Biogás: el valor energético de los residuos

Lo que hace la falta de oxígeno

Donde hay materiales orgánicos en descomposición, pero no hay oxígeno, se produce una digestión anaeróbica (privada de aire). Es un proceso natural en el que las bacterias se alimentan de biomasa, ya sea vegetal o animal, y producen biogás, es decir, un biocombustible de elevado contenido energético y alto poder calorífico, que se puede usar como fuente renovable de energía.

En la naturaleza, el biogás se produce en ambientes como los pantanos, el suelo, los sedimentos de ríos, lagos y océanos, e incluso en los órganos digestivos de los animales. El resultado es un gas saturado de agua, compuesto principalmente por metano (CH4), en una proporción que puede alcanzar hasta el 80 % del volumen, así como por dióxido de carbono (CO2) y trazas de hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S), entre otros elementos.

Dado el potencial de este producto para sustituir el consumo de gas natural o de gas licuado de petróleo (GLP), los cuales se extraen de recursos no renovables, y también para producir energía eléctrica y térmica, esta reacción química se reproduce cada vez más en condiciones controladas y con tecnologías cada vez más eficientes y sostenibles. No obstante, sigue siendo necesario alimentar a los microorganismos con sus residuos orgánicos preferidos.

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¿De dónde viene y a dónde va el biogás?

Además de su gran rol en términos de transición energética, el biogás, gracias a la valorización que hace de los residuos, también contribuye a una bioeconomía circular. Para su producción se reutilizan, por ejemplo: residuos agrícolas como cáscaras, hojas, pajas y restos de cultivos; desechos de animales (una vaca de 450 kilos produce una media de 360 kilos de estiércol por día); desechos y aguas residuales domésticas e industriales; y residuos forestales y de maderas.

Por lo tanto, el biogás puede recuperarse directamente en vertederos o plantas de tratamiento de aguas, lo que reduce la contaminación. Y en la agricultura, la ganadería y la industria, los sistemas de producción de biogás añaden beneficios medioambientales al ahorro de costes. No solo reducen la necesidad de tratar los residuos, sino que también los usan para producir energía.

Otro beneficio es que el residuo sólido resultante de la obtención del biogás también se puede usar como abono orgánico y el efluente líquido se puede aplicar como biofertilizante, ya que contiene nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio.

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Un gas lleno de energía

La descarbonización de la economía requiere un sistema de gas más ecológico, ya que la electrificación no es una solución técnica ni económicamente adecuada para todos los sectores. El biogás tiene la ventaja de que puede purificarse para generar biometano, que puede inyectarse en la red de gas natural existente o usarse como biocombustible para vehículos, con un potencial energético similar al del gas natural y unas emisiones de monóxido de carbono hasta trece veces inferiores a las de la gasolina común.

En términos de equivalencia energética, según un estudio realizado en 2015 por la Fundación Ecológica Nacional en Brasil, cada metro cúbico de biogás equivale energéticamente a:

• 0,40 kilos de GLP (gas de cocina);
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• 0,61 a 0,70 litros de gasolina;
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• 0,55 litros de gasóleo;
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• 0,80 litros de alcohol;
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• 1,25 a 1,43 kWh de electricidad;
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• 1,6 a 3,5 kilos de leña.

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Proyectos innovadores de circularidad

La razón principal del aumento del uso del biogás es la capacidad para convertir lo que antes era un pasivo ambiental en un activo energético. En Portugal, en julio de 2022, la red nacional de gas registró por primera vez la introducción de biometano producido a partir de residuos de un vertedero y, en enero de 2024, se presentó la estrategia pública de apoyo al biogás.

Entre los proyectos que están siendo desarrollados por empresas portuguesas también para la recuperación del biogás generado en instalaciones de depuración de agua, a través de la codigestión de lodos de depuradoras, para autoconsumo industrial y para su valorización en biometano para la inyección directa en la red de gas, se encuentra el proyecto LIFE Multi-AD 4 AgroSMEs. Se trata de un innovador sistema automatizado para el tratamiento de aguas residuales de pequeñas y medianas empresas, basado en una tecnología patentada por Bondalti Water, y de dos instalaciones de grandes dimensiones que funcionan en una fábrica de cerveza y en una estación depuradora de aguas residuales compartida por cuatro fábricas del sector alimentario.

La tecnología Multi-AD ha permitido producir biogás de alta calidad con un contenido de metano superior al 80 %, que se usa como fuente de energía térmica en el propio sistema de depuración, aunque también puede emplearse en otras áreas de la planta. De esta manera, contribuye a la descarbonización de los procesos industriales, reduce la huella de carbono asociada a la depuración en más de un 50 % y disminuye el coste de la gestión de los lodos en torno a un 80 %.