En un Mundo en el que hasta hace poco nuestro modo de vida ha estado fundamentado en una economía lineal, en el que consumimos 8 veces más recursos que en 1900 y la población en los últimos 100 años se ha multiplicado por 4, es necesario hacer cambios hacia una economía circular en la que los residuos pasen a ser recursos. Y es por ello por lo que los gases renovables son parte fundamental en este concepto.
La producción de gases renovables es una buena manera de dar paso a la Transición Energética, cuyo objetivo es la descarbonización de la economía española para 2050, cumpliendo así los compromisos adquiridos frente a la UE y en el Acuerdo de París.
Una de las alternativas para reducir las emisiones de CO₂ en la atmósfera es la producción de biogás y el biometano, que son energías renovables obtenidas gracias a partir de la materia orgánica que desechamos.
Se puede utilizar una amplia variedad de materias primas para producir estos gases renovables, como los residuos de cultivos, el estiércol animal, la fracción orgánica de RSU (residuos sólidos urbanos), los residuos industriales, lodos de aguas residuales…
¿Qué es el biogás y cómo se produce?
- El biogás es una energía renovable que se obtiene tras un proceso de descomposición de la materia orgánica.
- Es generado por bacterias en la digestión de sustratos orgánicos en ausencia de oxígeno, también conocida como digestión anaerobia. El producto resultante de este proceso es una mezcla constituida por gases en diferentes proporciones como metano (CH4), dióxido de carbono (CO₂), vapor de agua (H₂O), el hidrógeno (H2), el nitrógeno (N2), el oxígeno (O2), el sulfuro de hidrógeno (H2S) siloxanos y partículas.
En esta digestión anaerobia se produce por un lado biogás y por otro un digestato (residuo contenido en el digestor en fase sólida-líquida). Este digestato es un producto con propiedades fertilizantes, que puede ser usado en la agricultura. Con lo que se cierra el círculo.
¿Qué es y cómo se forma el biometano?
- El biometano es un biogás al que le somete a un proceso de limpieza que lo hace compatible con el actual gas natural. El biometano es compatible con todos los usos actuales del gas natural así como de todas las infraestructuras existentes. También puede denominarse biometano al proceso de metanación del H2.
- La limpieza del biogas se denomina “upgrading”, y es una técnica que consiste en la concentración de metano y eliminación de gases no deseados. Este proceso del que existen numerosas tecnologías disponibles (membranas, PSA, aminas…), permite introducir un gas (biometano) que cumple con la especificación de calidad exigido en la legislación (PD-01), que entre otras exige un 90 % de metano como mínimo.
¿Qué diferencias hay entre el biogás y el biometano?
Realmente cuando se habla de biometano mayoritariamente se está hablando de un biogás con calidad suficiente para poder ser introducido en el sistema gasista y consumido por cualquier consumidor de gas natural sin necesidad de cambios ni en la infraestructura gasista ni en los aparatos de consumo. Aunque el biometano también puede proceder de procesos de metanación del H2. Las principales diferencias son:
- Su definición: El biometano es, en esencia, un combustible compatible con el sistema gasista y el biogás es exclusivamente el gas producido por la digestión anaerobia.
- Contenido de metano: Como ya hemos visto, ambas fuentes de energía contienen alto contenido de metano. Pese a eso, encontramos una concentración mayor de metano en el biometano (más del 90%), mientras que en el biogás es menor (de 45% hasta 75%).
- Métodos de producción: El biometano se puede producir a partir de la depuración del biogás generado por digestión anaerobia, o a partir del procesado del gas de síntesis generado en la gasificación de la biomasa (en los procesos de gasificación se obtiene un elevado % de H2 que sometiéndolo a procesos de metanación bien biológica, a través de bacterias hidrogenotróficas o química a través de reactores; se puede obtener un metano sintético o en este caso biometano). En cambio, el biogás se obtiene mediante digestión de materia biodegradable, contenidos en digestores o recuperados de gases de vertedero.
Ventajas del biometano
El biometano cuenta con una serie de ventajas, sobre todo con respecto a los combustibles fósiles y otras fuentes de energía más contaminantes.
- Es una energía renovable, que se puede utilizar en ciclos infinitos, si se realizan los procesos de la manera correcta y de forma sostenible
- Mejora los sistemas de gestión de residuos urbanos, agrícolas y ganaderos, al aprovecharlos para generar energía y evitar una mala gestión del residuo
- Es una energía neutra en emisiones de GEI e incluso sumidero. No solo abate las emisiones asociadas al sector energético, sino también a las asociadas a la gestión de residuos.
- Se puede transportar y almacenar mediante el sistema gasista.
- Puede usarse para los mismos fines que el gas natural.
- Reduce los niveles de dependencia energética global y local
- Contribuye a fijar empleo rural, debido a la necesidad de puestos de trabajo en las plantas.
- El biometano puede ser vehiculado por la misma infraestructura que el gas natural sin necesidad de inversiones en adaptaciones.
Situación del biogás y el biometano en España
En el caso del biogás, a finales del 2020 existían 210 plantas activas en España, la mayoría correspondientes a depuradoras de aguas residuales, instalaciones agrícolas, de vertedero y otros.
Los últimos datos de la EBA (European Biogas Association) muestran una producción de 8.079 GWh, en 2020, un 2% del consumo total de gas en España. A pesar del bajo porcentaje sobre el uso de gas final, España ocupa el quinto lugar en la producción combinada de biogás y biometano en Europa (8.174 GWh). El uso que en la actualidad se le está dando al biogás en España de forma mayoritaria es la generación de electricidad; que si bien es cierto era una buena solución para aprovechamiento energético no es en la actualidad la forma más eficiente de hacerlo. Las tecnologías existentes de upgrading, hacen que el aprovechamiento del biogás para inyección en forma de biometano en la red de gas natural sea la forma más eficiente desde el punto de vista energético y medioambiental; con rendimientos superiores al 95% frente al 35-50%.
Según un reciente informe de SEDIGAS en España existe un potencial disponible para generar biometano de 137 TWh/año; con este potencial se cubriría más del 100% del consumo doméstico comercial o más del 60% del consumo total de gas natural como energía final.
En el caso del biometano, a finales de 2020 había únicamente 2 plantas de producción operativas en España. Sin embargo, en la actualidad se ha alcanzado un total de 5 plantas de biometano operativas.
En la actualidad existen más de 160 proyectos de biometano en gestión por parte de Nedgia con más de 6 TWh/año. Y el número no deja de crecer.
En España existen más de 90.000 Km de infraestructuras (Nedgia dispone de más de 54.000 Km), con lo que existe una amplia red a la que conectarse.
La infraestructura de gas supone una gran ventaja para los proyectos de biometano debido a la gran flexibilidad que se aporta, evitando la necesidad de ligar la demanda y la oferta (por ejemplo: se evita la quema en antorcha del biogás). Además, el sistema gasista español forma parte del sistema gasista europeo, con lo que estos proyectos se abren a todo el mercado europeo.
En conclusión, España dispone de un alto potencial para la producción de biogás y consecuentemente de biometano. Gracias a su actividad ganadera y la agricultura, su aprovechamiento podría cubrir una parte importante del consumo doméstico-comercial e industrial actual de gas natural. Además, la Comisión Europea identifica su extensa infraestructura de gas existente como principal ventaja competitiva para el desarrollo del biogás frente a otro tipo de tecnologías en el proceso de transición energética.
