El biogás y los Gases de Efecto Invernadero (GEI)

Últimamente con más frecuencia se están presentando a la sociedad distintas soluciones a nivel energético que pretenden disminuir los gases de efecto invernadero (GEI) y otros gases contaminantes problemáticos. Ha habido un esfuerzo por parte de las distintas administraciones para que se produzca una reducción paulatina, ya sea mediante ayudas directas o mediante incentivos fiscales.

La sociedad a veces confunde GEI con otros tipos de gases contaminantes, confusión muchas veces alimentada por distintos intereses. Creo que es necesario una pequeña aclaración en relación con los GEI, el biogás/biometano y ciertas tecnologías que ya se están empleando. Por definición, estas tecnologías no son soluciones para la disminución de los GEI ya que se conceptuaron para una disminución de la polución y una reducción del coste energético; pero se asocian a la idea de que sirven para la disminución de los GEI. Me refiero al gas natural comprimido (GNC) y al gas licuado del petróleo (GLP).

Si bien es cierto que su combustión genera menos contaminantes en comparación con ciertos derivados del petróleo o con el carbón; en cuanto a GEI, centrándonos por simplicidad en el CO2, tienen impacto similar que el resto de combustibles fósiles. Y es aquí donde hay que diferenciar entre estas tecnologías y las ventajas que ofrece el biometano/biogás.

Muchas personas se preguntan sobre el efecto contaminante del CO2 que proviene de la combustión de una energía renovable como el biogás. Sobre el papel es la misma molécula que, por concentración en la atmósfera, tiene un papel clave dentro de los GEI. La diferencia del biometano con las energías fósiles es el origen de ese átomo de carbono que forma parte del CO2.

Para entender el origen de las energías fósiles tenemos que retroceder millones de años atrás, cuando la tierra disponía de un clima mucho más cálido que el actual. Abundaba una suerte de clima tropical en el planeta que favoreció el crecimiento de masas vegetales. De hecho, a la situación actual no se ha llegado de un modo simple, sino que es producto de oscilaciones pendulares en el clima y fenómenos geológicos. Etapas cálidas, etapas frías, oscilaciones en las placas tectónicas, unido a la falta de ciertos organismos que pudieran degradar materia orgánica muerta rica en carbono en ese momento. Gran cantidad de esta materia orgánica, rica en carbono, pasó al subsuelo y con el paso del tiempo y el efecto de distintos procesos geológicos dio origen a los combustibles fósiles que hoy conocemos.

En cuanto se combustionan derivados del petróleo, carbón o gas natural, se está emitiendo, entre otros compuestos, parte de ese carbono de épocas pretéritas en forma de CO2. No voy a entrar a explicar el efecto invernadero ni la implicación del CO2 como GEI. Hay numerosa bibliografía científica que lo hace mejor que yo. Pero sí voy a detenerme en un detalle: se está emitiendo a la atmósfera toneladas de un compuesto que ha estado retenido en el subsuelo durante millones de años. Es lo que algunos expertos han denominado carbono de ciclo de largo y es ahí donde radica la diferencia con el biogás, que hace que sea considerado una energía de origen renovable y el epicentro de lo que debe ser una economía circular descarbonizada.

El biogás puede tener un contenido en metano entre 50-75% en volumen, siendo el resto mayoritariamente CO2. El metano una vez se quema genera, como producto de la combustión, la formación de más CO2; pero este CO2 está encuadrado dentro del ciclo corto del carbono.

El CO2 dentro del ciclo corto de carbono está considerado como natural, a diferencia del procedente de energía fósil. Este ciclo comienza con el CO2 presente en la atmósfera fijado por una planta. Mediante la fotosíntesis el átomo de carbono del CO2 es empleado en la formación de compuestos orgánicos para el crecimiento y desarrollo de la planta. Luego, esta planta puede pasar a la cadena de transformación, por ejemplo, para alimentación animal, alimentación humana, industria de materiales orgánicos, etc. En este punto el ciclo se vuelve más complejo porque puede tener varias ramificaciones e interacciones; tantas como transformaciones se produzcan de esta materia prima vegetal. Lo que es cierto es que llegará un punto de este ciclo donde parte de esta materia en forma de compuestos de carbono sea considerada un residuo. Ese residuo si se degrada de forma natural liberará a la atmósfera CO2 y metano -siendo este último mucho más contaminante que el primero-, en cambio, si estos residuos se tratan en una planta de biogás, sólo se liberarán los átomos de carbono a la atmósfera en forma de CO2, generando energía y cerrando el ciclo.

Por eso el papel regenerador de una planta de biogás va mucho más allá de la producción energética. El CO2 producido por nuestro proceso, tanto en la generación del gas como en la combustión de metano, es el mismo que se generaría de forma natural por la degradación biológica del residuo si se hubiese estado descomponiendo en medio del campo. La diferencia es que controlamos esa descomposición de los restos orgánicos dentro de nuestros reactores.

Una alternativa para la gestión de estos residuos sin tener el control de las emisiones, dependiendo de su tipo y origen, puede ser desde el compostaje, a la aplicación directa a campo. De esta manera pueden llegar también a degradarse, pero mucho más despacio mediante compostaje que en una planta de biogás y con la necesidad de mucha más superficie de terreno. Lo más importante es que durante esta degradación también se puede generar metano, que a diferencia del que se genera y quema controladamente en una planta de biogás, se vierte descontroladamente a la atmósfera.

Para comparar entre los distintos gases de efecto invernadero usaré el Índice Potencial de Calentamiento Global (GWP), que es una medida relativa sobre cuanto calor atrapan estos gases en la atmósfera en una determinada escala temporal. El valor de este índice para el CO2 es 1 y se usa como referencia en las comparaciones. Así, el metano comparado con el CO2, en un horizonte temporal de 20 años tendría 86 veces más GWP que el CO2; un efecto como GEI muy superior a igualdad de masa.

Por suerte la cantidad relativa de metano respecto a CO2 es menor, pero no podemos descuidarnos debido a la gran cantidad de metano que, originado en residuos orgánicos, se produce durante la actividad humana. Y estos residuos, concentrados, además de la citada polución atmosférica pueden provocar contaminación de suelo y contaminación en acuíferos.

A tenor de estos datos, una planta de biogás es un excelente elemento regenerador dentro de una economía circular. Dando una segunda oportunidad a los residuos, solucionando problemas ambientales y generando energía limpia de origen renovable.

Javier Cuenca

Responsable del Departamento de Desarrollo de Proyectos y Difusión de AGF