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Plantas de biogás adaptadas a Galicia, posibilidades en el campo

Analizamos con Norvento las posibilidades de emplear purines ganaderos para la producción de electricidad y calor

Plantas de biogás adaptadas a Galicia, posibilidades en el campo

La producción de biogás para el autoconsumo energético de las granjas, así como para la venta de los excedentes, es una opción viable en Galicia. El proceso se basa en la degradación de materia orgánica en un digestor (depósito hermético), en el que se obtiene un biogás compuesto principalmente por metano y dióxido de carbono. La energía contenida en ese biogás se puede aprovechar de múltiples maneras, las más comunes en forma de energía eléctrica y/o térmica. «Siempre va a haber suficiente biogás para el consumo energético de la granja y los excedentes de electricidad se pueden vender a la red», explican Javier Taibo e Iago Jove, técnicos de Norvento.

Norvento, una empresa del sector de las energías renovables, con producción de energía y tecnología asociada a soluciones para energía distribuida, instaló hace una década la que fue la segunda planta de biogás en una ganadería gallega, en Granxa Xustás, en Cospeito. A partir de su experiencia, analizamos con los técnicos de Norvento las posibilidades del biogás en el campo.

Materia prima para la planta
Una primera cuestión a tener en cuenta es la disponibilidad de materia prima para la planta. El digestor precisa de purín, pero también de un sustrato complementario, que puede tener orígenes diversos (abono, restos de ensilado, cortes de limpieza de prados, residuos de una industria agroalimentaria próxima u otros residuos orgánicos).

«Captar residuos complementarios a los purines es fundamental para que un proyecto no fracase», subraya Javier Taibo. De cara al futuro, como complemento a los purines, una alternativa puede pasar por el uso de residuos orgánicos municipales, el llamado quinto contedor, que por ejemplo ya está ampliamente implantado en la provincia de Pontevedra.

«Siempre que lleguen correctamente separados, los residuos orgánicos son una buena opción, que además permitiría que las granjas percibieran un ingreso extra por su gestión, como ya sucede en otros países, caso de Suiza», valoran los técnicos de Norvento.

Para la mezcla de purín y sustrato en el digestor, se hace un estudio inicial, valorando el tiempo de retención y la carga diaria precisa. Esa carga se hace por el bombeo del purín y por un sistema de alimentación adicional para los sustratos sólidos.

Producción de energía
El volumen de producción de biogás obtenido en granjas de vacuno es considerado alto por los técnicos de Norvento. «Hay otras granjas e industrias agroalimentarias que pueden producir más biogás, por eso a veces se dice que las granjas de vacuno, en comparación, producen poco, pero siempre hablamos de producciones altas, suficientes para el autoconsumo y para la venta de energía», explican en Norvento.

Sí conviene tener en cuenta que una planta de biogás para granjas de vacuno puede tener encaje a partir de una dimensión mínima de la ganadería, en el entorno de las 150 vacas. Desde Norvento recomiendan incluso pensar en proyectos de biogás asociativos y ambiciosos, bien de un grupo de ganaderías próximas, de una cooperativa o en colaboración con una industria agroalimentaria.

«El escalado del proyecto reduce los costos. Pensemos que una planta para una granja de 110 vacas puede rondar los 240.000 euros, pero una instalación para una ganadería de 200 vacas tiene un costo muy similar, 250.000 euros», explican.

Dificultades prácticas, arena y agua en los purines
La instalación de biogás de la granja Xustás le permitió a Norvento enfrentarse a algunos de los problemas prácticos que se pueden dar en las granjas. Uno de ellos es el de las camas de arena del ganado. En Xustás, la instalación comenzó a funcionar cuando la granja empleaba camas de paja, pero hace unos 4 años cambió a camas de arena. «La arena, si no se prevé su entrada en el sistema de alimentación, puede acabar desgastando los equipos y acumulándose en el digestor. En cualquier caso son circunstancias evitables con un diseño correcto y en ningún caso afecta a la producción de biogás», valoran.

En cuanto al agua de la lluvia, en fosas de purín no cubiertas, comprobaron que es un problema superable. «Bajas el rendimiento de biogás por tonelada y tienes un cierto impacto en el tiempo de retención de la materia prima en el digestor, pero no es un impedimento», sopesan.

Destino de la energía
Otra clave a tener en cuenta es el destino de la energía, pues un proyecto que permita valorizar tanto la electricidad como la energía térmica multiplica su viabilidad.

En el caso de una granja de 200 vacas, que produzca 5.000 toneladas / año de purín y que cuente con un sustrato sólido adicional de 750 toneladas, la producción eléctrica en un sistema de 45 kW puede rondar los 356.000 kWh / año. Un 10% de la producción se gastaría en la propia planta, en tanto el restante 90% quedaría disponible para autoconsumo y para la venta a la red eléctrica. «Entre el ahorro del autoconsumo y la producción vendida a la red, podemos estar hablando de alrededor 17.000 – 20.000 euros /año», calculan en Norvento.

A esa energía eléctrica, hay que unir el potencial de la energía térmica. Parte de la energía térmica cubre las necesidades de la explotación y del propio digestor, que precisa mantenerse a una temperatura de unos 37º, pero pueden quedar alrededor de 240.000 kWh de energía térmica disponible, lo que representa más de 25.000 euros en gasto equivalente en gasóleo.

«El uso de la energía es clave para rentabilizar un proyecto y para que sea viable», valoran en Norvento. Como ejemplo, citan el caso de una planta de biogás de una granja suiza que suministraba calor para los procesos de un aserradero próximo. «Otra opción podría pasar por crear una red de calor para viviendas próximas», apuntan. «Si la energía térmica sobrante se desaprovecha, baja la rentabilidad del proyecto», concluyen.

Amortización
Cuando toda la energía producida por la planta se aprovecha, el plazo de amortización de una instalación puede bajar hasta los 7 años, teniendo en cuenta inversión inicial y costos de mantenimiento. «El mantenimiento es sencillo, podemos calcularlo en una hora de trabajo diaria de un operario para operaciones rutinarias de revisión y mantenimiento», explican.

«El enfoque de un proyecto debería partir de los problemas o necesidades que tenemos, para valorar a continuación en que nos puede ayudar el biogás», subraya Javier Taibo.

Residuos
¿Puede el biogás contribuir a solucionar problemas puntuales de excedentes de purines?. «La legislación es cada vez más restrictiva en cuestiones como las emisiones de gases de las granjas, la fertilización o el cuidado de las aguas. En esa línea, el biogás puede ser parte de la solución. Pensemos, por ejemplo, que al quemar el metano, reducimos en más de 20 veces su capacidad contaminante, a efecto de los gases de efecto invernadero», destaca Javier Taibo.

El digestato, el residuo que queda tras la producción de biogás, sin embargo, seguirá manteniendo una cantidad similar de nutrientes a los purines y sustratos originales. Las principales ventajas del digestato son las siguientes: el volumen total se reduce entre un 10 y un 15%, el material es más homogéneo, se higieniza el abono, se eliminan olores y los nutrientes están más disponibles para los cultivos, limitándose las pérdidas por lixiviación. Se podrá además hacer una separación sólido – líquido que facilite la gestión del digestato. En ese caso, hay que tener en cuenta que la fracción líquida llevará alrededor del 80% del nitrógeno y la sólida el 80% del fósforo.

Ayudas
El marco reglamentario y de apoyo financiero a las energías renovables será también decisivo para el despegue del biogás en el campo. «Esperamos apoyos del Plan de Recuperación (fondos Next Generation) para el biogás para los próximos años. En particular, en este año 2022 se lanzará una línea de ayudas estatales enfocada a proyectos singulares de biogás, incluyendo también las líneas de tratamiento del digestato», valoran.

Desde Norvento subrayan que le prestan un servicio integral a las empresas y granjas que están interesadas en una instalación de biogás, desde el estudio inicial y la gestión de permisos hasta la busca de financiación, la construcción, puesta en marcha y operación.

El biometano, una opción de futuro

El biogás producido en las granjas es una mezcla de gases que, aproximadamente, contiene alrededor de un 60% de metano y en torno a un 40% de dióxido de carbono, además de otros gases que aparecen en menores porcentajes. En comparación, el gas natural tiene alrededor de un 95-98% de metano. Una posibilidad sería convertir el biogás en biometano, eliminando el dióxido de carbono y las impurezas.

Es un proceso denominado «upgrading» que permitiría inyectar el biometano en la red de gas natural o emplearlo como combustible en vehículos y maquinaria agrícola. «Se trata de una tecnología cara y que en la actualidad no es viable para pequeñas plantas, pero en un futuro podría llegar a serlo», valoran en Norvento.

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