Depuración y aprovechamiento energético del Biogás

El aprovechamiento energético del biogás, cuyo origen es la descomposición anaeróbica de la materia orgánica, tiene un enorme potencial, ya que puede utilizarse tanto para generar energía eléctrica como biocombustible y, una vez depurado y convertido en biometano, también como alternativa del gas natural con sus mismas  propiedades y usos.

El uso del biogás como fuente de energía tiene unos beneficios extraordinarios para el medio ambiente, puesto que evita la emisión de CO2 y otros gases causantes del efecto invernadero. Además, el biogás es un biocombustible que se genera a partir de residuos orgánicos de muy diferentes orígenes: residuos agrícolas, ganaderos, industriales, vertederos, etc.,  pero con el denominador común de ser renovable. Por lo tanto, el uso del biogás garantiza el desarrollo sostenible y la optimización de recursos.

 

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Extracción de biogás

La producción de biogás se realiza a partir de la degradación anaeróbica, es decir en ausencia de oxígeno, de microorganismo de materia orgánica. Es lo que se conoce como digestión anaerobia,  un proceso biológico que se realiza en una planta de biogás.

Dentro de la planta se instalan unos tanques herméticos donde se vuelcan los residuos de materia orgánica y se los somete a un proceso de ausencia de oxígeno con la temperatura adecuada. El resultado de todo ello es, gracias a la acción de las bacterias, la generación de productos gaseosos  (CH4, CO2, H2, H2S, etc.), es decir, biogás y  también digestato, que es una mezcla de productos minerales (N, P, K, Ca, etc.) que se utiliza como fertilizante.

En realidad para la extracción de biogás pueden usarse casi todos los tipos de  materia orgánica,  sin embargo, la calidad y cantidad del biogás dependerán de la composición y naturaleza del tipo de residuo utilizado.

 

Purificación del biogás

La purificación del biogás a través de un proceso denominado upgrading, es fundamental para eliminar el CO2, logrando así un grado de pureza del metano cercano al 95%. De esta forma, se obtiene biometano, un gas verde y renovable muy apreciado por tener prácticamente las mismas características y utilidades que el gas natural, pudiendo incluso inyectarse en sus misma tuberías de transporte.

Para optimizar el biogás, convirtiéndolo en biometano, se realiza una separación del dióxido de carbono (CO2) y posteriormente del resto de compuestos: agua (H2O), hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S), entre otros, logrando un gran incremento de la proporción del metano.

Para conseguir la separación del CO2 se usan diversas tecnologías, siendo las principales:

  • Absorción por cambio de presión.
  • Absorción de agua y compuestos orgánicos mediante el uso de membranas. 
  • Adición de iones FE2+ o FE3, absorción química, absorción de carbón activo o métodos biológicos para eliminar el SH2.

La purificación del biogás da como resultado una versión refinada y enriquecida del biogás, conocida como biometano, un combustible que ya tiene las mismas propiedades y usos del gas natural, pero que está mucho más alineado con los principios de la economía circular, un modelo de producción que ofrece una alternativa mucho más racional y sostenible que el consumo de usar y tirar imperante hasta ahora

 

Aprovechamiento energético del Biogás en España

En España, las plantas de producción de biogás y biometano en la actualidad no superan en mucho las 100 frente a las casi 20.000 que hay en Europa, aportando únicamente el 0,3% de este biocombustible que se genera en Europa. Son cifras muy alejadas de países como Alemania, que genera un 45%. En el ránking de países productores de Biogás España ocupa un discreto puesto 22, entre los 28 estados miembros de la Unión Europea.

La gran mayoría, un 90%, de las plantas de biogás en España utilizan materia orgánica procedente básicamente de residuos de vertederos y depuradoras de agua. Mientras que el uso de los residuos del sector agrícola, ganadero e industrial es prácticamente testimonial. Esto supone desaprovechar cantidades inmensas de recursos con  un gran potencial. Además, se pierde también la oportunidad de transformar en energía residuos y deshechos que, al no ser eliminados, se vuelcan en vertederos o en el campo, dos opciones cada vez más restringidas por la normativa Europea y que, en unos años, estarán prohibidas.

Afortunadamente, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030, un documento donde se informa a Europa de las acciones y líneas de actuación que se van a llevar a cabo en España para proteger el medio ambiente, potencia  decididamente la producción de biogás y biometano en España. Para lograrlo, tanto el PNIEC como el Proyecto de Ley de Cambio Climático y Transición Energética determinan que el Gobierno español establecerá mecanismos de apoyo basados en objetivos de penetración de los gases renovable, así como un sistema de la supervisión y el control de las obligaciones relativas a la transformación de residuos orgánicos en energías renovables.

Tanto el PNIEC como las nuevas leyes relacionadas con el medio ambiente en España y la Unión Europea están muy relacionadas con el nuevo modelo económico que se quiere desarrollar en la Unión Europea: la economía circular. Se trata de una nueva visión de la producción y la economía basada en la sostenibilidad y el respeto al medioambiente, que apuesta por un uso racional de los recursos naturales y energéticos

Uno de los aspectos fundamentales de la economía circular es que limita el consumo y desperdicio de recursos (materias primas, agua y energía), priorizando la reutilización y reciclaje de los residuos.

Esta nueva forma de entender la economía y los métodos de producción surge como alternativa a la economía lineal, la cual se basa en el concepto de adquirir-usar-eliminar de forma descontrolada y que está demostrado que ya no es sostenible para el planeta y el conjunto de la sociedad.

En Genia Bioenergy  ofrecemos un servicio integral para la generación de gas renovable que permite el desarrollo de economía circular. A través de las plantas de biogás actuamos sobre tres área distintas: reciclaje y reutilización de materias primas y residuos, valorización y transformación de la materia orgánica en energía y combustible ecológico y renovable y eliminación en su punto de origen de los residuos y desperdicios no reciclables.