Durante años, el crecimiento del sector del biogás ha seguido un patrón habitual.
Aumentar la capacidad. Asegurar más materia prima. Producir más gas.
Pero ese modelo tiene límites prácticos. La materia prima es finita, la obtención de los permisos lleva tiempo y la ampliación de las plantas existentes requiere capital. Esto plantea una cuestión diferente a los operadores de las plantas: ¿se puede crear más valor a partir del gas, más allá de lo que ya existe?
En la planta de Glansager de Nature Energy, situada en el sur de Dinamarca, esa pregunta ha dado lugar a una forma diferente de enfocar uno de los principales componentes del biogás.
El dióxido de carbono.
En lugar de tratar el CO₂ únicamente como algo que hay que eliminar durante el proceso de mejora, el proyecto de Glansager lo utiliza como materia prima para producir metano adicional.
El CO₂ pasa a formar parte de la materia prima
El biogás bruto contiene tanto metano como dióxido de carbono. En la producción convencional de biometano, el CO₂ se separa del gas para aumentar su concentración de metano. En Glansager, la tecnología BE-X de Biogasclean adopta un enfoque diferente.
El proceso combina el CO₂ biogénico presente en el biogás con hidrógeno producido a partir de electricidad renovable para generar electrometano, o e-metano, mediante metanización biológica. Esto puede suponer hasta un 78 % más de biometano a partir de la misma cantidad de materia prima.
Aumentar la producción de gas renovable normalmente implicaría conseguir más materia prima. En Glansager, el objetivo es, en cambio, recuperar más energía de la materia prima que ya entra en la planta. Esto resulta más eficiente y más rentable.
De una planta de biogás a una planta «Power-to-X»
El hidrógeno verde se introduce en el proceso junto con el CO₂ biogénico procedente del biogás. En el interior del sistema de metanización biológico —sin productos químicos—, los microorganismos convierten el hidrógeno y el CO₂ en metano, agua y calor.
El hidrógeno se produce mediante electrólisis utilizando electricidad renovable procedente de fuentes como la eólica y la solar. De este modo, la electricidad que, de otro modo, podría ser difícil de almacenar, se puede convertir en e-metano.
Nature Energy prevé que la planta de Glansager produzca entre 2 y 3,5 millones de metros cúbicos de e-metano al año, y se ha identificado al sector del transporte como uno de los principales clientes de este gas.
El proyecto conecta dos sistemas de energía renovable de los que a menudo se habla por separado. El biogás aporta el carbono biogénico, mientras que la electricidad renovable se utiliza para producir el hidrógeno. La metanización biológica une ambos elementos en un combustible gaseoso almacenable.
Su importancia va más allá del aumento de la producción de biometano. El proceso también ofrece una vía para convertir la electricidad renovable en energía que puede almacenarse y transportarse en forma de gas.
Incorporación de nuevas tecnologías a una planta ya existente
Para Nature Energy, la tecnología también tenía que integrarse en una planta de biogás en funcionamiento con el equipamiento, los flujos de gas y los requisitos de producción ya existentes.
Esa fue una consideración importante a la hora de seleccionar la tecnología para Glansager.
Jeppe Bæk, responsable de Innovación de Proyectos en Nature Energy, explica:
«Al fin y al cabo, Biogasclean era la única empresa que ofrecía este tipo de proceso que se adapta mejor a nuestro sistema».
Una de las ventajas del proceso BE-X es que puede trabajar directamente con biogás bruto sin tratar, sin necesidad de una etapa separada de pretratamiento del gas antes de la metanización.
El proceso biológico también puede aumentar o reducir su capacidad a medida que cambian las condiciones de funcionamiento, al tiempo que opera a presión y temperatura relativamente bajas, lo que puede ayudar a mantener bajos los costes operativos. La integración de la tecnología en la planta existente también requirió una ingeniería que iba más allá del propio proceso de metanización. Jeppe continúa:
«La colaboración con Biogasclean ha sido una asociación realmente sólida. Destacan por su gran capacidad en la ejecución de proyectos y también en la ingeniería de esta instalación».
En Glansager, el papel de Biogasclean se extendió, por lo tanto, más allá del suministro de la tecnología de metanización. La ingeniería y la integración del proceso en la planta existente formaron parte de los esfuerzos para que funcionara en condiciones de explotación comercial.
Mayor rendimiento de la infraestructura existente
En lo que respecta al sector del biogás en general, Glansager plantea una cuestión interesante sobre de dónde podría provenir el crecimiento futuro de la producción.
Esto no tiene por qué significar necesariamente digestores más grandes, más materia prima o plantas completamente nuevas. Parte de ese crecimiento podría provenir de encontrar nuevas formas de aprovechar mejor lo que ya circula por la infraestructura existente.
Alrededor del 40 % del biogás bruto suele ser CO₂ biogénico. En Glansager, ese carbono no se elimina simplemente de la corriente de gas. Se combina con hidrógeno verde para producir metano adicional, utilizando gran parte de la infraestructura de biogás ya existente.
Esto puede aumentar la producción de biometano hasta en un 78 % sin aumentar la cantidad de materia prima, lo que cambia el enfoque para los productores de biogás actuales. Ya no se trata solo de cuánto biogás puede producir una planta, sino de cuánta más energía y valor se pueden generar a partir de lo que la planta ya tiene.
