Dos consorcios catalanes dedicados a la depuración de aguas residuales urbanas y a la gestión de residuos municipales, que dan servicio a más de un centenar de localidades entre ambos, el equivalente a una población total de cerca de un millón de personas, han protagonizado la primera experiencia conjunta para la puesta en marcha de una planta de enriquecimiento de biogás. El proyecto BioVO, ubicado en la localidad barcelonesa de Granollers, comenzó a operar en julio del pasado año y, desde octubre, suministra biometano a la red de distribución de Naturgy.

Por Juan Carlos Giménez

BioVO constituye sin duda un proyecto singular, y no solamente por el hecho de que utilice el biogás generado durante los procesos de depuración de aguas residuales y de la gestión de residuos orgánicos procedentes de la recogida selectiva. La principal particularidad reside en el hecho de que se trata de la primera iniciativa para la generación de gas renovable surgida en España como resultado del acuerdo y la colaboración entre dos consorcios públicos dedicados a la gestión y el tratamiento de residuos.

Fue en abril de 2022 cuando el Consorcio para la Gestión de los Residuos del Vallès Oriental y el Consorcio Besòs Tordera presentaron un proyecto conjunto cuyo objetivo era la generación de gas renovable. Se trataba de obtener biometano gracias al aprovechamiento de parte del biogás generado en los procesos de tratamiento de dos instalaciones: la Planta de Digestión Anaeróbica y de Compostaje del primero de los consorcios, y la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) Granollers del segundo.

En total, entre ambas gestionan 55.000 toneladas de residuos orgánicos -que se incrementarán hasta 80.000 toneladas cuando finalice la primera fase de ampliación y mejora del Centro Comarcal de Tratamiento de Residuos del Vallès Oriental, que alcanzarán las 100.000 en una segunda fase- y de la depuración de 12 millones de m3 de agua residual al año para la generación de gas renovable.

La proximidad entre ambas instalaciones, y de éstas con el punto previsto para la inyección del biometano en la red gasista, ha facilitado la puesta en marcha de este proyecto mancomunado. Una cercanía que permite aprovechar al máximo los recursos generados a la vez que disminuye la huella de carbono de los dos socios involucrados en esta destacada iniciativa.

LOS PROMOTORES

El Consorcio para la Gestión de los Residuos del Vallès Oriental está integrado por 40 municipios de las comarcas del Vallès Oriental y del Moianès, con una población superior a los 400.000 habitantes, que se amplía hasta los casi 900.000 habitantes cuando se suman los municipios del Maresme que también utilizan la Planta de Digestión Anaeróbica y de Compostaje.

Fue creado en el año 1998 a instancia del Consell Comarcal del Vallès Oriental y de varios ayuntamientos, con el principal objetivo de la prestación unificada de servicios en materia de gestión y tratamiento de residuos. En sus 25 años de trayectoria, ha centrado sus esfuerzos en la creación de infraestructuras como la planta de digestión anaeróbica y de compostaje, la planta de transferencia de residuos y la red de puntos limpios, 25 en total distribuidos por el territorio. También ha apoyado las políticas de recogida selectiva, y ha apostado por la prevención de residuos, el fomento del reciclaje, el impulso de las energías renovables, la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y el ahorro energético.

Por su parte, el Consorcio Besòs Tordera está integrado por 68 entidades, de las que 64 son municipios de las comarcas del Barcelonés, Moianès, Osona, Vallès Occidental y Vallès Oriental, con una población de alrededor de 2.400.000 habitantes. Sus líneas principales de actuación son, entre otras, el saneamiento en baja (alcantarillados municipales) y en alta (control de vertidos, colectores, bombeos y EDAR), la mejora del medio fluvial, la innovación y la investigación.

Actualmente gestiona 27 sistemas de saneamiento, más de 300 km de colectores y 55 estaciones de bombeo. De los 64 municipios asociados, 51 le han cedido sus funciones en materia de saneamiento, con una población atendida de más de 500.000 habitantes y más de 5.000 establecimientos industriales conectados. El Consorcio trabaja para hacer más sostenibles y autosuficientes sus instalaciones con medidas como la generación y aprovechamiento energético del biogás generado en sus EDAR de mayores dimensiones y la colocación en muchas de estas plantas de placas fotovoltaicas.

LOS TRES ELEMENTOS DE LA PLANTA

El proyecto conjunto de ambos consorcios se concreta en una instalación ubicada en Granollers, a 30 kilómetros de Barcelona integrada por tres elementos principales: una planta de purificación de biogás mediante la tecnología de membranas; un gasómetro con capacidad para 1.000 m3; y un módulo de inyección de biometano en la red gasista convencional.

En esencia, la actividad de BioVO se centra en el tratamiento del excedente de biogás procedente, por un lado, de las instalaciones de la EDAR Granollers, gestionada por el Consorcio Besòs Tordera; y por otro de la planta de tratamiento de materia orgánica procedente de la recogida selectiva del Consorcio para la Gestión de los Residuos del Vallès Oriental. El volumen de este excedente se estima en 720.000 Nm3/año en la actualidad, pero con un potencial futuro que alcanzaría los 3,26 millones de Nm3/año.

Las instalaciones de BioVO tienen unas capacidades más modestas, puesto que el proyecto actual contempla una capacidad inicial de tratamiento de 500 Nm3/h de biogás, con una posible ampliación hasta los 1.000 Nm3 /h. La eficiencia de recuperación de metano es del 99,65%, y la producción inicial de biometano alcanza los 337 Nm3/h.

El proceso de generación de biometano se lleva a cabo mediante una planta de enriquecimiento del biogás (upgrading) en una zona que ocupa una superficie de 620 m2, compartida entre ambos consorcios, en el polígono industrial El Raiguer, en Granollers.

FASES DEL PROCESO

El biogás generado en las instalaciones de ambos consorcios se almacena en el gasómetro, que permite asegurar el suministro de biogás en condiciones nominales al módulo de upgrading, amortiguar las puntas de generación y, sobre todo, asegurar la mezcla completa de ambos tipos de biogás antes de ser enviado al módulo de pretratamiento.

A la salida del gasómetro, el biogás se somete a un proceso de pretratamiento para eliminar componentes como sulfuro de hidrógeno (H2S), siloxanos y compuestos orgánicos volátiles (COV). Este proceso incluye el enfriamiento del biogás para secarlo y cuatro filtrados de carbón activo para rebajar la concentración de H2S, siloxanos y COV.

Una vez lograda la calidad requerida, se envía al módulo de upgrading para su compresión y enriquecimiento, que se lleva a cabo en tres etapas con tecnología de membranas. De esta forma es posible aprovechar al máximo el metano con pérdidas mínimas de éste, que alcanza la concentración final de metano requerida mediante un proceso de separación adicional de dióxido de carbono.

Una vez adecuado el biogás de entrada a la planta de upgrading, su presión se eleva hasta los 16 bares para introducirlo en la etapa de membranas. A estos efectos, el sistema dispone de una unidad de compresión.

CONCENTRACIÓN REQUERIDA

En este punto, el biogás presurizado circula a través de tres etapas de membranas. En la primera se lleva a cabo una primera separación del CO2 y, parcialmente, del oxígeno contenidos en el biogás.

En la segunda etapa llega el gas filtrado de la primera y se alcanza la concentración final de metano requerida mediante la separación adicional de dióxido de carbono. Este gas se conduce a un punto aguas arriba del proceso global, a fin de tener un mayor aprovechamiento del metano que contiene. El gas resultante es biometano, apto para su inyección en la red. En la denominada tercera etapa de membranas, la corriente de CO2 filtrado es liberada a la atmósfera sin que suponga riesgo dada su baja concentración de metano.

Para valorar la efectividad y operativa de este proceso de enriquecimiento, así como la calidad del biometano producido, es necesario tener constancia de la evolución de sus características a lo largo de todo el proceso. Y para ello se dispone de sistemas de medida de caudal y composición, tanto en la entrada del proceso como en el punto situado inmediatamente después de la etapa de membranas. El cromatógrafo que se encarga del análisis del biometano producido está localizado en el módulo de upgrading, y transmite la información al módulo de inyección.

Previamente a su inyección en la red de distribución de gas, el biometano procedente del enriquecimiento se somete a la adición de un odorizante. Esta operación se lleva a cabo directamente en la Estación de Regulación y Medición (ERM) de Nedgia, en calidad de distribuidora propietaria de la red gasista a la que se conecta BioVO.

PUNTO DE CONEXIÓN

El punto de conexión a la red de gas natural se sitúa dentro del terreno donde se ubica la EDAR Granollers. El módulo de inyección es el elemento que utiliza el responsable de la red de distribución para medir de forma precisa tanto la cantidad como la calidad del biometano antes de proceder a su inyección en la red, o rechazarlo si no cumple los requisitos de calidad establecidos. El biometano se inyecta finalmente en la red a una presión de 4 bares y con la calidad exigida por el Protocolo de Detalle PD-01 (“Medición, Calidad y Odorización de Gas” de las normas de gestión técnica del sistema gasista).

El proyecto, con un presupuesto de 2.775.000 euros, ha recibido una subvención de algo más de un millón de euros por parte del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional de la Unión Europea (FEDER). El resto ha corrido a cargo, al 50%, entre los dos consorcios.

Tras la ceremonia de colocación de la primera piedra y el inicio de las obras del proyecto, en febrero de 2023, la iniciativa recibió en mayo un impulso definitivo con el acuerdo para la comercialización del biometano generado. El Consorcio Besòs Tordera, el Consorcio para la Gestión de los Residuos del Vallès Oriental y la UTE Upgrading Granollers (adjudicataria del diseño, construcción, operación y mantenimiento de la planta, formada por las empresas Facsa y Transparenta) firmaron un protocolo con Naturgy mediante el cual la compañía gasista garantiza la compra de la producción íntegra de la planta —hasta 22 GWh de biometano— durante un año, plazo que podrá ser prorrogado con el acuerdo de los firmantes.

ALIANZA PÚBLICO-PRIVADA

Las partes también rubricaron un protocolo por el que se impulsa el desarrollo del biometano en Cataluña, con el objetivo de contribuir a la descarbonización de su economía. Esta alianza público-privada está alineada con el Plan de Biogás de Cataluña 2023-2030, anunciado por el Departamento de Acción Climática, Alimentación y Agenda Rural de la Generalitat, que tiene como objetivo valorizar los residuos orgánicos como medida impulsora de la transición energética de Cataluña, con el fin último de alcanzar la neutralidad climática en 2050. BioVO comenzó a operar en julio del año pasado. Naturgy ha conectado la planta a su red de distribución de gas a través de Nedgia, la filial del Grupo especializada en distribución de gas.

La estimación inicial es de una producción anual de en torno a 4 GWh, lo que evitará la emisión a la atmósfera de 1.472 toneladas anuales de CO2. Sin embargo, la planta cuenta con un potencial que podría incrementar esta cifra hasta los 27 GWh, equivalentes al consumo de 4.800 hogares, lo que supondría también que el ahorro de emisiones de dióxido de carbono alcanzaría las 9.700 toneladas.

RECONOCIMIENTOS

BioVO ha sido galardonado con el Premio Innovación Bioenergía otorgado por el Clúster Bioenergia Catalunya en el marco de la celebración de la II Noche de la Bioenergía: la energía más circular y social, que tuvo lugar el pasado jueves, 9 de mayo, en el Auditorio del Instituto de Microcirugía Ocular (IMO) de Barcelona.

El premio reconoce el papel del proyecto BioVO en el impulso y el uso de la bioenergía en Cataluña mediante la generación de biometano a través del aprovechamiento de parte del biogás que se genera en los procesos de tratamiento en la Planta de Digestión Anaeróbica y de Compostaje del Consorcio para la Gestión de los Residuos del Vallès Oriental y de depuración de aguas residuales y digestión anaerobia de los lodos de depuración en la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) Granollers del Consorcio Besòs Tordera, contribuyendo así a la descarbonización en materia de energía.

 También cuenta en su haber con el Premio Talento 2023 en la categoría Transición Energética otorgado por la Fundación Impulsa Talentum. El jurado de estos galardones, que otorga premios en una treintena de categorías, ha valorado que el BioVO sea una apuesta decisiva para el biometano como fuente de energía verde y de futuro gracias al acuerdo de las instituciones públicas y privadas, que permitirá situar al Vallès Oriental como región pionera a la hora de implementar estas energías verdes en los diversos sectores, especialmente el industrial, tan importante en la comarca.

DIVERSIDAD DE PROYECTOS

La planta Elena, en Cerdanyola del Vallès (Barcelona), fue la primera en inyectar a la red de distribución de gas de España gas renovable procedente de vertedero. Le siguió el proyecto Biogasnalia, en Burgos, cuyo residuo es de origen agroindustrial. En Lleida, Nedgia tiene conectada la granja Torre Santamaría, que inyecta biometano con origen en residuos ganaderos, y, en A Coruña, la EDAR de Bens aporta biometano procedente de aguas residuales. Recientemente, la compañía también ha empezado a inyectar el biometano producido a partir de los residuos urbanos del depósito controlado de Can Mata en Els Hostalets de Pierola.

Cataluña es la quinta comunidad autónoma con mayor potencial de producción de biometano, más de un 8% del total en España, suficiente para descarbonizar la totalidad del consumo doméstico-comercial de la comunidad, y se sitúa en tercera posición en potencial de producción de biometano a partir de residuos de aguas residuales.

Según el estudio de potencial de producción de biometano en España de Sedigas, Cataluña podría desarrollar hasta 248 plantas de producción, con una inversión total estimada de 3.616 millones de euros entre plantas y redes, lo que contribuiría significativamente a la creación de empleo local.

Para el conjunto de España, el mismo estudio estima una capacidad de producción de biometano de 163 TWh/año, cifra que permitiría cubrir en torno al 50% de la demanda de gas natural de 2023 y cuyo desarrollo podría reducir no solo la factura, sino la dependencia energética del exterior.

 Del biogás al biometano

 El biogás se genera en un proceso de digestión anaerobia (descomposición de materia biodegradable en ausencia de oxígeno), a partir de fuentes diversas: residuos sólidos urbanos, purines o estiércol de animales, fangos de depuradora o cualquier otro sustrato con contenido de materia orgánica. Este gas está formado básicamente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2).

Mediante un proceso de purificación y concentración del metano, también conocido como enriquecimiento o upgrading, el biogás pasa a convertirse en biometano, que está compuesto en su práctica totalidad por CH4 y que, en consecuencia, tiene propiedades similares a las del gas natural convencional. De ahí que el biometano constituya una alternativa viable y efectiva a los combustibles fósiles, ya que puede mezclarse con el gas natural e inyectarse directamente en las redes de transporte y distribución. Y permite también su utilización como biocombustible para descarbonizar los usos energéticos de la movilidad, la industria o los hogares, entre otros.