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El biometano: un recurso renovable en alza

Antonio Sánchez Goya, Project Manager de CT Ingenieros11/09/2024

El biogás, producido a partir de la fermentación de materia orgánica en ausencia de oxígeno, es una fuente renovable clave en la transición energética. En España, el mercado del biometano está en fase de crecimiento, impulsado por políticas de energía renovable y la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, todavia se enfrenta a desafíos como la falta de infraestructura adecuada, costos de inversión elevados y la necesidad de incentivos financieros más sólidos para la viabilidad económica de los proyectos. Empresas como CT, contribuyen a que el mercado del biogás en España supere estos retos y alcance todo su potencial como una fuente de energía limpia y sostenible.

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El camino desde el residuo hasta el recurso

El biogás es una forma de energía renovable producida a partir de la fermentación de materia orgánica en ausencia de oxígeno. Este proceso biológico genera una mezcla de gases, principalmente metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), con pequeñas cantidades de otros gases como el hidrógeno, nitrógeno y sulfuro de hidrógeno.

El proceso de producción de biogás implica la recolección de materia orgánica, posibles fuentes de origen pueden ser residuos ganaderos, lodos de depuradora, residuos agrícolas y forestales, residuos orgánicos industriales, residuos orgánicos domésticos, etc. Este material de desecho se convierte en materia prima tras su introducción en un biodigestor donde se lleva a cabo la fermentación anaeróbica, de donde se obtiene un biogás con impurezas y un digestato.

Es necesaria la purificación de este biogás resultante para eliminar impurezas y obtener biometano, totalmente equivalente al gas natural, siendo por tanto un combustible de alta calidad.

Este proceso de purificación del biogás para convertirlo en biometano se conoce como upgrading, y existen diferentes tecnologías en función de la calidad y los “contaminantes” del biogás de origen:
  • VPSA: Adsorción por cambio de presión. Con materiales adsorbentes y variaciones de presión es posible separar el biometano del CO2, O2 y el N2.
  • Absorción química. Ciertos compuestos químicos como las aminas o las sales alcalinas absorben el CO2, el H2S y COV, obteniéndose el biometano.
  • Membranas. El biometano se obtiene al pasar el biogás presurizado por membranas selectivas, separándolo del CO2.
  • PWS: Lavado con agua. El metano y el CO2 se separan por la diferencia de solubilidad en el agua de ambos compuestos
También el digestato puede tener otras aplicaciones como fertilizante y otros usos.
Distribución del potencial disponible para la producción de biometano en España (Análisis de PwC y Biovic para Sedigas)...

Distribución del potencial disponible para la producción de biometano en España (Análisis de PwC y Biovic para Sedigas).

El mercado del biometano español

En España, el mercado del biometano está en una fase de crecimiento, impulsado por políticas de energía renovable y la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Sin embargo, aún se enfrenta a desafíos como la falta de infraestructura adecuada, costos de inversión elevados y la necesidad de incentivos financieros más sólidos para la viabilidad económica de los proyectos.

Según un estudio realizado por PwC y Biovic para Sedigas, España tiene potencial para generar 163 TWh/año de energía a partir de residuos de vertedero, biomasa forestal, EDAR y otros orígenes.

Potencial de producción total de biometano por CC.AA. en función del tipo de residuo (Análisis de PwC y Biovic para Sedigas)...

Potencial de producción total de biometano por CC.AA. en función del tipo de residuo (Análisis de PwC y Biovic para Sedigas).

La gran apuesta por el biometano en España, consecuencia directa de sus numerosas ventajas.

Empresas como Repsol, Engie, Enagás, Cepsa o Redexis están diversificando hacia el mercado del biometano. Las tendencias actuales en el sector incluyen el desarrollo de tecnologías más eficientes y económicas, la diversificación de fuentes de materia prima (desde residuos agrícolas hasta residuos municipales) y la integración con otras formas de energía renovable, como la solar y la eólica. Los usos del biogás van desde la generación de electricidad y calor hasta su aplicación como combustible en vehículos y procesos industriales.
Entre sus ventajas destacan:

Dar una solución a la gestión de residuos orgánicos y promover su trazabilidad.

Al aprovechar estos residuos para la producción de biometano, se reduce la cantidad de desechos que podrían terminar en vertederos o ser incinerados, lo que a su vez mitiga problemas asociados con la contaminación del suelo y del agua. Además, el proceso de producción de biometano promueve la trazabilidad de los residuos, ya que se lleva un control exhaustivo de las materias primas utilizadas y de los procesos de conversión, asegurando que estos residuos se gestionen de manera segura y eficiente.

Contribuir a reducir la emisión de CO2 y gases de efecto invernadero

El biometano es un gas renovable y su uso en lugar de combustibles fósiles como el gas natural convencional, el petróleo o el carbón, contribuye significativamente a la reducción de emisiones de dióxido de carbono (CO2) y otros gases de efecto invernadero (GEI). Además, durante la digestión anaerobia que genera el biogás, se captura el metano que de otra manera se liberaría a la atmósfera si los residuos orgánicos se descomponen naturalmente en vertederos, lo cual es crucial, ya que el metano tiene un potencial de calentamiento global mucho mayor que el CO2. Por lo tanto, el uso de biometano ayuda a mitigar el cambio climático.

Fomentar la economía circular

El biometano es un ejemplo claro de economía circular, ya que transforma residuos en recursos valiosos. Al convertir los residuos orgánicos en biogás, y este en biometano, se cierra el ciclo de la materia, reutilizando los recursos disponibles y minimizando el desperdicio. Este enfoque contribuye a una utilización más eficiente de los recursos naturales, disminuyendo la dependencia de combustibles fósiles y promoviendo un ciclo de vida más sostenible para los productos y materiales.

Generar subproductos estabilizados y ecológicos, con alto valor añadido en el mercado como fertilizantes o CO2 licuado

El proceso de digestión anaerobia no solo produce biogás, sino también un digestato, un subproducto rico en nutrientes que puede estabilizarse y utilizarse como fertilizante orgánico en la agricultura, mejorando la fertilidad del suelo sin necesidad de fertilizantes químicos. Además, durante el proceso de upgrading del biogás, se captura el CO2, que puede licuarse y comercializarse para diversas aplicaciones industriales, como en la industria alimentaria, la horticultura, o la producción de bebidas carbonatadas. Estos subproductos ecológicos tienen un alto valor añadido en el mercado, fomentando la sostenibilidad y la generación de ingresos adicionales.

Sin necesidad de inversiones adicionales para su distribución en la red gasista

El biometano, una vez purificado, tiene una composición similar al gas natural convencional, lo que significa que puede inyectarse directamente en las redes de distribución de gas existentes sin necesidad de realizar inversiones adicionales en infraestructura. Esto facilita su integración en el sistema energético actual, permitiendo una transición más rápida y económica hacia un modelo energético más sostenible.
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Promover la mejora de la gestión y recogida selectiva de residuos.

La producción de biometano a partir de residuos orgánicos requiere una gestión eficiente de estos residuos, lo que incentiva la mejora de los sistemas de recogida selectiva. Las ciudades y comunidades se ven motivadas a implementar y optimizar la recogida diferenciada de residuos orgánicos para asegurar un suministro constante y de calidad para la producción de biogás. Esto no solo mejora la gestión de residuos, sino que también sensibiliza a la población sobre la importancia del reciclaje y la sostenibilidad.

Generar oportunidades de negocio para zonas rurales y puestos trabajo en este entorno.

La producción de biometano puede dinamizar las economías rurales, ya que muchas de las materias primas utilizadas, como residuos agrícolas y estiércol, provienen de estas áreas. La instalación y operación de plantas de biogás y upgrading crean oportunidades de negocio y empleo, fomentando el desarrollo económico local y ofreciendo nuevas fuentes de ingresos para agricultores y comunidades rurales. Además, al ser una actividad que puede realizarse de manera descentralizada, ayuda a combatir la despoblación de las zonas rurales al generar empleos locales estables y sostenibles.

El papel de CT en el escenario del biometano

Empresas de ingeniería y consultoría como CT desempeñan un papel fundamental en el desarrollo del sector del biogás. En CT, aportamos nuestra experiencia en proyectos de gas natural, colaborando durante años con Enagás y Reganosa en plantas regasificadoras, así como con Engie en su ciclo combinado en Cartagena. También hemos participado en proyectos de energías renovables junto a Solar360, en plantas de captura de CO2 para Nippon Gases, y en instalaciones de depuración y desalación de aguas mediante tecnologías de membranas. Además, llevamos años trabajando para la industria petroquímica, donde hemos desarrollado unidades de gas y sistemas PSA para Repsol, y contribuido a la planta de hidrógeno verde de Iberdrola en Puertollano.

Nuestra experiencia y capacidades generalistas nos permiten aprovechar sinergias entre diferentes proyectos, ofreciendo servicios de permitting, diseño, supervisión de la construcción e incluso mantenimiento de plantas de biogás. Asimismo, brindamos asesoramiento en la optimización de procesos, la gestión de residuos y la integración de tecnologías complementarias.

El biogás representa una oportunidad prometedora para diversificar la matriz energética, reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el cambio climático. En CT, contribuimos a que el mercado del biogás en España supere sus retos actuales y alcance todo su potencial como una fuente de energía limpia y sostenible.

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