La puesta en marcha del Sistema de Garantías de Origen (GdO) de los gases renovables ha sido un paso importante para el desarrollo del biometano en España y poder seguir el camino marcado en la Hoja de Ruta del Biogás. 

El país cuenta con el potencial para la producción de este gas renovable, pero los lentos y costosos trámites administrativos, y la falta de un marco regulatorio han resultado ser un lastre para su avance.

Con el Sistema de GdO ya en funcionamiento, se espera que esta situación cambie, y la producción de biometano tome impulso.

España cuenta con numerosas plantas de biogás a la espera de una necesaria inversión en tecnología de upgrading para llevar a cabo la transformación del biogás en biometano, y poder producirlo a gran escala.

Desde GASNAM-Neutral Transport, las previsiones son que el país llegará a tener unas 64 plantas de biometano en funcionamiento para 2024, generando una potencia de 2.077 GWh/año.

Ahora bien, ¿en qué consiste esta tecnología de upgrading en la que hay que invertir?

El upgrading o purificación del biogás

El biogás que se obtiene tras la digestión anaerobia es una mezcla de metano (40-70%), dióxido de carbono (30-40%) y una cantidad menor de agua y otros compuestos: hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S).

Para aumentar la calidad de este gas renovable es necesario lograr concentrar y purificar el metano que contiene, transformando el biogás en biometano. Y para ello, se utiliza la tecnología upgrading.

El biometano resultante presentará una composición y características similares a las del gas natural de origen fósil, lo que permite su sustitución como fuente de energía.

Pretratamiento del biogás

Dependiendo del origen del residuo orgánico y del proceso de tratamiento biológico, el biogás puede contener ciertos contaminantes orgánicos e impurezas. En especial cuando se obtiene a partir de residuos sólidos urbanos (RSU).

Algunos de estos contaminantes e impurezas son el sulfuro de hidrógeno (H2S), el amoniaco (NH3), compuestos orgánicos volátiles (COV`s) o siloxanos, que deben eliminarse.

Para ello, es preciso llevar a cabo un pretratamiento del biogás utilizando tecnologías como:

• La adsorción en carbón activo: el gas es pasado a través de un lecho de carbón activo que retiene los contaminantes e impurezas.
• La condensación criogénica: se basa en el enfriamiento a temperaturas extremadamente bajas del gas a tratar, mediante nitrógeno líquido u otro fluido criogénico. El gas se enfría progresivamente en los condensadores produciendo la condensación de los contaminantes y su separación de la fase gas.
• La absorción física-química: consiste en la retención de los contaminantes en una solución acuosa que fluye a contracorriente en el interior de unas torres de lavado.  Se le puede añadir algún reactivo que reaccione con el contaminante para así favorecer su eliminación.

Tecnología para el upgrading del biogás

Una vez realizado el pretratamiento del biogás, el upgrading se puede llevar a cabo por medio de diferentes tecnologías. Las principales son:

• Lavado con agua o PWS (Pressurized Water Scrubbing): el biogás se lava en contracorriente en una columna rellena con agua, donde se absorbe el CO2 por ser más soluble que el CH4.
• Separación por presión o PSA (Pressure Swing Adsortion): se hace circular biogás a presión a través de depósitos de carbón molecular, donde se adsorbe el CO2.
• Separación criogénica: el biogás es sometido a procesos de compresión, enfriamiento y expansión continua (destilación en frío) para la separación del CO2.
• Absorción química: el biogás se lava a contracorriente a través de una columna rellena por una dilución de aminas que separan el CO2.
• Separación con membranas: se hace circular al biogás a presión a través de membranas de polímeros, más permeables al CO2 que al CH4.

De las diferentes tecnologías, las que presentan una mayor eficiencia de purificación (96%), a un menor coste operativo, son la adsorción química y la separación por membranas.

Como ventajas competitivas en la adsorción química, cabe mencionar que no precisa del pretratamiento del biogás, se produce una alta eficiencia de separación y el sistema trabaja sin presión, lo que lo hace más seguro y con un menor coste de energía y mantenimiento.

Requisitos de calidad del biometano

Una vez realizado el upgrading, el biometano obtenido debe cumplir con una serie de requisitos normativos para que pueda reemplazar al gas natural. Es decir, para poder ser inyectado en la red gasista, transportado en los gasoductos o utilizarse como biocombustible para el transporte (GNL o GNC).

La normativa que establece estos requisitos es la Resolución de 8 de octubre de 2018, de la Dirección General de Política Energética y Minas, por la que se modifican las normas de gestión técnica del sistema NGTS-06, NGTS-07 y los protocolos de detalle PD-01 y PD-02.

Los requerimientos definidos en esta normativa hacen referencia a diversos parámetros, como el contenido mínimo de metano, el contenido máximo de CO y CO2 (2%), hidrógeno (5%) u oxígeno (1%), el punto de rocío de agua (<-8˚C) y el volumen de inyección en red de transporte troncal (<5.000 m3/h).

Además de estos requisitos, el biometano obtenido debe certificarse mediante el Sistema de GdO, tal como establece el Real Decreto 376/2022, aprobado por el Consejo de Ministros, que transpone, de forma parcial, la Directiva 2018/2001 del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa al fomento del uso de la energía procedente de fuentes renovables.

Para ello, el Sistema de GdO emite las GdO, que son los certificados electrónicos que acreditan el carácter renovable de 1 MWh de gas y aporta información de detalle sobre su producción: cuándo se ha producido la energía, el tipo de instalación, el lugar y la fuente de energía empleada, entre otros aspectos.

Las GdO pueden ser intercambiadas entre los diferentes agentes del mercado energético.

Con el Sistema de Gdo en marcha y una tecnología madura para la producción de biometano, ahora solo queda el superar algunos retos para lograr su completo desarrollo, tales como la existencia de suficientes incentivos fiscales, la cooperación transfronteriza para garantizar su comercialización (normas técnicas y certificaciones), la existencia de una normativa común europea sobre la calidad del gas y la disponibilidad de infraestructura suficiente para el repostaje de vehículos (gasineras).

Si necesitas información sobre cómo llevar a cabo la valorización de tus residuos orgánicos para la obtención de biometano, contacta con nosotros y resolveremos todas tus dudas.