Su origen también es una fuente renovable, pero no el sol ni el viento. Los gases renovables provienen 1) de la degradación de materias orgánicas como residuos agrícolas, ganaderos, industriales, urbanos o lodos de depuradoras; 2) de la gasificación de la biomasa, o 3) de excedentes de electricidad renovable combinando el CO2 procedente del biogás con hidrógeno del agua. Y sus formas son asimismo variadas: el biogás, el biometano, el hidrógeno verde y el gas natural sintético (SNG) son formas de gas renovable. Una cuestión muy significativa del biometano es su semejanza en composición química y poder energético con el gas natural, lo cual hace posible los mismos fines y usos, es decir, que pueda ser inyectado en la red gasista, mezclándolo con gas natural, para utilizarlo en diversos sectores.
El biogás, que se genera mediante digestión anaerobia de materia orgánica biodegradable, está constituido principalmente por metano (50-75%), CO2 (25-50%) y pequeñas proporciones de otros gases como H2S, H2, COV’s... Cuando el biogás es sometido a un proceso de upgrading, o acondicionamiento/mejora, se transforma en un gas con la calidad del gas natural, es decir con un porcentaje de metano superior al 96%, y se convierte en biometano. Por tanto, el biometano puede producirse a partir de la depuración del biogás generado por digestión anaerobia. Aunque éste es el origen más frecuente, el biometano también puede obtenerse a partir del lavado del syngas, o gas de síntesis, generado en la gasificación de la biomasa. También se puede hablar de un proceso que tiene actualmente un gran interés: el metano del proceso Power-to-Gas, cuando la energía eléctrica utilizada se ha generado a partir de fuentes renovables, como la energía solar o la energía eólica, y el hidrógeno se convierte biológicamente en metano en el digestor, al unirse con el CO2. Así lo explica Nelly Carreras, científica del Ciemat y entrevistada en esta edición.
"La gran fortaleza del biogás en términos de reducción de GEI deriva de que no sólo es un combustible 100% renovable, sino que su producción evita las emisiones de metano y otros gases contaminantes", defiende Fernando Suárez, secretario general de la Asociación Española del Biogás (Aebig). Es por esto que el biometano tiene además de la inyección en la red, otras diversas aplicaciones desde industriales que requieran altas temperaturas hasta su uso para movilidad en el sector marítimo y de transporte pesado reduciendo las emisiones a niveles cercanos a cero. "Los vehículos que funcionan con biometano reducen significativamente el ruido y la contaminación del aire en comparación con el diésel, lo que ayuda a desarrollar áreas urbanas más sostenibles y saludables", asegura la científica Carreras.
El biogás y el biometano contribuyen también a resolver otro problema ambiental como el de las emisiones asociadas a la gestión de residuos, ya que al tratar los residuos orgánicos en las plantas de biogás "se evitan emisiones que de otro modo se producirían de forma natural, al liberarse a la atmósfera las emisiones producidas por la descomposición incontrolada de la materia orgánica (evitando también los efectos indeseables que estos producen sobre las personas y la biodiversidad por contaminación de las aguas, malos olores, etc.,)", añade Nelly Carreras, quien defiende que el potencial de reducción de emisiones de GEI podría llegar a 35 Mt CO2eq/año, es decir, más del 15% de la emisión total prevista para 2030 en España. Y aporta más datos: se estima que 78 plantas europeas de bio-GNL (gas natural renovable licuado) estarán operativas para 2024, con una capacidad de producción combinada de 10,6 TWh por año de este combustible renovable. Esto permitirá que el equivalente a 25.000 camiones de GNL se alimenten con bio-GNL durante todo el año antes de 2025.
En España actualmente hay cinco plantas de biometano, obtenido a partir del biogás generado de diferentes residuos (FORSU, residuos agroalimentarios, lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales, o EDAR, y ganaderos) y procedencias (biodigestores y vertedero). Las plantas están ubicadas en Madrid (Parque Tecnológico de Valdemingómez), Burgos (Planta de Villalonquéjar), Barcelona (vertedero de Cerdanyola del Valles), A Coruña (EDAR de Bens) y Lleida Granja Torre Santamaría). La producción actual es de unos 200 GWh/año, y en todos los casos el biometano es destinado a la red de gas natural. Por su parte, el número de plantas de biogás instaladas está en el entorno de unas 250, incluyendo todos los subsectores, agropecuarias, alimentarias, vertederos y EDAR, que suponen una potencia instalada aproximada de 170 MW eléctricos.
En Europa, la producción de biometano ha experimentado un notable crecimiento en la última década. En 2020 se vivió el mayor aumento interanual en la producción de biometano hasta el momento, alcanzando en Europa un total de 32 TWh de biometano. El crecimiento de la producción en 2020 fue, de hecho, el doble del crecimiento del año anterior. A finales de 2021, Europa ya contaba con 1023 plantas de biometano, de las que 994 están localizadas en el mapa de biometano de The European Biogas Association (EBA). En 2018 había localizadas 483 y 729 en 2020. Francia es el país europeo que ha experimentado un mayor crecimiento en el número de plantas de biometano, ya que en 2020 se crearon 91 plantas y en 2021 otras 123.
Economía circular
Esa gestión de los residuos que se ha mencionado anteriormente son parte de la economía circular y de la valorización tanto de los residuos de origen urbano como los de explotaciones agrícolas, ganaderas e industriales o de estaciones depuradoras de aguas residuales. La economía circular se traduce en que "el productor de los residuos también se ve beneficiado y el uso del digestato obtenido en el proceso de producción de biogás como biofertilizante ayuda a devolver el carbono orgánico al suelo y reduce la demanda de la producción intensiva de carbono de fertilizantes minerales", comenta Carreras. En esta misma línea, el secretario general de Aebig señala que el biogás "juega un papel importante en el tratamiento de residuos y en la economía circular. No existe otro caso dentro de los combustibles renovables en que se den tantas circunstancias positivas como, por ejemplo, poder llegar a generar huellas de carbono negativas". El gas renovable es la única energía renovable que contribuye a la economía circular y que tiene capacidad de almacenamiento. Ambos aspectos son imprescindibles para una transición energética justa.
Estos gases renovables, por tanto, contribuyen al desarrollo de la economía circular como alternativa sostenible al tratamiento de residuos, mientras que favorece también la transición energética, constituyendo un sistema energético descarbonizado para cumplir con los objetivos de reducción de emisiones de la UE. "Por estas razones, se promociona el biometano como una de las energías del futuro, debido al potencial técnico disponible en el territorio nacional", finaliza la científica del Ciemat.
Hoja de ruta del biogás
El pasado 22 de marzo, el Gobierno y el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (Miteco) aprobaban la Hoja de Ruta del biogás con un claro objetivo: multiplicar por 3,8 su producción hasta 2030, superando los 10,4 TWh. Dicho documento identifica los retos y oportunidades del desarrollo de este gas de origen renovable como pueden ser la valorización de residuos (agropecuarios, industrias agroalimentarias, municipales y lodos de depuradora); el aprovechamiento del biogás para la producción de electricidad y calor útil –sobre todo para la industria–, y su utilización como biocombustible sostenible en movilidad. Además, se encuentra en tramitación una orden ministerial con las bases reguladoras para repartir ayudas por 150 millones de euros.
Desarrollar el biogás, según se señala en la Hoja de Ruta, "permitirá evitar la emisión a la atmósfera de aproximadamente 2,1 millones de toneladas de CO2 equivalente al año". Asimismo, su uso en el transporte facilitará cumplir el objetivo del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030, de alcanzar una cuota de energía renovable del 28% en 2030, así como los hitos europeos de penetración de biocarburantes avanzados, que deberán llegar al 3,5% del total ese mismo año. Por su parte, para poder dinamizar el mercado del biogás, se contemplan 45 medidas concretas en cinco ejes de actuación, entre las que destaca el sistema de garantías de origen.
• Sistema de garantías de origen: a través de un Real Decreto ya aprobado, el Gobierno permitirá identificar y certificar los gases de origen renovable, como el biogás o el hidrógeno, con un sistema similar al que se aplica a la electricidad renovable. Cada megavatio hora (MWh) de gas 100% renovable dará lugar a la emisión de una garantía de origen con información sobre dónde, cuándo y cómo se produjo el gas. Además, la nueva norma creará un Censo de Instalaciones de Producción de gas procedente de fuentes renovables y un Comité de Productores, e incorpora los criterios de sostenibilidad y de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero de la normativa UE para biocarburantes, biolíquidos y combustibles de biomasa. El Real Decreto también fija nuevos objetivos para los biocarburantes en el transporte, que alcanzarán el 12% del consumo en 2026.
Otro paso importante lo dio la Comisión Europea en marzo con la presentación del plan REPowerEU que pretende acelerar el desarrollo de la producción de gases renovables en Europa para acabar con la dependencia europea del gas procedente de Rusia antes de 2030. Dentro de este plan, el biometano juega un papel clave para ir sustituyendo el uso del gas natural en los próximos años. Un total de 37.000 millones irán destinados a aumentar la producción de biometano. "El objetivo se puede lograr en gran medida sobre la base de restos de materias primas y residuos. Además, se puede prever un papel para los cultivos sostenibles producidos en esquemas de cultivos secuenciales o dobles sin competencia con la producción de alimentos y piensos", defiende Nelly Carreras. La científica aporta más datos: "Europa produce 3 bcm de biogás y biometano combinados, lo que equivale a la demanda total de gas de Bélgica. En 2030, según EBA, Europa podría producir 35 bcm, es decir diez veces la producción actual, lo que supone un reto importante y que representa el 10% de la demanda total de gas de la UE. En 2050, la producción combinada de biogás y biometano puede alcanzar los 95 bcm, lo que podría cubrir entre el 30 y el 40 % de la demanda total de gas para 2050. Dicho crecimiento representa 420.000 puestos de trabajo para 2030 y más de 1 millón de puestos de trabajo para 2050".
• Contenido incluido en la edición de septiembre de Energías Renovables en papel (ER 214), que puedes descargar en PDF gratis aquí
