Perspectivas para la tecnología de conversión de residuos en GNR

Los gases inflamables de la materia orgánica en descomposición, como el estiércol animal,
los lodos de depuración de aguas residuales y los desechos alimentarios, son una potente fuente de energía renovable que el ser humano lleva aprovechando cientos de años. Los asirios ya utilizaban biogás para calentar sus baños en el año 900 a.C.

Este ancestral tipo de combustible bajo en emisiones de carbono ha evolucionado hasta convertirse en una solución viable que puede ralentizar con eficacia el calentamiento global. Esta innovación, también conocida como gas natural renovable (GNR), puede contribuir a reducir las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero no solo de dióxido de carbono, sino también del más potente metano, y reportar diversos beneficios medioambientales y económicos.

Algo olvidada durante décadas, la tecnología de GNR para reducir el metano está experimentando un renacimiento. En la cumbre de la ONU sobre cambio climático (COP 29) que se celebrará este mes en Azerbaiyán, el GNR ocupará por primera vez un lugar destacado junto a otras energías renovables más conocidas, como la eólica, la solar y la hidroeléctrica.

Imitando el estómago de una vaca

El método de producción de biogás ha permanecido invariable durante siglos. Se trata de un proceso de digestión anaerobia en el que las bacterias descomponen la materia orgánica en ausencia de oxígeno y, mientras tanto, liberan biogás de modo similar al que lo hacen las vacas al digerir hierba.

Compuesto principalmente de metano y dióxido de carbono, el biogás proporciona calefacción, electricidad y combustible para el transporte. Sin embargo, es cuando se le extrae el dióxido de carbono cuando se convierte en un auténtico combustible alternativo. Este biometano, o GNR, es indistinguible del gas natural y, por lo tanto, puede utilizarse en cualquier red de gas natural o vehículo propulsado por gas.

El biogás y el GNR –que la ONU describió como una “tecnología sumamente beneficiosa para todos”Niclas Svenningsen en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), World Biogas Association– ofrecen la posibilidad de alcanzar muchos objetivos a la vez:

Producción de energía renovable: el biogás tiene potencial para generar hasta 14.000 teravatios-hora de energía, suficiente para satisfacer cerca del 6-9% del consumo mundial de energía primaria o reemplazar casi una tercera parte del consumo mundial de carbón. Si se utiliza como electricidad, tiene potencial para satisfacer entre el 16% y el 22% de la electricidad consumida en el mundo. Según un estudio reciente, la ciudad de Nueva York, el municipio más grande de EE.UU., podría sustituir hasta el 27% del gas fósil que compra por GNR, más que suficiente para abastecer a toda la flota municipal de camiones pesados.https://static1.squarespace.com/static/53a09c47e4b050b5ad5bf4f5/t/647e49164a096110ae94a8ac/1685997851943/2023+Gotham-Gas-Goes-Green.pdf 

Gestión de residuos y reducción de las emisiones de metano: la tecnología de GNR captura el metano, un gas de efecto invernadero que atrapa 28 veces más calor que el CO₂ y que, de no mediar dicha captura, se escaparía a la atmósfera. Puede contribuir a la descarbonización de industrias o empresas en las que las emisiones son difíciles de erradicar, como la agricultura o el transporte pesado. También somete a tratamiento los residuos alimentarios, agrícolas y de los vertederos, contribuyendo así a una gestión más eficiente de los residuos.

Recuperación de nutrientes y otras ventajas: el residuo de la digestión anaerobia –un purín rico en nutrientes, formado por microorganismos muertos, denominado digestato– es un valioso fertilizante que puede mejorar el estado del suelo. El GNR también contribuye a controlar la contaminación y a mejorar la calidad del aire y del agua.Agencia de Protección Medioambiental de EE.UU.

Beneficios financieros y económicos: el GNR posibilita que las empresas de gestión de residuos generen ingresos a largo plazo gracias a la monetización del metano y otros residuos y su transformación en una valiosa materia prima. Esto no solo mejora sus resultados financieros, sino que también concuerda con las prácticas empresariales sostenibles.

Avanzando

A pesar de todo lo dicho, el GNR ha tenido dificultades para ampliar su adopción. Nada menos que el 97%
del potencial de generación de energía y mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero que ofrece el GNR sigue sin aprovecharse: el GNR representa tan solo el 0,3% de la energía primaria total.https://www.iea.org/reports/outlook-for-biogas-and-biomethane-prospects-for-organic-growth/an-introduction-to-biogas-and-biomethane

El mayor obstáculo son los elevados costes de capital iniciales. La instalación de una planta de conversión de residuos en GNR cuesta entre 1 y 5 millones de USD por megavatio de capacidad.https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-07/documents/lmop_rng_document.pdf

Dicho esto, los costes de instalación son comparables a los de la energía solar y eólica y, progresivamente, las economías de escala los están volviendo más asequibles. La AIE prevé que el coste medio de la producción mundial de biometano en 2040 será un 25% inferior al actual.De aproximadamente 14 USD/MMBtu (millón de unidades térmicas británicas). Fuente: AIE

La tecnología y la infraestructura tienen margen de mejora para fomentar una adopción más amplia. Unas tecnologías de digestión más sofisticadas y eficaces no solo reducirán los costes de explotación, sino que contribuirán a minimizar las fugas de metano. Con una cadena de suministro más estructurada y de magnitud industrial, que abarcara desde la recogida de la materia orgánica hasta el suministro del GNR, la competitividad del gas renovable debería incrementarse.

La actual falta de políticas específicas que fomenten la adopción del GNR también constituye un impedimento. No obstante, esto también está cambiando. En mayo, la UE aprobó su primer reglamento para reducir las emisiones de metano en el sector energético.https://energy.ec.europa.eu/news/new-eu-methane-regulation-reduce-harmful-emissions-fossil-fuels-europe-and-abroad-2024-05-27_en   Para que este ímpetu no decaiga, es probable que en la cumbre de Bakú de noviembre los responsables en materia de clima acuerden objetivos nacionales cuantificados de reducción del metano en el sector de los residuos y la alimentación.

El aumento de la demanda probablemente provocará un incremento de la producción en los próximos años. Según las previsiones de la AIE, la demanda mundial se multiplicará por 80 entre 2018 y 2040 (véase el gráfico).

El potencial a largo plazo del GNR merece un seguimiento exhaustivo. La mayor
atención pública, a la que contribuirán las iniciativas políticas emblemáticas que probablemente se presentarán en la COP29, pondrá sin duda de relieve cómo los residuos de hoy se convertirán en una parte esencial de los sistemas energéticos del mañana.