ENERGÍA
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TC 477
El biogás y el biometano como alternativas al gas natural Este artículo analiza y estudia el biogás y el biometano como posibles alternativas energéticas que, si bien hoy en día no podrían ser de aplicación inmediata dado el complejo entorno geopolítico y administrativo existente, muestran posibilidades y opciones que cabe considerar. José Planelles Aragó (Observatorio Tecnológico Cerámico) Ana Mezquita Martí (Área de Sostenibilidad del Instituto de Tecnología Cerámica - ITC-AICE)
El episodio de la invasión rusa de Ucrania iniciado el 24 de febrero ha servido para evidenciar, una vez más, la dependencia de Europa del gas natural importado desde Rusia. Según la Agencia Internacional de la Energía (IEA en sus siglas en inglés), solo el año pasado, la Unión Europea (UE) importó una media diaria de 380 millones de m3 de gas natural vía gasoducto desde Rusia, lo cual supone unos 140.000 millones de m3 de gas natural anuales. Si a esta cifra le añadimos el suministro en forma de gas natural licuado, la cifra asciende a 155.000 millones de m3 de gas importados desde Rusia que, a su vez, representan alrededor del 45% de las importaciones de gas de la Unión Europea y cerca del 40% del consumo total de gas natural. En la IEA, motivados por la crisis actual derivada del conflicto bélico, han elaborado una serie de 10 medidas orientadas hacia la reducción de esta dependencia del gas natural ruso, así como hacia la resiliencia de la red de gas europea. Este conjunto de medidas, cuya implantación se traduciría en una disminución de la demanda actual de gas ruso de más de un tercio, recoge, entre otras, la sustitución de una fracción de los suministros de gas procedente de Rusia por fuentes alternativas, tales como el biogás y el biometano. A pesar de que en el corto plazo la capacidad de suministro de estas fuentes es limitada, en el medio plazo su contribución para acabar con la dependencia del gas ruso resultaría funda-
mental. Además, como ocurre en el caso del hidrógeno verde, se espera que ambos desempeñen un papel fundamental para poder cumplir los objetivos de reducción de emisiones de CO2 de la UE para 2050, especialmente en aquellos sectores en los que la electrificación no resulta viable.
❖ Biogás
El biogás es una mezcla de metano (CH4), CO2 y pequeñas cantidades de otros gases, en proporciones variables, que se genera durante la digestión anaerobia de la materia orgánica, es decir, durante la descomposición biológica de la materia en un entorno sin oxígeno. Se obtiene, fundamentalmente, de los residuos ganaderos y agroindustriales, de los lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas (EDAR) y de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (RSU). Su composición exacta depende de la naturaleza de la materia orgánica a partir de la que se obtiene y de la vía de producción. Así, el contenido en metano suele oscilar entre el 45 y el 75% en volumen, siendo la mayor parte del resto CO2, por lo que su contenido energético también varía, concretamente los valores del poder calorífico inferior (PCI o en inglés LHV, de Lower Heating Value) están entre 16 y 28 MJ/m3. En cuanto a la producción, tiene lugar en (a) biodigestores, que son tanques herméticos en los que la materia orgánica diluida en
agua es descompuesta por microorganismos; (b) sistemas de recuperación de gas de vertederos, que capturan el biogás generado por los residuos mediante sistemas de tuberías, pozos de extracción y compresores; y (c) EDAR equipadas con sistemas de recuperación de materia orgánica y nutrientes (nitrógeno y fósforo) presentes en los lodos, cuyo tratamiento posterior en tanques biodigestores permite obtener biogás.
❖ Biometano
A partir de este biogás inicial se puede obtener biometano, un combustible más puro y con un PCI superior de 36MJ/m3. Con una composición química que lo hace prácticamente indistinguible con respecto al gas natural, es posible inyectarlo en la actual infraestructura gasista y resulta compatible con los vehículos propulsados por gas natural. Su obtención consiste en someter al biogás a una serie de etapas de purificación y enriquecimiento, eliminando aquellos componentes minoritarios presentes en la mezcla (nitrógeno, amoníaco – NH3, oxígeno, monóxido de carbono – CO, compuestos orgánicos volátiles – COV, sulfuro de hidrógeno – H2S, siloxanos, etc.) y separándolo del CO2 mediante un proceso denominado upgrading. Entre las diferentes técnicas empleadas para eliminar el CO2 presente en la corriente de biogás encontramos desde técnicas de separación por membranas (con distinta per-
