En un contexto de escalada de precios de la energía y búsqueda de opciones sostenibles, la importancia del biometano se ha multiplicado.
Se trata de una fuente de energía extremadamente versátil y con capacidad para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, además de incorporar el aprovechamiento de residuos orgánicos en un modelo circular. En este sentido, la producción de biometano es cada vez una opción más atractiva en la transición energética hacia un paradigma sostenible.
Descubre qué es el biometano, cuál es el proceso para su producción, su capacidad para sustituir al gas natural convencional y qué necesidades presenta.
Biometano en la industria: ¿qué es y cómo se obtiene?
El biometano es un tipo de gas natural renovable producido a partir de la descomposición de materia orgánica que puede ser empleado como combustible en la generación de energía térmica, eléctrica, en usos industriales y en vehículos.
La materia orgánica de la que deriva puede incluir residuos agrícolas, estiércol de animales, residuos sólidos urbanos y lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales. Así, para la producción de biometano, los gases emitidos por este tipo de materias son capturados y tratados para eliminar contaminantes, obteniendo un gas de alta calidad y bajo contenido de impurezas.
El biometano como gas renovable para el futuro
El informe ‘Hoja de ruta del biogás’ publicado por el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico recogía la existencia en España de 146 instalaciones de biogás, de las cuales 130 reportaron consumo de biogás en 2020.
Este número, en constante aumento, ilustra la importancia creciente del biometano, en línea con las políticas públicas para la transición hacia una energía renovable y sostenible.
Ventajas del biometano como energía renovable
Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero
El uso del biometano resulta en una reducción significativa de las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los combustibles fósiles. Tanto durante su producción como en su combustión, emite menos dióxido de carbono (CO2) y otros gases contaminantes, contribuyendo a la mitigación del cambio climático.
Aprovechamiento de residuos orgánicos
Como hemos explicado más arriba, la producción de biometano implica la captura y el tratamiento de residuos orgánicos. Materiales que, de otro modo, podrían ser una fuente de contaminación y emisiones de metano, se convierten en una valiosa fuente de energía.
Integración en la infraestructura existente
El biometano puede inyectarse en la red de gas natural existente y utilizarse en los mismos sistemas de distribución y aplicaciones que el gas natural convencional. Esto facilita su adopción y aprovechamiento.
Ventajas frente al biogás
El biogás es un combustible producido a partir de residuos orgánicos pero que, en comparación con el biometano, cuenta con un mayor número de impurezas, como el CO2. De este modo, se considera que el biometano presenta una mayor pureza y eficiencia energéticas. El biometano resulta además más versátil, siendo similar al gas natural en la variedad de sus usos, y que, por tanto, puede ser incorporado como parte de la infraestructura ya existente.
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Usos principales del biometano
- El biometano se emplea para generar electricidad mediante la combustión en turbinas de gas o motores de combustión interna acoplados a generadores eléctricos.
- Es también utilizado para la generación de calor y vapor en procesos industriales, calefacción de edificios y sistemas de agua caliente, actuando como reemplazo al gas natural convencional.
- La producción de biometano se orienta igualmente a su uso como combustible en vehículos que funcionan con gas natural comprimido (GNC), suponiendo una alternativa más limpia y sostenible a los vehículos convencionales.
- El biometano también puede ser utilizado en diversas aplicaciones industriales, como procesos de secado, generación de vapor para la industria alimentaria, además de en la fabricación de productos químicos o bioplásticos.
Producción de biometano: el proceso
Biometano a partir de biogás
Como hemos adelantado más arriba, la producción de biometano supone un proceso de limpieza (upgrading) a partir del biogás obtenido de los residuos orgánicos. Mediante esta operación, se eliminan algunas de las impurezas presentes en el biogás, compuesto de metano (CH4) pero también de dióxido de carbono (CO2), vapor de agua y pequeñas cantidades de otros gases como nitrógeno (N2), sulfuro de hidrógeno (H2S) y compuestos orgánicos volátiles.
Así, la producción de biometano comienza con el biogás, generado por la descomposición anaeróbica de la materia orgánica en ausencia de oxígeno. A partir de ahí, se eliminan las impurezas (agua y compuestos orgánicos volátiles) y contaminantes y se procede a enriquecer el metano: se separan el CO2 y otros gases no deseados con el objetivo de aumentar el contenido de metano en el gas. En este punto es posible aplicar diferentes técnicas y tecnologías, incluyendo el lavado con agua (Pressurized Water Scrubbing), la separación por presión (Pressure Swing Absoption) o la separación criogénica, particularmente útil para obtener biometano líquido.
Finalmente, el biogás enriquecido en metano se comprime e inyecta en la red de gas natural o se almacena para su uso posterior. En este último caso, deberá ser comprimido o licuado, para lograr una mayor eficiencia.
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¿Qué papel tiene la ingeniería criogénica en su obtención?
La ingeniería criogénica desempeña un papel importante en la obtención de biometano durante las fases de purificación y almacenamiento.
Así, es clave en la licuefacción del biogás para obtener biometano, poniendo en manos de los productores las tecnologías necesarias para enfriar y condensar los componentes gaseosos del biogás, eliminando así el CO2 y otros gases no deseados. Se trata de una operación crucial para el posterior almacenamiento y transporte de biometano ya que, en su forma líquida, ocupa un volumen mucho menor. Puede servir aquí de analogía el transporte y almacenamiento de gas natural comprimido.
Además, la ingeniería criogénica es también crucial para el almacenamiento de biometano líquido, proporcionando tanques y sistemas de almacenamiento. Capaces de mantener el biometano a temperaturas extremadamente bajas, los tanques criogénicos aseguran la estabilidad del biometano y evitan su evaporación.
De este modo, el aprovechamiento de todo el potencial del biometano pasa por activar la infraestructura criogénica adecuada.
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