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Ensayos BMPCultivos energéticos y plantas enteras (WCS)

Reed canary grass — BMP: 12 estudios, media ponderada 290 m³ CH₄/t SV

Reed canary grass: 12 registros de datos BMP procedentes de 5 publicaciones, media ponderada 290 m³ CH₄/t SV, rango 180–430.

valoración: buenaCH₄ ≈ 53 % (estimación)

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Foto Robert Flogaus-Faust / Wikimedia Commons, licencia CC BY 4.0, archivo de origen; cambios: recorte

Media ponderada
290m³ CH₄/t SV
Rango
180–430m³ CH₄/t SV
Registros
12estudios
Publicaciones
5fuentes
Temperaturas
35 °C, 38 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Contenido medio de metano · ≈ 5,3 kWh/m³ de biogás

estimación según el tipo de sustrato Los estudios recopilados no contienen ninguna medición. El intervalo se deduce de la composición aproximada (proteína a partir del nitrógeno total (N 1,8 % MS × 6,25)) y de los rendimientos de los grupos de compuestos según la FNR.

Cómo lo calculamos y qué significan las zonas

Valoración para plantas de biogás

buena — valoración editorial para plantas de biogásEstable, normalmente se acepta sin tarifa

Potencial por tonelada de materia fresca: alto (73 m³ CH₄/t); sin amenazas particulares para la estabilidad. Costes de manipulación: fibras, capa flotante, degradación lenta.

¿Por qué? Factores de la valoración

Potencial por tonelada +2

  • +2potencial 73 m³ CH₄/t de materia fresca (BMP 290 × MS 27,9 % × SV 90,8 %)

Estabilidad del proceso 0

  • 0sin factores

Manipulación y costes −1

  • −0,5fibras, capa flotante: trituración y mezcla intensiva
  • −0,5degradación lenta: largo tiempo de retención

Puntos totales: 1 · umbrales: ≥ 2,5 muy buena, ≥ 1 buena, por debajo: neutra; negativa si hay riesgo acumulado para el proceso.

Valoración editorial según la metodología · fiabilidad de la valoración: alta · sin tener en cuenta los precios de mercado

Añadir a la calculadora de codigestión Datos CSV

Curvas BMP de 12 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: Reed canary grassProducción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 12 registros y la media ponderada de 290 m³ CH₄/t SV. 12 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).01002003004005000510152025303540tiempo [d]m³ CH₄/t SVLehtomaki (2006) · 1: 340 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Lehtomaki (2006) · 2: 430 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)1. Paavola (2010): 280 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Paavola (2007) · 1: 180 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Paavola (2007) · 2: 280 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Paavola (2007) · 3: 340 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Paavola (2007) · 4: 350 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Czubaszek et al. (2021) · 1: 189 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Czubaszek et al. (2021) · 2: 238 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Ruf i Emmerling (2018) · 1: 277 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Ruf i Emmerling (2018) · 2: 284 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Ruf i Emmerling (2018) · 3: 290 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media290

Las líneas discontinuas son una curva de modelo (cinética de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); el punto final procede de la publicación. Todas las curvas son curvas de modelo.

Producción acumulada de metano a lo largo del ensayo [m³ CH₄/t SV]. La línea gruesa es la media ponderada de todos los registros (290); los puntos marcan los valores finales indicados en las publicaciones. Sitúe el cursor sobre el gráfico para leer los valores; haga clic en un elemento de la leyenda para ocultar o mostrar un registro.

Registros y fuentes

Descargar CSV
FuenteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaMuestraCurva
Lehtomaki (2006) · 134035 °C · mesófiloReed canary grasspunto final (curva de modelo)
Lehtomaki (2006) · 243035 °C · mesófiloReed canary grasspunto final (curva de modelo)
1. Paavola (2010)28035 °C · mesófiloReed canary grasspunto final (curva de modelo)
Paavola (2007) · 118035 °C · mesófiloReed canary grasspunto final (curva de modelo)
Paavola (2007) · 228035 °C · mesófiloReed canary grasspunto final (curva de modelo)
Paavola (2007) · 334035 °C · mesófiloReed canary grasspunto final (curva de modelo)
Paavola (2007) · 435035 °C · mesófiloReed canary grasspunto final (curva de modelo)
Czubaszek et al. (2021) · 1 DOI189—Phalaris arundinacea (PAr), dry fermentationpunto final (curva de modelo)
Czubaszek et al. (2021) · 2 DOI238—Phalaris arundinacea (PAr), wet fermentationpunto final (curva de modelo)
Ruf i Emmerling (2018) · 1 DOI27738 °C · mesófiloreed canary grasspunto final (curva de modelo)
Ruf i Emmerling (2018) · 2 DOI28438 °C · mesófiloreed canary grasspunto final (curva de modelo)
Ruf i Emmerling (2018) · 3 DOI29038 °C · mesófiloreed canary grasspunto final (curva de modelo)
Media ponderada290media aritmética 290, SD 70

Composición típica

Materia seca (MS)
27,9% (rango 21,5–40,8)
Sólidos volátiles (SV)
90,8 % MS (rango 88,5–92,8)
Nitrógeno
1,8 % MS
Relación C/N
26,5

Mediana y rango de las determinaciones indicadas en las publicaciones en que se basan los registros BMP de este sustrato (leídas de: CROPGEN D4, MY-D); materia seca: 10 determinaciones, sólidos volátiles: 3 determinaciones.

Fuentes: Lehtomaki (2006); 1. Paavola (2010); Paavola (2007); Ruf et al. (2018).

La composición de la materia prima varía entre lotes: para los cálculos de la planta utilice un análisis de su propia muestra. La calculadora inserta automáticamente valores típicos.

Propiedades del proceso

  • fibroso
  • estacional
  • degradación lenta
  • clasificación editorial

Codigestión: con qué combinarlo y qué vigilar

Dosificación

Fuentes de los datos del proceso

  1. Paavola, T., Lehtomäki, A., Seppälä, M., Rintala, J. (2007) Methane production from reed canary grass. Proc. 8th Finnish Conference of Environmental Sciences 234-237
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006) Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy
  4. 1. Paavola, T., Lehtomäki, A., Seppälä, M., Rintala, J. 2. Rissanen, S.P (2010) Methane production from reed canary grass 2. Effect of storage on methane production potential and nutrient composition of energy crops and leachates. Proc. 8th Finnish Conference of Environmental Sciences 234-237
  5. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  6. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  7. Czubaszek, R.; Wysocka-Czubaszek, A.; Wichtmann, W.; Banaszuk, P. (2021) Specific Methane Yield of Wetland Biomass in Dry and Wet Fermentation Technologies. Energies 14(24), 8373
  8. Ruf, T.; Emmerling, C. (2018) Site-adapted production of bioenergy feedstocks on poorly drained cropland through the cultivation of perennial crops. A feasibility study on biomass yield and biochemical methane potential. Biomass and Bioenergy 119, 429–435

La calculadora de codigestión evaluará una mezcla concreta que contenga este sustrato.

Qué muestra la compilación

La compilación reúne 12 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «Reed canary grass» procedentes de 5 publicaciones publicados en 2006–2021. Los resultados van de 180 a 430 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 290 m³ CH₄/t SV (media aritmética 290, desviación típica 70).

Los ensayos se realizaron a 35, 38 °C (régimen: mesófilo). Las diferencias de temperatura, inóculo, duración del ensayo y preparación de la muestra son causas habituales de la dispersión de resultados entre laboratorios.

En 12 registros la publicación solo indica el valor final. La línea del gráfico es entonces una curva de modelo (cinética de primer orden) y sirve únicamente para comparar formas: solo el punto final procede de la publicación.

Cómo utilizar estos datos

El BMP describe el potencial obtenido en un ensayo discontinuo en condiciones de laboratorio. En una planta a escala real, el rendimiento depende además del tiempo de retención, la carga del digestor, la mezcla y la composición de la alimentación. Para los cálculos preliminares conviene utilizar la media ponderada y, para evaluar el riesgo, todo el rango de resultados. Al planificar una alimentación concreta, merece la pena encargar un ensayo BMP propio con una muestra representativa.

La metodología en breve

El BMP es la cantidad de metano obtenida a partir de los sólidos volátiles (SV) en un ensayo discontinuo, expresada en m³ de CH₄ por tonelada de SV (numéricamente igual a NmL CH₄/g SV en las publicaciones) y convertida a condiciones normales (0 °C, 101,325 kPa). La media ponderada asigna a cada publicación un peso total de 1, repartido a partes iguales entre sus resultados para el sustrato: un artículo que ensaya veinte variedades no pesa más que uno con una sola muestra. En los programas interlaboratorio la unidad es el laboratorio (peso total 1) y, dentro de él, el peso de un ensayo crece con el número de botellas (réplicas). Los resultados posteriores a un pretratamiento (p. ej. térmico, químico o enzimático) se muestran por separado y no se incluyen en la media.

Las líneas continuas son curvas medidas en los ensayos. Cuando una publicación solo indica el resultado final, dibujamos un modelo cinético de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt): solo el punto final procede de la publicación y la forma de la curva es una mera visualización; no debe leerse en ella la producción de un día concreto. Para este sustrato se supuso k = 0,085 d−1 (mediana de las constantes de velocidad k indicadas en las fuentes y/o ajustadas a las curvas medias medidas).

Las estadísticas describen la dispersión de los resultados publicados: una compilación descriptiva, no un metaanálisis ni una garantía del rendimiento de la planta.

Metodología completa y política de correcciones

Bibliografía

  1. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006). Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy.
  2. 1. Paavola, T., Lehtomäki, A., Seppälä, M., Rintala, J. 2. Rissanen, S.P (2010). Methane production from reed canary grass 2. Effect of storage on methane production potential and nutrient composition of energy crops and leachates. Proc. 8th Finnish Conference of Environmental Sciences 234-237.
  3. Paavola, T., Lehtomäki, A., Seppälä, M., Rintala, J. (2007). Methane production from reed canary grass. Proc. 8th Finnish Conference of Environmental Sciences 234-237.
  4. Czubaszek, R.; Wysocka-Czubaszek, A.; Wichtmann, W.; Banaszuk, P. (2021). Specific Methane Yield of Wetland Biomass in Dry and Wet Fermentation Technologies. Energies 14(24), 8373. DOI: 10.3390/en14248373 DOI
  5. Ruf, T.; Emmerling, C. (2018). Site-adapted production of bioenergy feedstocks on poorly drained cropland through the cultivation of perennial crops. A feasibility study on biomass yield and biochemical methane potential. Biomass and Bioenergy 119, 429–435. DOI: 10.1016/j.biombioe.2018.10.007 DOI

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.

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