¿Cómo convertir los residuos en fuente de energía?

5 junio, 2020

La generación de gases renovables, y, en concreto, el biometano, que se obtiene  a partir de distintos tipos de residuos es una forma de impulsar una economía circular en España, que nos permitirá cumplir con los objetivos establecidos en la nueva directiva de residuos de la Unión Europea.

El biogás obtenido a partir de los residuos biodegradables constituye una fuente de suministro energético renovable, local y almacenable, con impacto positivo sobre el empleo y la economía rural.

Tras un proceso de limpieza y separación del CO2, denominado upgrading, el biogás se convierte en biometano, un gas limpio, totalmente renovable y apto tanto para ser transportado por los gasoductos, como para ser utilizado como combustible vehicular. Supone, por lo tanto, un medio atractivo de producción energética que nos permite acercarnos a los objetivos de descarbonización marcados por la Unión Europea.

La utilización de gas renovable en las infraestructuras gasistas existentes, combinada con electricidad renovable, presenta el potencial de reducir el coste de la transición energética.

La compañía británica National Grid estima que al menos el 15% de todo el gas que se consume en el mundo se podría producir a partir de distintos elementos como las aguas residuales, los restos de alimentos y los desechos orgánicos creados por empresas. En Estados Unidos, un análisis realizado en 2011 por el Instituto de Tecnología de Gas determinó que el gas renovable procedente de la biomasa residual (generada en las actividades humanas que utilizan materia orgánica) tiene el potencial de sumar hasta 733 GWh al año, cantidad suficiente para satisfacer las necesidades de gas natural del 50% de las casas americanas.

La utilización de gas renovable en las infraestructuras gasistas existentes, combinada con electricidad renovable, presenta el potencial de reducir el coste de la transición energética.

En España ya estamos dando los primeros pasos en el desarrollo tecnológico de este tipo de energía. La generación de biometano a partir de residuos es una forma de desarrollo de economía circular, que en España se antoja cada vez más necesaria por varios motivos que concurren a la vez:

  1. Mientras la demanda energética crece cada año, generamos alrededor de 111 millones de toneladas de residuos anuales.
  2. En gran medida, se trata de residuos sólidos urbanos que se dedican a reciclado o compostaje (34% en 2017) o se transportan por camión a un vertedero (54%).
  3. La nueva directiva europea de residuos, que entra en vigor este año, dictamina que únicamente el 10% de los residuos orgánicos pueden ser depositados en vertedero.

Entonces, ¿qué vamos a hacer con el otro 90%? La situación requiere soluciones inmediatas y la generación de gas renovable a partir de los residuos sólidos urbanos, aguas residuales o desechos ganaderos o forestales, se presenta como una alternativa eficiente y muy respetuosa con el medio ambiente.

La generación de biometano a partir de residuos es una forma de desarrollo de economía circular, que en España se antoja cada vez más necesaria.

Para ello es imprescindible la puesta en funcionamiento de plantas en las que se realice una gestión adecuada de estos residuos mediante la producción de biogás y posterior upgrading a biometano. Si bien este tipo de aprovechamiento energético es una práctica extendida en Europa, en España sólo existen unas 300 plantas de biogás (frente a las 20.000 existentes en el resto de países europeos), que además se destinan generalmente al autoconsumo energético. El único caso de producción de biometano con inyección en red de transporte de gas natural tiene lugar en la planta de Valdemingómez en Madrid, en la que, anualmente se inyectan unos 100 GWh de gas renovable en la red gasista.

La generación de biometano a partir de residuos es una forma de desarrollo de economía circular, que en España se antoja cada vez más necesaria.

En España se estima que hay una capacidad de producción de biometano de más de 26.000 GWh.  Esta cantidad sería suficiente para abastecer el 40% de los hogares, o por poner otro ejemplo, a todas las flotas de autobuses urbanos de las ciudades españolas.

Residuos en Energía

¿Cómo se produce el biometano?

El biometano se puede producir a través de tres procesos principales:

  • Digestión anaerobia de material orgánico

Se trata de un proceso biológico que se desarrolla en ausencia de oxígeno en el que la materia orgánica de los residuos se transforma, por la acción de un conjunto de microorganismos, en una mezcla de gases -el biogás-, y en un producto que se llama digestato, que sirve como abono para el campo o para la fabricación de fertilizantes.

Una vez obtenido el biogás, se depura para eliminar el CO2 y las impurezas y obtener un biometano apto para la inyección en la red gasista.

  • Gasificación térmica de material orgánico

La gasificación es un proceso termoquímico basado en la descomposición térmica de materia con bajo contenido en humedad. A partir de residuos forestales, residuos de la industria agroalimentaria e incluso de neumáticos usados y plásticos no reciclables, se produce un gas denominado syngas. Este gas, formado principalmente por H2, CO2, CH4, CO e impurezas, se somete a un proceso de metanación en el que el CO y el H2 reaccionan para formar CH4 y H2O.

  • Producción de gas natural sintético a partir, por ejemplo, de hidrógeno verde.

El hidrógeno verde es generado tras la electrólisis del agua mediante energía eléctrica procedente de fuentes renovables. A través de un proceso que hace reaccionar al hidrógeno (H2) y dióxido de carbono (CO2) a altas temperaturas y presiones para transformarlos, se puede producir gas natural sintético.

El resultado, una energía limpia para múltiples aplicaciones tanto en la industria como en el hogar.