Biogás como alternativa al gas natural


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¿Cuáles son las diferencias entre el consumo de gas natural y el biogás? Aunque cuentan con características similares, los dos combustibles tienen diferentes ciclos de vida desde su origen hasta su consumo.

¿Qué es el biogás?

El biogás es un combustible originado a partir de fuentes de energías renovables y materia orgánica. Al igual que ocurre con la energía solar y la energía hidráulica, España cuenta con muchas condiciones para aprovechar al máximo el biogás, dado que podría generarse a partir de residuos agrícolas y ganaderos. Otra de sus principales fuentes son los lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales.

El biogás es la única energía renovable que puede utilizarse para las grandes aplicaciones energéticas: eléctrica, térmica o como carburante. Es una mezcla de dióxido de carbono con metano. Cuenta con un valor calorífico de 1 megajulio por kilogramo con un potencial calentamiento que supera 25 veces al dióxido de carbono.

Biogás vs Gas Natural

Aunque puedan parecer similares, existen grandes diferencias entre ambos combustibles:

  • El gas natural es de origen fósil, al igual que el petróleo, mientras que el biogás nace a partir de fuentes renovables.
  • La descomposición de materia orgánica para generar gas natural puede prolongarse durante millones de años. El biogás se produce con materia orgánica de fácil descomposición (residuos agrícolas y ganaderos, aguas residuales…)
  • El biogás puede producirse en cualquier parte del planeta, ya que se dispone constantemente de la materia prima que lo forma. Sin embargo, las reservas de gas natural son distintas en cada país en función de sus condiciones geográficas.
  • Es más caro producir gas natural que biogás debido a las máquinas que se necesitan para extraerlo.
  • Y la más importante: el gas natural es más contaminante que el biogás.

Ventajas generales del biogás

  • Es una fuente enorme de energía.
  • Gran sustituto de los derivados del petróleo.
  • Genera electricidad.
  • Supone una fuente de ingreso para los agricultores.
  • Dota de utilidad a los vertederos.
  • Alternativa de uso en cocinas.
  • Produce fertilizantes.

¿Cómo se produce el biogás?

El biogás se obtiene mediante un biodigestor, un sistema natural que aprovecha al máximo la digestión anaeróbica (sin oxígeno) en las bacterias que se encuentran en los desechos. Esto se convierte en biogás y fertilizante. El primero puede ser utilizado en cocinas y electricidad; y el segundo en áreas rurales. El proceso se divide en cuatro fases:

  1. Hidrólisis. Es una de las etapas donde hay que extremar la precaución, ya que puede verse afectada por fenómenos externos como el pH, la temperatura… Lo primero que hay que hacer es conseguir que los materiales orgánicos pasen a través de una pared celular, donde actúan enzimas extracelulares (sustancias orgánicas de naturaleza proteica) que convierten la materia en compuestos orgánicos solubles.
  2. Acidogénesis. Las moléculas solubles se convierten en compuestos que aprovechan los agentes metanógenos (microorganismos), entre los que se encuentran el hidrógeno o el láctico.
  3. Acetogénesis. Se aprovechan otros compuestos como ácidos grasos o etanol, que no metabolizan las bacterias y que son convertidos en acetato e hidrógeno.
  4. Metanogénesis. Aquí, las bacterias metanogénicas actúan sobre los compuestos anteriores y complementan el proceso de digestión anaeróbico con la producción de metano. El 70% del metano producido resulta de la descarboxilación de la sustancia acética.

Cómo crear tu propio biodigestor

Para ello necesitamos dos estructuras, una de ellas herméticas (cemento), que estarán unidas a través de un film de polietileno (polímeros) y de tuberías con un diámetro de 150 mm.

En la cámara abierta vertemos los excrementos y desechos de alimentos y después añadimos agua. Así, comenzará la digestión anaeróbica que provocará la circulación por la tubería de una cámara a otra. Cuando llegue a la hermética, la escasez de oxígeno hará que los materiales se descompongan y emitan gas metano (biogás) a través del film tubular. En ese momento, puedes comenzar a almacenarlo en botellas. Como consecuencia de este proceso, el fertilizante quedará en la zona inferior de la cámara.

Tipos de biodigestores    

  • Perfecto para granjas. Es el más utilizado por particulares ya que no requiere de conocimiento especializado ni de grandes máquinas.
  • Solo tiene un acceso por donde se carga y descarga. Se echa el material una vez y pasados entre 2 y 4 meses se saca cuando el contenido está fermentado. Es más común en las operaciones municipales e industriales.

¿Cuántos tipos de biogás existen?

Después de todo el proceso, obtendremos una mezcla de metano, dióxido de carbono, hidrógeno, nitrógeno y sulfuro de hidrógeno.

Estas cantidades varían según la manera de producción. Aun así, el principal gas que lo compone es el metano (50-70%) seguido del dióxido de carbono (30-45%). El resto (5%) lo conforman el resto de gases.

El biogás como fuente de energía

Con un metro cúbico de biogás podemos, por ejemplo, generar seis horas de luz, poner a funcionar un refrigerador de un metro cúbico durante una hora, una incubadora durante treinta minutos o un motor de un HP dos horas.

Hoy en día, Europa tiene instaladas más de 500 plantas de producción de biogás. Alemania es el país con mayor número de instalaciones, seguido de Suecia y Reino Unido. España ocupa la séptima posición en su producción, aunque, según varios expertos, cuenta con un gran potencial para crear esta energía y es cuestión de tiempo que subamos en la tabla.

Nuestro país dispone de 20 plantas de biogás procedente de residuos urbanos y de más de 40 de gas renovable proveniente de residuos agrícolas y ganaderos. Se calcula que, a partir de 2050, España ahorre 140.000 millones de euros al año gracias al biogás.

¿El biogás es contaminante?

El biogás sí contamina, aunque bastante menos que cualquier otro. Como hemos dicho, el biogás está compuesto por más de un 50% de metano, mientras que el resto lo completa prácticamente dióxido de carbono. Una vez que el metano se quema genera CO2, pero este se enmarca en un ciclo corto de carbono.

El CO2 encuadrado en el ciclo corto es considerado como natural, al contrario que el procedente de la energía fósil. Por ello, el papel regenerador de una explotación de biogás va más allá de producir energía. El CO2 que se produce en el proceso es el mismo que se generaría de forma natural por la degradación de un residuo si se hubiera descompuesto en mitad del campo. La gran diferencia es que, en este caso, se controla esa descomposición de los restos dentro de los reactores.

 

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