¿Qué es una antorcha para biogás?

La antorcha para biogás es un equipo de seguridad que quema el biogás generado. El gas se quema de forma controlada por motivos de exceso de producción, baja calidad para su aprovechamiento, paradas de mantenimiento de otros equipos, avería o por seguridad.

Las antorchas para biogás, pese a no ser considerados equipos consumidores de gas por no realizar aprovechamiento, deben seguir unos estándares de seguridad similares a los de cualquier otro equipo a gas. Estas seguridades deben ir integradas en el propio equipo y no como opcionales, buscando un símil, nadie imaginaria comprar un coche sin frenos por ejemplo.

Las seguridades que debe incorporar una antorcha básicamente son:

  • Control de presión mínima: La combustión del biogás se produce en la antorcha gracias a la presión del propio gas. Una presión muy baja podría producir un retorno de llama por el propio conducto de gas y provocar un riesgo crítico en la instalación.
  • Apagallamas en línea: Se trata de un elemento que hace de barrera anti-retorno de llama. Es una seguridad redundante. Si el control de presión mínima falla, entonces el apagallamas evita el retorno de llama. Es un equipo muy fiable, ya que carece de partes móviles. Existen de varios tipos y se debe utilizar el adecuado para cada caso. El apagallamas nunca debe actuar, solo en caso que el resto de elementos de seguridad y control fallen.
  • Sistema de ignición y control de llama: El biogás no se debe evacuar a atmósfera sin quemar, ya que es un gas de efecto invernadero, por ello se debe inflamar mediante el sistema de ignición. El control de llama garantiza que existe presencia de llama y este debe estar vinculado a una válvula de corte de modo que si se deja de detectar combustión se cierre el paso de gas. El control de llama suele ser mediante termopar o sensor óptico. El sistema mediante termopar tiene una respuesta muy lenta y en caso que extinguirse la llama (por ejemplo por viento), hasta que se enfría no detecta su ausencia. En cambio el sensor óptico lee directamente la luz ultravioleta de la combustión y tiene una respuesta inmediata, por lo que es el más recomendable.
  • Sistema de corte automático de paso de gas: Consiste en evitar que salga gas si no se produce la combustión. Adicionalmente, evita que se queme biogás cuando no se desea. Este sistema suele ir vinculado a la presión de la línea de biogás o al nivel de llenado del gasómetro. Una vez alcanzada la consigna de presión o llenado, esta válvula puede abrir siempre y cuando se confirme la presencia de llama.
  • Sistema de monitorización de ausencia de oxígeno en la corriente de biogás: Esto es primordial sobre todo en antorchas de vertedero, donde un exceso de desgasificación produce un aumento de oxígeno en el flujo de biogás. El sistema consiste en medir la presencia de oxígeno del biogás. Por encima de un valor (LIE, límite inferior de explosividad), se impide la combustión, ya que la mezcla de biogás puede ser explosiva al contener oxígeno. Para el biogás el LIE se considera un 5%vol. de O2 contenido en la mezcla, pero por seguridad, se impide la combustión por encima del 4%vol. de O2.

Existen otros sistemas de control, pero están más enfocados a que la combustión se produzca de una forma adecuada. Estos podrían ser la monitorización de presión en el quemador, monitorización de temperatura de combustión,…

Filosofía de control de una antorcha para biogás

Ahora que ya hemos visto las seguridades que debe equipar una antorcha como mínimo, veremos la filosofía de control habitual de una antorcha.

Habitualmente, la antorcha debe encender cuando recibe la orden desde planta y este proceso debe ser:

  • Activación del sistema de ignición e inmediatamente la activación de la línea de encendido (habitualmente se dispone de una línea de menor diámetro con una válvula, paralela a la línea principal). La línea de encendido dispone de un quemador pequeño en la punta permitiendo la presencia de una llama piloto.
  • Una vez detectada la presencia de llama piloto, apertura de la válvula principal permitiendo la combustión de la antorcha.
  • Si no se detecta llama, se cierran todas la válvulas y se re-inicia el sistema de encendido.

Todo el sistema debe ir vinculado al control de presión mínima. En caso de no ser suficiente la presión, el sistema debe interrumpir la combustión.

Tipos de antorchas para biogás

En el mercado existen varios tipos de antorcha: llama abierta, llama oculta y alta temperatura. Para evitar emisiones contaminantes se tiende al uso de antorchas de alta temperatura. Estas tienen una temperatura de combustión superior a los 900ºC y un tiempo de residencia mínimo de los gases en la cámara de combustión de 0,3 segundos. Esto es así para evitar inquemados consiguiendo una eficiencia de combustión superior al 98%.

A falta de una normativa española genérica, cada comunidad autónoma aplica unas normas y en defecto de normativa autonómica, la licencia medioambiental de cada planta indica como debe ser la combustión de cada foco emisor. Por ello, a la pregunta ¿Qué tipo de antorcha debo instalar? La respuesta es mirar que indica la licencia medioambiental de planta. Como la tendencia es cada vez ser más restrictivo, escoger una antorcha de alta temperatura garantiza que en los próximos años la antorcha será válida. Puede que ahora la licencia medioambiental no obligue, pero en la siguiente renovación probablemente sí.