La digestión anaerobia de los residuos orgánicos para la producción de biogás es una tecnología madura que permite la gestión adecuada de estos residuos.

Ahora bien, aunque se trata de una tecnología madura, siempre hay que procurar optimizar los procesos y hacerlos más eficientes para ganar, no solo en rentabilidad, sino también en sostenibilidad.

En este sentido, uno de los aspectos a tener en cuenta es el aprovechamiento del calor generado naturalmente como parte del proceso de digestión anaerobia llevado a cabo en el digestor.

Aproximadamente el 50% de la energía capturada en el biogás está disponible en forma de calor a través de un motor de cogeneración. De este calor generado, entre un 20-40% es necesario para abastecer las propias necesidades de la planta de biogás: el calentamiento de los tanques, la pasteurización de la materia prima y el secado de los digestatos. Es resto de calor, es excedente.

No aprovechar este excedente de calor es perder un recurso energético y, por tanto, eficiencia energética.

Entre las formas de aprovechar este excedente de calor están la calefacción urbana o de invernaderos o energía térmica para procesos industriales.

Calefacción urbana y en invernaderos

La utilización del excedente de calor generado en una planta de biogás para calefacción urbana (o redes de calor) implica transportar el calor captado del motor de cogeneración o de una caldera, en forma de agua caliente o vapor, a través de la red de tuberías aisladas hasta el consumidor final.

Las redes de calefacción urbana van a variar en tamaño y longitud, desde sistemas a pequeña escala que suministran calor a unos pocos hogares, hasta sistemas a gran escala que abastecen a comunidades enteras, zonas industriales o ciudades.

Una red de calefacción que utilice el excedente de calor de una planta de biogás podrá beneficiar a una comunidad local o una empresa industrial o comercial aislada o con escasos servicios, que no disponga de una fuente de calefacción fiable.

Los invernaderos son otros de los posibles beneficiarios de la utilización del excedente de calor de una planta de biogás para calefacción. 

La demanda energética de los invernaderos para mantener las condiciones óptimas de crecimiento de las plantas (20-25˚ C) es alta y los costes de calefacción son elevados.

Por lo que aprovechar el calor de las plantas de biogás puede resultar una forma fiable y rentable de abastecerse de la energía necesaria. Y, al igual que con la calefacción urbana, cuanto mayor sea la proximidad entre el invernadero y la planta de biogás, más reducidos serán los costes y las pérdidas de calor.

Beneficios de usar el calor del biogás para calefacción

Aprovechar el excedente de calor de una planta de biogás trae consigo una serie de beneficios, como son:

• • Es una fuente fiable de energía que contribuye a la independencia energética.
  • Contribuye a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero al sustituir a los combustibles fósiles.
  • Es una fuente adicional de ingresos para la planta de biogás.
  • Permite crear sistemas de calefacción sostenibles y eficientes.

Energía térmica para los procesos industriales 

La energía térmica es utilizada para llevar a cabo gran variedad de procesos, tales como lavar, cocinar, esterilizar, secar, etc.

La demanda de este tipo de energía es alta en las industrias de procesado de alimentos, como las cerveceras y las conserveras, entre otras. Una demanda que puede satisfacerse con el excedente de calor generado en una caldera de biogás o un motor de cogeneración.

Además, se da la posibilidad de aprovechar los propios residuos orgánicos generados por las industrias de transformación de los alimentos como materia prima para el digestor, lo que reduciría el coste energético operativo, al tiempo que se realiza una adecuada gestión de los residuos.

A las industrias que hagan uso del calor del biogás también les resultará más fácil cumplir con los límites de emisión permitidos y garantizarse una fuente fiable de energía renovable, reduciendo su dependencia respecto de los combustibles fósiles y sus costes.

Inconvenientes para aprovechar el calor generado en una planta de biogás

A la hora de planificar los sistemas de calefacción u otros aprovechamientos del calor del biogás debe evaluarse con detalle las posibles demandas de calor totales, anuales y máximas, así como la temperatura máxima requerida por el consumidor final.

Hay mucho calor disponible para su uso, pero también hay una serie de inconvenientes que superar para que su aprovechamiento alcance una escala similar a la de la electricidad:

• Hacer frente a la variación estacional de la demanda de calor: algo que afecta principalmente a los climas templados y fríos. Una forma de solucionar el derroche de calor durante el verano es convertirlo en frío mediante enfriadoras de absorción o absorción de vapor. También se puede transformar el biogás en biometano para su inyección en red o almacenamiento.

• La necesidad de un consumidor final del calor in situ o local para que el sistema sea lo más rentable posible. La infraestructura para transportar el calor es cara e implica pérdidas de calor, por lo que la proximidad es importante.
• Para que el proceso sea lo más eficiente posible, es mejor que coincidan la oferta y la demanda de temperatura y cantidad de calor entre la planta de biogás y el consumidor final.
• El coste de la infraestructura de transferencia de calor es alto y, a menudo, tiene que competir con la infraestructura ya existente basada en combustibles fósiles.

Avanzar en la optimización de los procesos de producción de biogás, la eficiencia energética de las plantas y del uso del excedente de energía es necesario para convertir a esta fuente de energía renovable en un referente para la transición energética y la economía circular.

Desde Waste2Energy podemos asesorarte sobre los procesos de valorización de residuos generados en tu industria y su optimización. Puedes contactar con nosotros para resolver tus dudas.