Biogás, alternativa para generar energía en tiempos de crisis

La producción de biogás ha crecido 800% en Brasil, pero apenas llega al 1,5% del potencial que tiene ese país. Esto quiere decir que el sector está subutilizado en la transición energética.

Cuestiones regulatorias y el costo y la falta de infraestructura son algunos de los obstáculos para el desarrollo del biogás en Brasil.

Pese a ello, en el municipio Manga, ubicado a 700 kilómetros de la ciudad de Belo Horizonte, el productor Edvaldo Lôpo, propietario de la Hacienda Vista Alegre, tuvo la iniciativa de instalar, hace cinco años, un biodigestor artesanal para producir metano a partir de los desechos de cerdos y vacas lecheras de su propiedad.

Actualmente, Lôpo usa el biogás para cocinar en casa y para abastecer un matadero en la hacienda, ahorrando alrededor de USD 65 al mes en bombonas de gas.

La experiencia de Lôpo es solo una más entre las miles existentes en Brasil. Según un estudio liderado por investigadores de la Universidad de São Paulo (USP), la producción de biogás creció casi un 800% entre 2011 y 2020 en Brasil.

El biogás como el biometano son alternativas al gas natural y a los derivados del petróleo.

Producidos a partir de la descomposición de materiales orgánicos, como desechos de animales y residuos agrícolas, estas fuentes de energía pueden sustituir los combustibles fósiles, además de dar un destino adecuado a los residuos agropecuarios.

Sin embargo, los obstáculos regulatorios y de infraestructura son barreras para el desarrollo del sector en Brasil. Actualmente, la producción es de solo 1,3 mil millones de nanómetros cúbicos (Nm³), alrededor del 1,5% del potencial nacional.

Un enorme potencial

Un estudio publicado en junio de 2024 sobre el sector de biogás y biometano mostró que Brasil tiene capacidad para producir más de 84 mil millones de Nm³ de biogás al año, lo que lo colocaría como líder mundial.

Para la Asociación Brasileña de Biogás (ABiogás), el producto podría ampliar la generación de energía sin la necesidad de plantar o inutilizar áreas de cultivo, sino solo aprovechando los residuos que actualmente se desperdician y que ya están generando emisiones de gas metano.

"El potencial brasileño es de tal magnitud que el país puede destacarse entre los mayores productores mundiales si se aprovecha adecuadamente la materia prima", afirma Geraldo Lavigne de Lemos, uno de los autores del estudio de la USP e investigador del Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI).

La materia prima sobra

En 2023, Brasil registró la operación de 338 nuevas plantas de biogás y biometano, un aumento del 32% en relación con 2022, según el Centro Internacional de Energías Renovables y Biogás (CIBiogás).

Según CIBiogás, hay 1.365 plantas registradas, con el sureño estado Paraná concentrando el 54% de esa infraestructura, seguido por los estados de Minas Gerais, Santa Catarina y São Paulo.

Y de acuerdo con la Empresa de Investigación Energética (EPE), la agropecuaria y la agroindustria son los sectores con la producción más relevante en la generación de residuos.

Con 234 millones de cabezas de ganado y cinco millones de cerdos, según el Instituto Brasileño de Geografía y Estadística (IBGE), no podría ser diferente. Además, los residuos sólidos y los efluentes urbanos también pueden aprovecharse para la producción de estos gases.

Teniendo tanta materia prima y tecnología en desarrollo, se estima el potencial técnico de producción superará los 97 mil millones de Nm³ por año para 2031.

Además, con el apoyo del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI), Brasil inauguró recientemente la primera planta de producción de petróleo sintético a partir de biogás.

Obstáculos del sector

La Asociación Brasileña de Biogás (ABiogás) mantiene un Mapa Regulatorio del Biogás y Biometano actualizado periódicamente.

Todavía existen muchos desafíos. Según Lemos, investigador de la USP, estos desafíos no son solo de carácter regulatorio, sino también económico y de infraestructura.

"Es importante que se enfrenten los desafíos económicos e infraestructurales, con el establecimiento de políticas públicas de incentivo para el desarrollo del sector y la expansión de la red de ductos y tuberías", dice Lemos.

Para Renata Isfer, presidenta ejecutiva de ABiogás, también es necesario que Brasil reduzca los impuestos que afectan al sector, cree corredores sostenibles y certificados de garantía de origen, y priorice la investigación y el desarrollo en energías renovables en todo el país.

"Uno de los grandes problemas en Brasil y en el mundo es la contaminación causada por la cocina con leña y combustibles fósiles, responsable de 4 millones de muertes al año. El biogás es una alternativa para promover una cocina limpia, especialmente para las familias de bajos ingresos", señala.

Para los expertos consultados, la estructuración del entorno normativo es fundamental para dar la seguridad jurídica necesaria para el desarrollo del biogás.

El biogás y el biometano se verán favorecidos si los estados, los municipios, el Distrito Federal y la Unión actúan de forma colaborativa, dentro de sus competencias, dicen.

"Algunos estados brasileños, como São Paulo, Paraná, Río Grande del Sur y Minas Gerais, ya cuentan con políticas específicas para el biogás y el biometano o están desarrollando nuevas políticas. Sin embargo, aún hay muchos estados que carecen de una regulación más clara y amplia", agrega Heleno Quevedo de Lima, especialista en biogás y fundador del Portal Energía y Biogás.

La Agencia Nacional del Petróleo, Gas Natural y Biocombustibles (ANP) ha actuado de manera decisiva para avanzar en el sector, con la Resolución ANP nº 906/2022, sobre biometano derivado de productos y residuos orgánicos agrosilvopastoriles y comerciales, y la Resolución ANP nº 886/2022, sobre el biometano derivado de vertederos y plantas de tratamiento de aguas residuales.

Aliado en la descarbonización

Las actividades económicas humanas generan más de 105 mil millones de toneladas de residuos orgánicos cada año, con la consecuente emisión de metano, según estimaciones de la Asociación Mundial de Biogás.

Al reciclar estos residuos orgánicos, el sector puede permitir que los países reduzcan un 10% las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero para 2030.

Alemania es uno de los líderes mundiales en el sector, con una larga historia de producción y uso de biogás y biometano.

Según Lima, del Portal Energía y Biogás, otros países como Suecia y Dinamarca también cuentan con políticas y programas exitosos para el desarrollo del biogás.

En Brasil, los primeros proyectos de biogás comenzaron en la década de 1970. Uno de los factores que los motivaron fue la crisis energética en ese período y la necesidad de desarrollar soluciones para el saneamiento rural.

A partir de 2010, la producción de biogás y digestato - material remanente tras la digestión anaeróbica de una materia prima biodegradable - ganó escala en el departamento de Cerdos y Aves de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa), con la instalación del Laboratorio de Biogás del Parque Tecnológico de Itaipú (PTI), actualmente CIBiogás.

“Es importante observar las lecciones aprendidas por otros [países] para hacer la necesaria adaptación del contenido a la realidad nacional, sin dejar de lado el desarrollo de un modelo ajustado a los objetivos que el país tiene en los entornos interno y externo”, destaca Lemos.

El biogás bruto producido en Brasil consiste en 50%-75% de metano, 25%-50% de dióxido de carbono y 2%-8% de otros gases, como nitrógeno, oxígeno y gases residuales, como el sulfuro de hidrógeno (H2S), amoníaco (NH3) e hidrógeno.

La solución tecnológica encontrada para la producción de biogás y biometano fue la digestión anaeróbica de los residuos orgánicos en un ambiente libre de oxígeno.

Su proceso también puede generar emisiones de gases de efecto invernadero, pero, si se gestiona correctamente, estos gases se controlan y el compuesto resultante puede utilizarse para diversos fines, como la producción de vapor, calefacción, generación de electricidad, inyección en la red de gas natural y como combustible para vehículos.

Edvaldo Lôpo, agricultor minero que abre este artículo, está contento con los resultados obtenidos con el biodigestor artesanal instalado en su propiedad.

Tiene la intención de ampliar la producción y el consumo de biogás para la propia hacienda, con la sustitución de la leña y para la generación de electricidad a través de un generador de gas.

Sin embargo, los altos valores de la inversión en equipos y la falta de incentivos para pequeñas propiedades son un obstáculo.

“Necesito invertir alrededor de USD 54.200 para triplicar el tamaño del biodigestor. Para la instalación de una geomembrana, de equipos de movimiento y separación de desechos y una caldera o generador hay que invertir otros USD54.000”.

Para que esto se convierta en una realidad, no solo en Minas Gerais, sino en todo el país, Brasil tendrá que mirar de cerca todo el potencial que ha desperdiciado.

Este reporte fue escrito por Clara Marques y producido con el apoyo de Climate Tracker América Latina.