Biogás y biometano: agentes clave en la economía circular y la transición energética

“El biogás y biometano destacan dentro del ecosistema de la biocircularidad por su capacidad para ofrecer soluciones inmediatas y viables en la transición ecológica.”

Margarita de Gregorio, CEO de Biocirc.

Uno de los aspectos fundamentales en la lucha contra el cambio climático es la economía. Actualmente, la economía lineal, basada en el modelo de “extraer, producir, consumir y desechar”; contribuye significativamente a la crisis ambiental al priorizar el beneficio económico obviando la sostenibilidad. Esta manera de actuar lleva a un agotamiento de los recursos naturales, a la generación de grandes cantidades de residuos y a la emisión de gases de efecto invernadero.

Por eso, es crucial transitar hacia lo que se conoce como economía circular. Este nuevo sistema económico impulsa la gestión y valorización de los residuos para mantenerlos dentro del ciclo productivo el mayor tiempo posible; lo que ayuda a disminuir tanto el consumo de materias primas como la cantidad de desechos generados.

A la parte de la economía circular que engloba el ciclo productivo de aquellos sectores cuyas materias primas son de origen biológico se le conoce como biocircularidad. Este enfoque permite sustituir materias primas de origen fósil por otras de origen renovable, al tiempo que se reaprovechan residuos orgánicos, contribuyendo así a la descarbonización de múltiples sectores y a una gestión más sostenible de los residuos.

En este contexto, el biogás y el biometano juegan papeles cruciales gracias a su capacidad para regenerar los sistemas naturales y contribución a la transición energética. Pero empecemos desde el principio.

¿Qué es el biogás y el biometano?

El biogás es un gas renovable, neutro en carbono, que se produce a partir de la digestión anaeróbica de materia orgánica, es decir, a partir de la biodegradación de desechos orgánicos en ausencia de oxígeno. Así, durante este proceso, que tiene lugar en un tanque hermético o digestor; los carbohidratos, las proteínas y los lípidos presentes en los residuos son descompuestos por una serie de bacterias, liberándose la mezcla de gases conocida como biogás. Además, como subproducto también se obtiene digestato, un biosólido con alta capacidad fertilizante.

En cuanto a la composición del biogás, ésta varía en función del residuo utilizado como materia prima o sustrato, aunque suele rondar entre un 50-75% de metano (CH₄) y un 25-45% de dióxido de carbono (CO₂); con pequeñas cantidades de otros gases como sulfuro de hidrógeno (H₂S), amoníaco (NH₃), compuestos orgánicos volátiles (COV) y vapor de agua.

De todos ellos, la concentración de metano es el factor más relevante, ya que determina el poder calorífico que tendrá el combustible. 1 m³ de biogás con una composición del 50% en CH₄ produciría 5 kWh de energía, pudiendo sustituir a 0,50 m³ de gas natural; mientras que, si se eleva la composición en metano hasta el 65%, ese mismo metro cúbico de biogás produciría 6,40 kWh de energía, sustituyendo a 0,65 m³ de gas natural. (1)

Por otro lado, antes de su aprovechamiento energético, el biogás debe someterse a un proceso de eliminación de impurezas que pueden causar daños en las instalaciones y reducir la eficiencia del sistema. El H₂S, por ejemplo, es altamente corrosivo y puede dañar motores, turbinas y otros equipos si no se elimina adecuadamente. Asimismo, el vapor de agua reduce el poder calorífico del biogás, por lo que es fundamental su separación.

Tras este proceso, el biogás ya es apto para ser empleado como combustible en la producción de calor en calderas de gas o en la generación de electricidad mediante motores de combustión; entre otros.

Sin embargo, para ampliar sus aplicaciones, el biogás puede someterse a un proceso adicional, conocido como upgrading, para la producción de biometano. Este proceso implica la eliminación casi total del CO₂ y otros compuestos residuales, elevando la concentración de metano a más del 95%. El resultado es un gas renovable con características energéticas comparables al gas natural fósil.

La ventaja del biometano frente al biogás radica en su mayor poder calorífico y en su capacidad para sustituir al gas natural, gracias a su elevado contenido en metano. Esto permite que el biometano pueda inyectarse directamente en la red gasista existente, extendiendo su uso a sectores como el transporte, la industria y el residencial. Su integración en la infraestructura actual lo convierte en una solución de descarbonización inmediata, especialmente en comparación con otros gases renovables, que requieren el desarrollo de infraestructuras específicas. Además, si durante su producción se lleva a cabo la captura de CO₂ biogénico, el biometano puede lograr emisiones negativas de carbono.

Oportunidad en la valorización de residuos orgánicos

El doble beneficio que presentan el biogás y el biometano —como fuente energética renovable y herramienta de mitigación climática— son suficientes para tenerlos en cuenta en la transición hacia un sistema energético sostenible y bajo en carbono. Pero su utilización presenta ventajas que van mucho más allá que la simple producción de energía; ya que la producción de estos biocombustibles también se perfila como una solución innovadora y sostenible a la hora de revalorizar los desechos orgánicos producidos por diversos sectores económicos. Actualmente, parte de estos residuos se gestionan de manera ineficiente, de forma que a menudo terminan contaminando suelos, aguas y la propia atmósfera; lo que supone un alto impacto ambiental. En este marco, la digestión anaerobia puede ser clave a la hora de gestionar residuos como los siguientes:

• Sector ganadero: Los residuos ganaderos, como estiércol, purines, restos de camas de animales y aguas de limpieza, pueden provocar la incorporación de metales pesados al suelo, la contaminación de aguas por exceso de nitratos o la emisión de amoníaco a la atmósfera si no se gestionan adecuadamente.
• Sector agrícola: Los residuos agrícolas, incluidos restos de poda, desechos leñosos y herbáceos, a menudo se gestionan de manera ineficaz mediante quema indiscriminada o abandono, lo que contribuye a la degradación ambiental, incendios y propagación de plagas.
• Sector alimentario: Los rechazos de mataderos, residuos de la industria pesquera, desechos orgánicos y subproductos líquidos de la industria láctea, o restos de frutas o verdura que no se reutilizan pueden acabar pudriéndose en vertederos, donde emiten metano, un gas con un potencial de calentamiento 21 veces mayor que el CO₂.
• Residuos Sólidos Urbanos (RSU): La fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), como restos de alimentos o poda doméstica, es susceptible de ser biodegradada y reutilizada para producir energía o fertilizantes naturales. (2)
• Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR): Los lodos generados en el tratamiento de aguas residuales representan un desafío costoso para las EDAR, ya que su gestión puede alcanzar hasta el 50% de los costes operativos. La digestión anaerobia permite reducir el volumen de lodos y generar biogás, convirtiendo un residuo problemático en una fuente de energía renovable que contribuye a la autosuficiencia energética de las instalaciones.

Es decir, el biogás y el biometano destacan no solo como fuentes energéticas renovables y herramientas para la descarbonización, sino también por su capacidad para reducir la dependencia de los combustibles fósiles, aportando mayor flexibilidad al sistema energético.

Su capacidad para descarbonizar sectores difíciles de electrificar es especialmente valiosa en la transición hacia un modelo energético más limpio.

A esto se suma que la tecnología de digestión anaerobia ya está consolidada, y la infraestructura necesaria está disponible, lo que convierte al biogás y al biometano en una solución inmediata.

Un valor añadido crucial de estas fuentes es su contribución a la economía circular, ya que, como vimos, permiten revalorizar los desechos orgánicos generados por diversos sectores. No solo reducen significativamente los residuos, sino que también crean nuevas oportunidades en cadenas de valor sostenibles y circulares, especialmente a pequeña escala y en entornos rurales. Este enfoque favorece la dinamización de estas áreas, al tiempo que contribuye al cumplimiento de los objetivos de la bioeconomía en España, promoviendo un modelo más equilibrado y sostenible de desarrollo económico.

Ilustración 1. Cadena de valor del biogás

Grupos electrógenos a biogás y biometano en Genesal Energy

En Genesal Energy somos plenamente conscientes del enorme potencial de los gases renovables y de la importancia de la economía circular. Por ello, hemos apostado por participar en proyectos que fomenten la revalorización de residuos para transformarlos en recursos valiosos como los biocombustibles. Estos gases pueden emplearse para alimentar grupos electrógenos a gas, dando un paso más hacia un modelo energético sostenible al no solo emplear una fuente renovable en lugar del diésel fósil convencional, sino una fuente generada a partir de la reutilización de un residuo que de otra forma se desaprovecharía o podría acabar representando un problema ambiental.

Por ello, junto con FACSA, SMALLOPS, AIMEN y UVA; formamos parte del proyecto ENEDAR – “Mejora de la eficiencia energética y sostenibilidad de las depuradoras a través de la valorización del lodo EDAR”, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y los fondos europeos NextGenerationUE/PRTR. En él, Genesal Energy se encarga de diseñar y validar el funcionamiento de un grupo electrógeno con combustibles procedentes de la digestión anaerobia de lodos de depuradora de una planta piloto; reafirmando nuestro compromiso con la transición energética y con la creación de soluciones inmediatas y prácticas para un futuro sostenible.