La energía es vital para la vida y desarrollo de las personas. En la actualidad el origen de la energía que mueve a las empresas, transporta mercancías y personas y nos ayuda a poder crecer y desarrollarnos, es de origen fósil (carbón, petróleo y gas). Pero la facilidad y versatilidad que ofrece este combustible tiene un alto precio ambiental y de supervivencia de nuestra especie y otros seres vivos. Por todo ello, la descarbonización es necesaria.

Debemos poner fin al uso desmedido de esta fuente de energía pasando a otras que tengan un menor impacto ambiental, y no aceleren el cambio climático y dejen de contaminar la atmósfera. Entre estas están las llamadas energías renovables: energía solar, energía eólica, energía hidráulica y la energía geotérmica –cada vez más utilizada en la construcción de viviendas– son de las más conocidas. Pero no las únicas. Junto a ellas también se abren paso otras soluciones como la biomasa o el biogás, obtenido a partir de residuos.

¿Qué es el biogas?

El biogás es un gas renovable compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono obtenido a partir de la degradación anaerobia –sin oxígeno– de residuos orgánicos. Es, según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía de España, “la única energía renovable que puede usarse para cualquiera de las grandes aplicaciones energéticas: eléctrica, térmica o como carburante”.

Se trata por tanto de transformar residuos ganaderos, agroindustriales y lodos de depuradoras de agua, pero también parte de los residuos domésticos. La basura se convierte así en la materia prima de una fuente de energía. Ese es su carácter renovable. Del mismo modo que los plásticos acumulados en un vertedero pueden reciclarse y convertirse en nuevos productos, aquí los purines de cerdos se transforman en energía.

El biogás, un subproducto natural de la descomposición de materia orgánica, se ha destacado como una fuente de energía renovable y sostenible en los últimos años. Este gas compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono se genera a través del proceso de digestión anaeróbica, donde microorganismos descomponen la materia orgánica en ausencia de oxígeno.

Cómo se obtiene el biogás

El biogás es el resultado de la descomposición de la materia orgánica.

Un aspecto clave del biogás es su versatilidad en la producción. Se obtiene a partir de residuos orgánicos como estiércol, desechos de alimentos y cultivos, lo que reduce la dependencia de los combustibles fósiles y contribuye a la gestión sostenible de desechos. Además, el biogás tiene un bajo contenido de azufre y otras impurezas, lo que lo convierte en una alternativa más limpia y respetuosa con el medio ambiente.

Para poder aprovechar los gases resultantes es necesario contar con una planta en la que se pueda tanto almacenar los residuos, que se convertirán en “materia prima” como dejar a las bacterias hacer su trabajo. Esto se puede llevar a cabo en plantas de biogás específicas o directamente en complejos para la gestión de residuos. Sean más grandes o más pequeñas, todas las plantas comparten unos espacios y funciones básicas:

• Receptores. Es el lugar en el que se recibe y almacena la biomasa, compuesta principalmente por residuos orgánicos, antes de transformarla. Es el espacio de la materia prima, también conocida como sustrato, procedente por ejemplo de ganaderos y vertederos urbanos. Aunque pueden combinarse diferentes tipos de sustratos, la mayoría de las plantas trabajan con un solo tipo. Investigaciones recientes buscan cómo optimizar la mezcla de residuos para obtener más energía.
• Fermentadores o biodigestores. Aquí la materia pasa de estado sólido a gas. El sustrato se introduce en una especie de cámaras oscuras sin luz ni oxígeno. Los residuos se mantienen en movimiento y a una temperatura estable cerca de 40oºC. El sustrato puede permanecer en el biodigestor durante unos dos meses. Además, y según el tipo de instalación, podemos encontrar sistemas de biodigestión discontinuos o continuos, que permiten añadir y extraer todos los días la misma cantidad de sustrato para no parar la producción.
• Almacenamiento. Una vez terminado el proceso, se obtiene por un lado biogás y por otro un producto secundario (digestato), que puede aprovecharse para producir fertilizantes orgánicos.
• Generadores de energía. Eléctricos, térmicos o de cogeneración, según el tipo de planta. Es el lugar en el que el gas o bien se transporta o inyecta directamente a la red o se transforma en energía eléctrica, la cual también podría aprovecharse para garantizar el funcionamiento de la planta, o térmica.

Utilidad del biogás

La aplicación más común del biogás es la generación de electricidad y calor. Las plantas de biogás utilizan digestores anaeróbicos para descomponer la materia orgánica y capturar el gas resultante. Este gas se quema en motores de combustión interna o turbinas para producir electricidad, y el calor generado puede utilizarse para calefacción. Este enfoque dual hace que la generación de biogás sea una opción eficiente y sostenible.

Además de la producción de energía, el biogás también se utiliza como combustible para vehículos. Los automóviles y camiones que funcionan con biogás emiten menos gases de efecto invernadero y partículas contaminantes en comparación con los vehículos que utilizan combustibles fósiles tradicionales. Esta aplicación contribuye significativamente a la reducción de la huella de carbono en el sector del transporte.

Otro beneficio clave del biogás es su capacidad para mejorar la seguridad energética al diversificar la matriz energética. Al depender menos de los combustibles fósiles importados, las naciones pueden fortalecer su resiliencia energética y reducir su vulnerabilidad a las fluctuaciones en los precios internacionales del petróleo y el gas.

Tras refinarlo para reducir el porcentaje de dióxido de carbono, podría inyectarse a la red convencional de gas natural. En ese caso hablaríamos ya de biometano o metano de origen renovable, un producto que también podría utilizarse como biocombustible en vehículos preparados. Además, existen iniciativas que promueven la instalación de pequeños biodigestores particulares para que los agricultores y ganaderos para que puedan transformar sus propios residuos y autoabastecerse de energía.

¿Puede ser una opción como energía renovable?

Desde un punto de vista económico, la rentabilidad de una planta de biogás puede ser menor que la de instalaciones fotovoltaicas o eólicas. Entre otras razones, porque su explotación requiere más dedicación, como por ejemplo la obtención y manipulación de la materia prima. Hay que tener en cuenta además que tanto el metano como el dióxido de carbono, los dos principales componentes del biogás, son gases contaminantes.

“Su verdadero valor está en su aportación a la descarbonización de la energía y de la sociedad”, “La utilización de la energía –asegura– que genera sirve para dos cosas, sustituir el consumo de combustible fósiles y ayudar a la recuperación de la inversión, pero no es un objetivo en sí mismo centrarse en la producción de energía”.

Francisco Repullo. Presidente de la Asociación Española de Biogás.

Parece lógico el pensar que cuando se trate de pequeñas instalaciones, obviamente lo ideal será autoconsumir la energía generada, y cuando se trate de instalaciones de mayor tamaño, usar las redes eléctricas o gasistas para su aprovechamiento. Sin perder de vista una serie de beneficios colaterales importantes, de la producción y uso el biogás, incluidos biofertilizantes y la creación de empleo en el medio rural. Por eso, hay que valorar esta solución no sólo como una solución medioambiental o como una fuente energética sino también como una opción de economía circular.

Problemas en el camino

A pesar de sus beneficios, el desarrollo generalizado del biogás se enfrenta a desafíos importantes. La infraestructura necesaria para la producción y distribución de biogás puede requerir inversiones considerables. Además, es crucial abordar las preocupaciones ambientales asociadas con la expansión de la agricultura para la producción de biogás, como el uso excesivo de tierras y la competencia con la producción de alimentos.

En conclusión, el biogás representa una fuente prometedora de energía renovable con beneficios ambientales, sociales y económicos. A medida que la tecnología y las políticas avanzan, se espera que el biogás juegue un papel fundamental en la transición hacia un sistema energético más sostenible.

Este artículo se ha elaborado en el marco del proyecto de EEN-SEIMED financiado por la Red Enterprise Europe Network, de la Unión Europea. 2023.