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Publicación técnico-científica

El marco, publicado para ser contrastado.

Publicamos la metodología en formato técnico-científico, con hipótesis explícita, ecuaciones, protocolo de validación reproducible y limitaciones declaradas. Un marco que no puede ser refutado tampoco puede ser verificado.

White paper · v1.0

De la medición periódica a la optimización continua del biogás de relleno sanitario

Marco vendor-neutral para observabilidad a nivel de pozo, CH₄-flow, validación de campo y traducción a generación eléctrica.

From Periodic Measurement to Continuous Landfill-Gas Optimization —
A vendor-neutral framework for well-level observability, methane-flow accounting, field validation and electricity-generation linkage.

Autor intelectualCristian Albornoz Lillo
Versión1.0 · 25 de agosto de 2026
EstadoPublicación Técnico Científica
ZOMODO
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Referencias18 fuentes verificables
Resumen

Qué propone el documento

Los sistemas de captación de gas de relleno sanitario operan sobre un medio heterogéneo y dinámico. En ese contexto, una medición puntual o agregada puede describir el estado del sistema en un instante, pero no necesariamente permite atribuir causas, evaluar persistencia ni cuantificar el efecto de una intervención sobre el metano útil recuperado.

El white paper propone un marco vendor-neutral de optimización digital del campo de biogás basado en cinco principios:

  • (i) observabilidad a nivel de pozo y header;
  • (ii) uso del caudal normalizado de metano — CH₄-flow —, evitando interpretar la concentración de CH₄ de manera aislada;
  • (iii) trazabilidad temporal desde pozo → sector → planta → generación;
  • (iv) validación experimental de toda mejora atribuida a la intervención;
  • (v) límites explícitos por capacidad de tratamiento y generación, para evitar doble conteo o extrapolaciones físicas no sostenibles.

El marco no presupone que elevar el porcentaje de CH₄ produzca un incremento proporcional de energía. La variable físicamente relevante es el flujo normalizado de metano recuperado, condicionado además por disponibilidad de la planta, restricciones de calidad del combustible, pérdidas, tratamiento y eficiencia de conversión. Por ello, cualquier caso económico queda subordinado a una validación de campo que demuestre el incremento atribuible y su persistencia.

landfill gasbiogás methane recoverymethane flow rate CH₄-flowwellfield optimization continuous monitoringdigitalization waste-to-energyfield validation
Abstract (English)

Landfill-gas collection systems operate in a heterogeneous and time-varying porous medium. Gas generation, waste permeability, air intrusion, liquid accumulation, barometric pressure and pressure-flow interactions among wells vary in space and time. Periodic or aggregated measurements can characterize system status at a given instant, but they do not necessarily provide sufficient spatial and temporal resolution to test causal hypotheses, assess persistence, or estimate defensibly the methane increment attributable to an operational intervention.

This white paper proposes a vendor-neutral framework for digital landfill-gas optimization based on well- and header-level observability, methane-flow accounting, temporal traceability from well to energy conversion, experimental field validation, and explicit capacity constraints. The framework intentionally separates methane concentration from recoverable methane flow and requires any economic claim to be subordinate to measured, attributable and persistent field performance.

The method is intended to be transferable across active landfill-gas collection systems, but site-specific performance cannot be inferred without local validation. This publication formalizes the hypothesis, variables, equations, data architecture and a reproducible field-validation protocol for technical scrutiny and subsequent experimental testing.

Contenido del documento (14 capítulos)
  1. Problema y oportunidad de investigación
  2. Estado de la práctica: del monitoreo periódico a la observabilidad continua
  3. Hipótesis y contribución del marco
  4. Definiciones, límites y convención de unidades
  5. Arquitectura metodológica vendor-neutral
  6. Métrica central: CH₄-flow y balance de metano útil
  7. Jerarquía de observabilidad: pozo → header → planta → generación
  8. Protocolo de validación de campo y atribución causal
  9. Traducción del metano útil a energía y límites anti-sobreestimación
  10. Datos, calidad, trazabilidad y analítica
  11. Seguridad funcional, atmósferas explosivas y límites del documento
  12. Transferibilidad a rellenos sanitarios de Latinoamérica
  13. Limitaciones, falsabilidad y agenda de investigación
  14. Conclusiones
Fundamento

Referencias

El marco se apoya en guías de la US EPA (LMOP) y la Global Methane Initiative, en literatura revisada sobre monitoreo continuo y eficiencia de captación, y en normativa de atmósferas explosivas y seguridad funcional.

  1. U.S. EPA, LMOP. Basic Information about Landfill Gas. Actualizado 12-09-2025. epa.gov/lmop
  2. U.S. EPA, LMOP. LFG Energy Project Development Handbook — Chapter 7: Best Practices for Landfill Gas Collection System Design and Installation. Julio 2021. PDF
  3. U.S. EPA, LMOP. LFG Energy Project Development Handbook — Chapter 8: Best Practices for Landfill Gas Collection System Operation and Maintenance. Julio 2021. PDF
  4. Global Methane Initiative. International Best Practices Guide for Landfill Gas Energy Projects. 2012. globalmethane.org
  5. U.S. EPA, LMOP. Webinar: Landfill Gas Control System Best Practices. Caso McCommas Bluff, 04-11-2020. epa.gov/lmop
  6. SCS Engineers. LFG Wellfield Automated Remote Monitoring Plan — Chiquita Canyon Landfill. Preparado para South Coast AQMD, 19-04-2024. PDF
  7. Izumoto, S.; Hamamoto, S.; Kawamoto, K.; Nagamori, M.; Nishimura, T. Monitoring of methane emission from a landfill site in daily and hourly time scales using an automated gas sampling system. Environmental Science and Pollution Research 25(24), 24500–24506, 2018. DOI: 10.1007/s11356-018-2671-1
  8. Kubal, M.; Martinec, M.; Chumchalová, J.; Hendrych, J. Continuous monitoring of gaseous emissions at municipal landfill. Chemické Listy 115(2), 104–108, 2021.
  9. Wong, C.L.Y.; Zawadzki, W. Emissions rate measurement with flow modelling to optimize landfill gas collection from horizontal collectors. Waste Management 157, 199–209, 2023. DOI: 10.1016/j.wasman.2022.12.018
  10. Parameswaran, T.G.; Nazeeh, K.M.; Deekshith, P.K.; Sivakumar Babu, G.L.; Deepagoda, T.K.K.C. Gas collection system design for a landfill via three-dimensional stochastic waste heterogeneity models and kriging. Journal of Environmental Chemical Engineering 11(5), 110563, 2023. DOI: 10.1016/j.jece.2023.110563
  11. Saul, C.J.; Imhoff, P.T.; Wang, Y.; Barlaz, M.A. Critical analysis of literature on landfill gas collection efficiency and its application to emissions estimates. Waste Management 213, 115353, 2026. DOI: 10.1016/j.wasman.2026.115353
  12. U.S. EPA, LMOP; SCS Engineers. User’s Manual — Central America Landfill Gas Model, Version 1.0. Marzo 2007. nepis.epa.gov
  13. Oonk, H. Efficiency of landfill gas collection for methane emission reduction. Greenhouse Gas Measurement and Management 2(2–3), 129–145, 2012. DOI: 10.1080/20430779.2012.730798
  14. Barlaz, M.A.; Chanton, J.P.; Green, R.B. Controls on Landfill Gas Collection Efficiency: Instantaneous and Lifetime Performance. Journal of the Air & Waste Management Association 59(12), 1399–1404, 2009. DOI: 10.3155/1047-3289.59.12.1399
  15. Martinec, M.; Chumchalová, J.; Renkerová, P.; Kubal, M. Continuous monitoring of landfill gas. Paliva 11(2), 57–61, 2019. DOI: 10.35933/paliva.2019.02.05
  16. IEC. IEC 60079 Series — Explosive atmospheres. Consultada 25-08-2026. webstore.iec.ch
  17. IEC. IEC 61511 Series — Functional safety: Safety instrumented systems for the process industry sector. Consultada 25-08-2026. webstore.iec.ch
  18. Parlamento Europeo y Consejo. Directiva 2014/34/UE sobre equipos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas. Texto consolidado. eur-lex.europa.eu
Transparencia

Declaración de alcance

Origen del marco

La metodología se desarrolló en el contexto de ingeniería aplicada a la optimización de campos de gas de relleno sanitario. Esta publicación presenta el marco de forma vendor-neutral y no constituye una certificación independiente de una tecnología, proveedor o resultado económico específico.

Disponibilidad de datos

El white paper no publica datos confidenciales de un operador ni un dataset de desempeño de un sitio identificado. Las afirmaciones cuantitativas de uplift requieren validación de campo específica y reproducible.

Revisión

Versión 1.0, no sometida a revisión por pares. Las referencias externas respaldan los fundamentos citados, pero no sustituyen la validación experimental de la metodología en cada activo.

Cita sugerida

Albornoz Lillo, C. (2026). De la medición periódica a la optimización continua del biogás de relleno sanitario: marco vendor-neutral para observabilidad a nivel de pozo, CH₄-flow, validación de campo y traducción a generación eléctrica. White paper técnico-científico, versión 1.0.

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