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Diferencias entre biogás y biometano

Planta de BiometanoEl biogás es un gas que se genera en ambientes naturales por las reacciones de degradación biológica de la materia orgánica por parte de microorganismos anaeróbicos, como las bacterias metanogénicas. Este proceso natural se puede reproducir en dispositivos específicos. Por otro lado, el biometano es un gas producido a partir de la depuración del biogás, aumentando su contenido de metano, o bien a partir de los gases de síntesis tras la gasificación de la materia orgánica (biometano sintético). Tiene propiedades muy similares al gas natural, y tanto el biometano como el biogás son gases renovables.

A continuación, se abordarán las características del biogás, su conversión en biometano y los distintos usos y ventajas.

Composición del biogás ¿Cómo se produce?

El biogás se genera a partir de una amplia variedad de sustratos, ya que surge de la degradación de desechos biológicos, como pueden ser los residuos agrícolas y ganaderos (paja, estiércol, purines, etc.), cultivos energéticos, deshechos de las estaciones de depuración de aguas residuales o los residuos orgánicos domésticos e industriales.

El biogás 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 metano (CH4) en una proporción de entre un 40% a un 70% y por dióxido de carbono (CO2) en un 25%-50%, conteniendo cantidades más pequeñas de gases como el vapor de agua (H2O), el hidrógeno (H2), el nitrógeno (N2), el oxígeno (O2), el sulfuro de hidrogeno (H2S) siloxanos y partículas.

Este gas suele someterse después a una limpieza en la que se elimina el agua y el ácido sulfhídrico. Además del biogás, este proceso también genera un efluente rico en nutrientes que puede ser utilizado para el abono, aprovechando al máximo los productos del proceso de digestión anaerobia.

Biometano: upgrading o depuración del biogás

En función del uso que se le quiera dar al biogás, requiere de mayor o menor refinado. Cuando esta depuración aplicada al biogás hace que la proporción resultante del metano sea mayor al 96%, entonces estamos hablando ya de biometano.

Para ello, después de realizar la limpieza en la que se elimina el H2O, el H2S o los siloxanos, mediante el proceso de “upgrading” o enriquecimiento se separa el CO2 del biogás, incrementándose así en éste la proporción de metano, hasta obtener los porcentajes deseados.

Para el enriquecimiento del biogás, pueden emplearse distintas tecnologías: absorción por agua, absorción química, adsorción por presión, separación por membranas, criogenización... Cada una tiene unas capacidades y unos costes distintos.

Ventajas de la utilización de biometano

A continuación, exponemos algunas de las ventajas más importantes del biometano:

  • Es un recurso renovable, ya que proviene de la materia orgánica. Además, ayuda a revalorizar residuos de distinta procedencia, mejorando el ciclo de vida de los procesos y añadiendo el uso del digestato (o el material residual del proceso) como fertilizante.
  • Reduce las emisiones de CO2 equivalente contribuyendo con los objetivos europeos de sostenibilidad, y mejora la calidad del aire.
  • Energéticamente es muy similar en eficiencia y poder calorífico al gas natural.
  • El biometano aprovecha las instalaciones de gas natural, de forma que no es necesaria una adaptación para su transporte o combustión en instalaciones domésticas.
  • La producción de biogás y biometano genera empleos verdes en zonas agrícolas.
  • Tiene gran versatilidad con respecto a su utilización. Además, es almacenable y gestionable.

Usos del biometano

Tradicionalmente, el biogás se ha venido aprovechando energéticamente para generar electricidad y calor mediante motores alternativos. Para este tipo de usos, el refinado que requiere el biogás no implica proporciones de metano tan elevadas.

Pero una vez realizado el upgrading o la depuración hasta conseguir biometano, puede utilizarse como Gas Natural Vehicular (GNV) en los vehículos que utilizan gas natural como combustible, o ser inyectado en la red de gas natural para uso en calefacción y acs, lo que requiere de procesos adicionales como compresión o el control de calidad.

Además, también se puede utilizar, con el mayor de sus refinados, en pilas de combustible.

Gasificación y biometano sintético

También se puede denominar biometano al gas de síntesis producido mediante la gasificación de la materia orgánica y la posterior síntesis de nuevos gases. En esencia, el biometano de síntesis se diferencia del biometano mencionado anteriormente en su forma de producción. Es decir, no se obtiene por “upgrading” de un biogás originario de una digestión anaerobia, sino por metanación del “syngas” o gas de síntesis (mayoritariamente CO y H2) producido por gasificación de la biomasa.

La materia orgánica o biomasa que se gasifica suelen ser residuos agrícolas o forestales, cultivos energéticos o residuos de la industria agroalimentaria. El proceso de gasificación se puede llevar a cabo con agentes distintos, como oxígeno, aire, hidrógeno o vapor de agua. La elección del agente gasificante afecta a la calidad del syngas o gas de sítesis.

La gasificación como tal ocurre en tres etapas: el secado, la pirolisis y la gasificación. El syngas obtenido debe después pasar por una metanación o un upgrading para poder finalmente sintetizar biometano.

Situación del Biometano en España

La situación del biogás y del biometano en España se encuentra en un momento de expansión en el que, comparado con otros países europeos como Francia, aún no ha desarrollado todo su potencial. Mientras Francia cuenta con 196 plantas de generación de biometano y Alemania con 232, España cuenta con 2.

Pero lo cierto es que el potencial de España podría ser igual de prometedor que el de otros que están creciendo mucho en este aspecto, ya que hablamos de un país con mucha superficie y también mucha costa, con una muy alta actividad agrícola y ganadera en la que los procesos de generación de biogás y biometano podrían encajar a la perfección. El IDAE realizó un estudio en el que con datos de España se estimó que España podría producir 34.460 GWh, o energía para 4 millones de vehículos en un año.

Claves para el desarrollo del biometano en España

  • Fomentar la producción y el consumo: mediante tarifas, primas, fiscalidad, subvenciones… y luego además concienciando a la sociedad e informando.
  • Certificación el origen renovable del gas, permitiendo el comercio transfronterizo.
  • Crear un mercado para los gases renovables, incluyendo el biometano, la gasificación, el power-to-gas o el hidrógeno verde.
  • Valorización de sus externalidades positivas, justificando el precio.

Por lo tanto, estamos hablando de una tecnología que ya está madura y es competitiva. Esto hace que vaya a ser importante para la descarbonización, para la independencia energética y la sostenibilidad.

Legislación española sobre biometano

Existe ya cierta legislación muy interesante con respecto a las energías renovables que va a permitir el desarrollo de esta tecnología en España.

La Ley de Cambio Climático y Transición Energética, que en su Artículo 10 “Fomento y objetivos de los gases renovables” habla de:

  • El establecimiento de objetivos obligatorios y medibles anuales de venta y consumo para los gases renovables.
  • Un sistema de Certificación para la supervisión y el control, que estará operativo en junio de 2021.
  • Regulaciones que favorezcan la inyección de los gases renovables en la red.

El PNIEC también impulsa medias a favor de la energía renovable, mientras que la hoja de ruta del biogás o del hidrógeno están a punto de ver la luz.

Finalmente, cabe destacar el proyecto europeo REGATRACE (Renewable Gas Trade Centre in Europe) que está creando un sistema eficiente de mercado basado en el comercio GdO de biometano y gases renovables que contribuya al desarrollo del mercado en Europa.

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