El biogás industrial es el que se obtiene a partir de la valorización de los residuos orgánicos procedentes de empresas del sector agroalimentario y agroindustrial, o de la gestión de los residuos urbanos y lodos de depuradora de aguas residuales.
La transformación de estos residuos en energía puede llevarse a cabo en plantas de biogás instaladas en las propias empresas productoras de los residuos, o en sus proximidades.
Bajo distintas opciones de modelos de negocio (mono- o co-digestión, autoconsumo o plantas a pequeña escala), los residuos orgánicos son transformados en energía renovable para el autoconsumo o la comercialización.
Una opción más para el aprovechamiento de este biogás es llevar a cabo la purificación del mismo (upgrading), obteniéndose un gas renovable de mayor calidad, el biometano.
Este biometano presenta una composición similar a la del gas natural, lo que permite su inyección en la actual infraestructura de red gasista para su distribución y uso habitual, como si del gas fósil se tratara. También puede emplearse como biocombustible (GNL o GNC) para vehículos de propulsión a gas.
La posibilidad de obtener biometano a partir del biogás ofrece mayor valor a las empresas que opten por la valorización de sus residuos orgánicos para la obtención de este gas renovable. Su aprovechamiento, más allá del propio autoconsumo, ofrece la posibilidad de comercialización para su distribución en red, consiguiendo beneficios adicionales para la empresa.
Además, la valorización energética de los residuos orgánicos hasta la obtención de biometano supone una forma eficiente de contribuir al desarrollo de la economía circular.
Qué es el biometano
El biogás obtenido a partir de la digestión anaerobia de los residuos orgánicos presenta, en su composición química, un 50-75% de metano (CH4), un 25- 50% de dióxido de carbono (CO2) y el resto está compuesto por vapor de agua (H2O), trazas de oxígeno (O2), nitrógeno (N2) y ácido sulfhídrico (H2S).
Para que este biogás pase a ser biometano, debe someterse a un proceso de purificación y enriquecimiento que permita la separación del CO2 y del resto de los compuestos (H2O, N2, O2 y H2S), logrando el incremento de la proporción del metano.
De esta forma, se obtiene el biometano, un gas renovable que presenta una proporción de metano en torno al 96%, asemejándose al gas natural de origen fósil en composición y poder energético. De ahí su posible aplicación para los mismos usos: calefacción, transporte o producción de energía eléctrica.
Además, este gas renovable resulta fácilmente almacenable y transportable.
Cómo elaboramos biometano a partir de biogás
La purificación del biogás o upgrading para la obtención del biometano se puede llevar a cabo mediante distintas tecnologías.
Estas tecnologías se encuentran en un estado maduro de desarrollo, convirtiendo al biometano en el mayor exponente de gas renovable.
Las principales tecnologías para el upgrading son:
- Lavado con agua o PWS (Pressurized Water Scrubbing): el biogás se lava en contracorriente en una columna rellena con agua, donde se absorbe el CO2 por ser más soluble que el CH4.
- Separación por presión o PSA (Pressure Swing Adsortion): se hace circular biogás a presión a través de depósitos de carbón molecular, donde se adsorbe el CO2.
- Separación criogénica: el biogás es sometido a procesos de compresión, enfriamiento y expansión continua (destilación en frío) para la separación del CO2.
- Absorción química: el biogás se lava a contracorriente a través de una columna rellena por una dilución de aminas que separan el CO2.
- Separación con membranas: se hace circular al biogás a presión a través de membranas de polímeros, más permeables al CO2 que al CH4.
De estas tecnologías, la absorción química o la separación por membranas son las que ofrecen una mayor eficiencia en la purificación (>96%), con un coste de operación más reducido.
Además, la tecnología de absorción química presenta las ventajas competitivas de no necesitar pretratamiento del biogás, alta eficiencia en la separación y un sistema que trabaja sin presión, algo que lo hace más seguro y con menos coste de consumo de energía y mantenimiento.
Ventajas que ofrece el biometano
El hecho de que el uso del biometano pueda apoyarse en las infraestructuras ya existentes de la red gasista y que la tecnología para su producción esté madura y probada, convierte a este gas renovable en una alternativa energética comercialmente viable.
Además, la producción y uso del biometano contribuye a alcanzar los objetivos climáticos europeos, reduciendo las emisiones de CO2 equivalente y mejorando la calidad del aire (se reducen las emisiones de NOx y de partículas <PM10).
Con este gas renovable, se garantiza también la seguridad del suministro, se aporta independencia energética respecto a terceros países y se generan empleos verdes en las zonas de reto demográfico (zonas agrícolas y agropecuarias).
El biometano es un biocombustible energéticamente eficiente que se ha convertido en el primero de segunda generación ampliamente disponible.
Ahora bien, para lograr su completo desarrollo, aún hay que superar algunos retos: la existencia de suficientes incentivos fiscales, la cooperación transfronteriza para garantizar su comercialización (normas técnicas y certificaciones), la existencia de una normativa común europea sobre la calidad del gas y la disponibilidad de infraestructura suficiente para el repostaje de vehículos (gasineras).
La producción de este gas renovable está aumentando en Europa, que cuenta ya con 18 países productores (incluida España) y un número aproximado de 729 plantas de biogás (2020).
La tendencia apunta a que Europa va dar impulso a esta tecnología de producción del biometano, como una fuente de energía renovable interesante y clave para lograr el avance de la transición energética.
