Biogás y biometano: perspectivas nuevamente muy favorables en Francia
Metanización, biogás, biometano, gas verde, gas renovable, gas natural vehicular (GNV), bioGNV: ¿de qué estamos hablando?
¿Qué es la metanización?
La metanización es un proceso que se basa en la descomposición de materiales llamados putrescibles (que tienen la capacidad de pudrirse) por bacterias que actúan en ausencia de aire. Así, se habla de fermentación o digestión anaerobia (en ausencia de oxígeno). La metanización es un fenómeno que ocurre de manera natural, por ejemplo, en los pantanos con emisiones de gas. Pero también puede ser reproducido de manera industrial en unidades de metanización (o metanizadores) dejando fermentar los materiales orgánicos durante varias semanas en un digestor sin oxígeno.
El proceso de metanización generará dos elementos:
- Biogás compuesto principalmente de metano (50% a 70%), dióxido de carbono, así como sulfuro de hidrógeno y pequeñas cantidades de agua
- Un subproducto llamado digestato que puede ser utilizado como fertilizante para los suelos agrícolas
Este biogás puede ser transformado en calor, ser utilizado para producir electricidad (o ambos a la vez en una unidad de cogeneración de producción de calor y electricidad).
El biogás puede luego ser purificado. Durante estas operaciones, se le retira el dióxido de carbono (descarbonización), el sulfuro de hidrógeno (desulfuración) y el agua (deshidratación). Entonces se convierte en biometano, que posee las mismas características que el gas natural. El biometano puede ser inyectado en la red de gas. También puede ser utilizado como combustible para vehículos. En este caso, se le llama bioGNV para distinguirlo del GNV (gas natural vehicular) cuando el gas natural es utilizado como combustible. Las aplicaciones son múltiples y pueden abastecer varias industrias.
El biogás y el biometano son ambos gases renovables (también llamados gases verdes) provenientes de la valorización de desechos.
Un desafío clave: las fuentes de insumos
Existen numerosas fuentes de insumos que pueden alimentar las unidades de metanización:
- Residuos agrícolas (estiércol, purines, etc.)
- Residuos domésticos y municipales (residuos domésticos orgánicos, residuos verdes, etc.)
- Residuos urbanos (residuos orgánicos de la restauración colectiva y de supermercados, etc.)
- Residuos de la industria agroalimentaria (pérdida de materia en el proceso)
- Residuos industriales (lodos industriales, desechos de producción, etc.)
- Lodos de depuración (provenientes de las plantas de tratamiento de aguas residuales)
Estos insumos tienen, sin embargo, poderes metanogénicos (es decir, la cantidad de metano producida por tonelada en la salida del metanizador) muy diferentes.
De hecho, el potencial metanogénico varía significativamente según el producto y su nivel de putrescibilidad. Una de las únicas excepciones son los residuos de madera, ya que los microorganismos anaerobios no pueden degradar la lignina.
En la industria agroalimentaria, los poderes metanogénicos también son muy diversos.
Ejemplo: una tonelada de paja de avena produce tres veces más biogás de metano que una tonelada de maíz. Así, la paja de avena encuentra una nueva valorización destacada, después de su uso como cama, en ladrillos combustibles y en alimentación de ganado.
Plantas de tratamiento de aguas residuales: una oportunidad financiera a aprovechar
Los lodos de depuración provenientes de las etapas de descontaminación de aguas residuales son residuos orgánicos con un alto poder metanogénico. Su metanización permite producir un biogás rico en metano. Además, la metanización permite reducir los volúmenes de lodos restantes entre un 20% y un 50%, reduciendo así sus costos de gestión.
Además, la valorización del gas producido puede asegurar un ingreso complementario para la instalación gracias a los diferentes mecanismos de apoyo público.
La ley AGEC (ley anti-desperdicio para una economía circular) debería impulsar el volumen de insumos. Ya impuesto a los mayores productores, la separación en origen y la valorización de los residuos orgánicos serán obligatorios para todos a partir del 1 de enero de 2024, obligando a los profesionales y municipios a organizar los circuitos de recolección adecuados.
Desarrollo del biometano y biogás: una prioridad para Europa
La Unión Europea ha hecho del desarrollo de la producción de biometano una de sus prioridades. Y esto por tres razones principales:
- En reemplazo del gas natural, el biometano contribuye a la estrategia de descarbonización de Europa, con el objetivo de alcanzar la neutralidad de carbono para 2050
- La reducción de la dependencia de Europa a los combustibles fósiles importados, especialmente del gas proveniente de Rusia
- El impacto positivo en términos de crecimiento y empleo a nivel local
Es importante señalar que la prioridad ahora es el biometano, y no solo el biogás. Europa produce actualmente alrededor de 3.5 mil 3 de biometano y aproximadamente 17 mil millones de m3 de biogás. El logro de los objetivos europeos para 2030 depende tanto del desarrollo sostenido del biometano, como de la transformación de las unidades actuales de producción de biogás en unidades de producción de biometano.
Según la Asociación Europea del Biogás (EBA), Europa contaba con 1,322 instalaciones de producción de biometano en abril de 2023 (1,222 a finales de 2022), de las cuales una gran parte está instalada en Francia.
35 mil millones de m³
de biometano producidos en Europa para 2030 Fuente: Comisión Europea
Fuente: Comisión Europea
Francia forma parte de los líderes europeos
Según los datos recopilados por MéthaFrance, Francia contaba con 1,705 instalaciones produciendo y valorizando gases renovables en 2022.
Características de las instalaciones de producción y valorización de gases renovables en Francia a finales de 2022 (en número de unidades)*
*Datos hasta finales de 2021 sólo para la recuperación de calor.
Fuente: MéthaFrance
La mayoría de las instalaciones (58%) producen electricidad y calor por cogeneración a partir de biogás. Se trata de metanizadores, plantas de tratamiento de aguas residuales e instalaciones de almacenamiento de residuos no peligrosos. El número de estas instalaciones aumentó un 5% en 2022 con 994 unidades. La producción de electricidad por biogás representaba 576 MW de potencia eléctrica instalada a finales de 2022.
También en 2022, la producción de biometano para inyección representaba el 30% del total de las instalaciones. Francia contaba, a finales de 2022, con 514 unidades, casi el doble que en 2020 (213 unidades). Se trata principalmente de unidades agrícolas (441 unidades), muy por delante de las plantas de tratamiento de aguas residuales (35 unidades).
Esta industria experimentó un fuerte crecimiento (+41% en 2022) con 149 unidades puestas en servicio en 2022. Francia concentra por sí sola más del 40% de las unidades de producción de biometano en Europa. Francia registró una producción de biometano de 7 TWh en 2022.
A finales de 2022, se contabilizaron casi 900 proyectos en espera, lo que debería permitir que la industria continúe su crecimiento, siempre que cuente con un apoyo efectivo por parte de las autoridades.
Mecanismos de apoyo público disponibles para su proyecto
La industria de la metanización ha experimentado un fuerte crecimiento, pero actualmente enfrenta un estancamiento. Frente al dinamismo de la industria, las autoridades decidieron reducir la tarifa de compra del biometano en noviembre de 2020, con una reducción promedio del 10%. También se introdujo una disminución trimestral en la misma fecha. Las autoridades querían evitar una burbuja que podría haber sido costosa para las finanzas del Estado.
Paralelamente, las unidades de metanización experimentaron, como muchos sitios industriales, un aumento de sus costos debido a la inflación, el aumento del costo de algunas materias primas y, sobre todo, el aumento del precio de la electricidad. En este contexto, muchos proyectos encontraron dificultades para cerrar su financiamiento, lo que resultó en un aumento significativo de proyectos en espera.
En reacción, las autoridades publicaron un nuevo decreto tarifario en junio de 2023, revalorizando en más del 10% e incluso hasta el 15% (según el tamaño de los sitios) la tarifa de compra de biometano. Además, esta tarifa estará sujeta a una indexación vinculada a las variaciones del precio de la energía. Paralelamente, la Comisión de Regulación de Energía está organizando licitaciones, como la lanzada en 2022 con tres etapas: 500 GWh/año en diciembre de 2022, 550 GWh/año en junio de 2023 y nuevamente 550 GWh/año en diciembre de 2023. Para cada etapa, se reserva una cuota de 200 GWh/año para proyectos que produzcan menos de 50 GWh/año. Los ganadores obtendrán un contrato de obligación de compra por una duración de 15 años. Esto brindará oxígeno y visibilidad al sector.
¿Cuáles son las perspectivas para los gases renovables en Francia?
El actual Programa Plurianual de Energía (PPE) establece un objetivo de desarrollo de biogás de 14 TWh/año, de los cuales 6 TWh/año de biometano inyectado en 2023. En 2022, se inyectaron 9 TWh de biometano en la red. Los objetivos para 2023 ya se han superado ampliamente. Para 2028, los objetivos del PPE son de 24 a 32 TWh de biogás, de los cuales 14 a 22 TWh de biometano inyectado en las redes.
Según el Ministerio de la Transición Energética, a finales de diciembre de 2022, había 876 proyectos de instalaciones de inyección de biometano en lista de espera, con una capacidad de producción de 15,8 TWh/año. La puesta en servicio de los proyectos actualmente en lista de espera permitiría superar los objetivos para 2028.
Pero un nuevo PPE – muy esperado por todos los actores – está actualmente en preparación. Debería establecer un aumento significativo de los objetivos de desarrollo de biogás y biometano en Francia. Tan pronto como se publique, le informaremos sobre los objetivos de desarrollo de energías renovables en Francia en un próximo artículo.
Mientras tanto, no dude en contactarnos para discutir las mejores oportunidades para su proyecto.
