimiento que apoyen el crecimiento sostenible de las industrias mundiales del biogás y el biometano.