El biogás se genera a partir de la digestión anaeróbica de materia prima con elevado contenido en materia orgánica (proteína, lípidos y carbohidratos). Esta materia prima la constituyen los residuos orgánicos que son generados en las diferentes industrias o desde el ámbito urbano.
En general, los residuos orgánicos que se gestionan en las plantas de biogás proceden de:
- La industria agroalimentaria.
- La fracción orgánica de los residuos urbanos o los lodos de depuradoras de las aguas residuales.
- El sector agroindustrial que engloba las deyecciones ganaderas y los subproductos de la agricultura, como rastrojos, pajas o destrío de frutas y verduras.
El tratamiento de estos residuos orgánicos mediante una planta de biogás permite dar una salida viable y sostenible a la gestión de estos residuos.
El biogás obtenido puede emplearse para la generación de energía renovable para autoconsumo o comercialización, al tiempo que se contribuye a la reducción de emisiones de CO2 y gases de efecto invernadero (GEI). Y el digestato, obtenido como un subproducto del proceso, por su composición rica en nutrientes, puede emplearse con biofertilizante o enmienda orgánica, y comercializarse para tal fin.
En base a esto, la instalación de una planta de biogás vinculada a empresas del sector agroalimentario y agroindustrial puede resultar una inversión rentable.
Los modelos de negocio que se dan en base a la disponibilidad de residuos orgánicos y el proceso de digestión son:
- Plantas de biogás basadas en la co-digestión anaerobia: los residuos orgánicos que se tratan en estas plantas tienen distinto origen y composición. El objetivo es obtener una mezcla de co-digestión adecuada para el proceso biológico. Estas plantas de biogás suelen ser plantas centralizadas, de tamaño grande o medio, donde todos los sustratos se tratan conjuntamente.
La selección del tipo de sustrato y el diseño de la mezcla de codigestión debe ser la adecuada para lograr un mayor rendimiento en la producción de biogás, así como reducir el contenido en sólidos y obtener un proceso biológico estable a largo plazo.
- Plantas de biogás basadas en la mono-digestión anaerobia: en este tipo de plantas se utiliza un solo tipo de residuo orgánico que, por lo general, procede del mismo origen donde se ubica la planta.
Las características del residuo serán clave para obtener un proceso estable a largo plazo, con un rendimiento óptimo de producción de biogás y un digestato de calidad.
Teniendo en cuenta estos modelos de negocio descritos, podemos encontrar distintas soluciones, aplicadas a empresas del sector agroalimentario y agroindustrial, para la instalación de plantas de biogás que gestionen sus residuos orgánicos.
La mejor solución para el sector industrial
La industria agroalimentaria produce desechos orgánicos a lo largo de la cadena alimentaria de las frutas y verduras, así como en la transformación de productos.
Ejemplos de este tipo de desechos son los productos perecederos y de rechazo, los residuos generados durante los procesos de envasado y transformación o las hojas, tallos y material leñoso de los cultivos.
Una característica que suele ser común en la producción de estos desechos es la estacionalidad. Algo que debe ser tenido en cuenta a la hora de instalar una planta de biogás, para evitar la falta de aporte de sustrato. Esto se puede resolver mediante procesos de secado o ensilado.
La productora de azúcar ASTARTS HOLDING es un ejemplo de industria del sector agroalimentario que cuenta con una planta de biogás integrada en sus instalaciones.
La fábrica aprovecha la gran cantidad de residuos que genera para la obtención de biogás y digestatos on-site, lo que le permite obtener importantes ahorros operacionales y logísticos, gracias a la energía generada y a la gestión de sus propios residuos.
La pulpa desechada en el proceso de obtención del azúcar es aprovechada como sustrato para la obtención de biogás y digestatos, evitando la generación de residuos.
La planta de biogás se encuentra integrada en la propia fábrica y funciona mediante mono-digestión anaeróbia y permite incorporar más de 45 ton/hora de pulpa. Su configuración consta de 4 digestores y 2 post-digestores, con un volumen total de 31.500m3 y la producción de biogás llega a alcanzar los 7000 m3/hora.
Este biogás que se genera permite cubrir hasta el 75% de la demanda térmica de la fábrica de azúcar.
El digestato obtenido se somete a una separación sólido-líquido y se transporta a las parcelas agrícolas para su uso como fertilizante orgánico. De esta forma, el ciclo queda completamente cerrado.
La mejor solución para autoconsumo
La producción de biogás para autoconsumo es una solución para la gestión de los residuos orgánicos que se generan en las grandes industrias de los distintos sectores agropecuario, agroalimentario o de gestión de residuos.
Estos residuos pueden ser desde harinas, grasas, jarabes, restos cárnicos, purines y estiércol, restos vegetales, lodos de depuradora, residuos sólidos urbanos, etc.
La generación de biogás a partir de los propios residuos permite a estas empresas resolver la problemática de su correcta gestión y valorización, obteniendo, además, energía para el consumo propio o para su comercialización.
Una planta de biogás de este tipo es, por ejemplo, la que posee la empresa Jamones Blázquez (Salamanca).
Esta empresa, dedicada a la elaboración de embutidos ibéricos cuenta con una planta de biogás en la que se tratan los purines y lodos procedentes de sus explotaciones ganaderas, los residuos orgánicos generados en el matadero y fábrica y residuos vegetales.
Un ejemplo de planta de biogás basada en la co-digestión anaerobia de los residuos para la obtención de energía para autoconsumo. Un modelo de gestión que favorece el desarrollo de la economía circular y la sostenibilidad de la dehesa.
La mejor solución para pequeña escala
Las plantas de biogás de pequeña escala o smallbiogas son plantas destinadas al procesamiento de residuos orgánicos procedentes de la industria ganadera (estiércol y purines), de las plantas de tratamiento de las aguas residuales de esta industria ganadera o de los procedentes de la industria agroalimentaria.
Este tipo de planta de biogás es adecuado para la generación de biogás para autoconsumo y se trata de instalaciones personalizadas, a escala y modulares.
Una planta de biogás de este tipo puede ser instalada, por ejemplo, en una empresa de gestión de residuos, produciendo biogás a partir de residuos procedentes de la industria agroalimentaria y aprovechando la energía generada para abastecer a esta misma industria.
El proceso de obtención de biogás sería mediante la co-digestión anaerobia y también se obtendrían fertilizantes de alta calidad para los cultivos próximos que proporcionan la materia prima a la industria agroalimentaria.
De esta forma, este modelo de planta de biogás de pequeña escala realiza una triple función: la generación de energía para la industria alimentaria, la gestión de residuos orgánicos y generación de abonos para la agricultura.