| Resumen | El biogás, obtenido mediante la digestión anaerobia de residuos orgánicos, es una de las fuentes de energía renovable con mayor proyección para la descarbonización del sector energético. Sin embargo, su transformación en biometano de alta calidad (apto para inyección en la red de gas natural o uso vehicular) requiere la eliminación del dióxido de carbono y otros contaminantes como el sulfuro de hidrógeno (H2S). Las tecnologías comerciales actuales de upgrading (como el PSA o el lavado con agua) presentan la desventaja de un elevado consumo de energía eléctrica externa. Este Trabajo Fin de Máster propone evaluar y optimizar de forma integral una alternativa disruptiva basada en la tecnología de Calcium Looping (CaL), un ciclo termoquímico reversible de carbonatación-calcinación. A diferencia de los métodos convencionales, el sistema CaL aprovecha el biogás para generar la energía térmica necesaria para el propio proceso, ofreciendo un sistema térmicamente auto-suficiente que, además, genera calor residual aprovechable para cubrir la demanda del propio digestor anaerobio. Partiendo de balances de masa y energía preliminares, el estudiante dimensionará el sistema mediante el diseño y simulación a escala de un sistema adaptado para un funcionamiento continuo de 24 horas. Asimismo, se modelará la integración del calor residual de alta temperatura en un ciclo de potencia eficiente (como un Ciclo Orgánico de Rankine - ORC) para la producción de electricidad local y se analizará mediante termodinámica la viabilidad y selectividad de las reacciones químicas implicadas para evitar la degradación del metano a altas temperaturas. |
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