Control térmico en plantas de biogás y biometano | Eficiencia energética
El desarrollo del biometano en España ha pasado de ser una promesa a convertirse en una realidad industrial, impulsado por iniciativas como REPowerEU y por los objetivos definidos en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC). España cuenta con uno de los mayores potenciales de producción de biometano de Europa gracias a la disponibilidad de residuos agrícolas, ganaderos, agroindustriales y urbanos, un recurso esencial para avanzar hacia un modelo de economía circular y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles.
Esta evolución ya empieza a hacerse visible en el mercado. Si en 2021 solo existía una planta de biometano en operación, a comienzos de 2026 ya había 23 instalaciones operativas, con una capacidad conjunta próxima a 1,4 TWh anuales. El propio PNIEC establece como objetivo alcanzar una producción de 20 TWh de biogás en 2030, una cifra que evidencia el amplio recorrido que todavía presenta este mercado.
Sin embargo, el próximo reto del sector ya no pasa únicamente por producir más biometano. A medida que las plantas alcanzan una mayor madurez tecnológica, su competitividad dependerá cada vez más de la eficiencia con la que se gestione la energía disponible, reduciendo consumos y aprovechando al máximo los recursos energéticos generados durante el proceso.
En este contexto hay un aspecto que, aunque suele recibir menos atención que los digestores o las tecnologías de upgrading, condiciona el rendimiento de prácticamente toda la instalación: el control térmico.
La evolución de las plantas de biogás ya no consiste únicamente en incrementar la producción, sino en gestionar de manera inteligente la energía térmica del conjunto de la instalación. Desde esta perspectiva, la temperatura deja de ser solo una variable de proceso y pasa a convertirse en una variable estratégica de diseño, capaz de determinar la eficiencia, la estabilidad del proceso y la rentabilidad de la planta.
La temperatura como variable estratégica de diseño
Prácticamente todas las fases de una planta de biogás dependen de un control adecuado de la temperatura.
La digestión anaerobia es el ejemplo más evidente. La actividad de los microorganismos encargados de transformar la materia orgánica en biogás requiere mantener unas condiciones térmicas estables, tanto en procesos mesófilos como termófilos. Una regulación precisa favorece la estabilidad biológica del digestor, aumenta la producción de biogás y reduce el riesgo de desviaciones en el proceso.
Tradicionalmente, este calentamiento se ha llevado a cabo mediante calderas alimentadas con combustibles fósiles o con una parte del propio biogás generado. Sin embargo, la progresiva electrificación de las plantas está favoreciendo el uso de bombas de calor industriales, capaces de aportar la energía térmica necesaria con una eficiencia muy superior y aprovechando fuentes de calor disponibles en la propia instalación.
El control térmico sigue siendo igualmente determinante durante el acondicionamiento y la purificación del biogás. El enfriamiento previo permite retirar humedad mediante condensación, evitando problemas de corrosión y protegiendo los equipos situados aguas abajo. Más adelante, en el proceso de upgrading, donde se eliminan el dióxido de carbono y otros compuestos no deseados para obtener biometano de alta calidad, la temperatura influye directamente en la eficiencia de la separación.
Una vez producido el biometano, la compresión representa otro punto en el que el control térmico resulta imprescindible. El aumento de temperatura asociado al incremento de presión reduce la eficiencia de los compresores y acelera el desgaste de los equipos cuando no se dispone de una refrigeración adecuada. Un diseño térmico correcto permite disminuir el consumo energético y mejorar la fiabilidad del conjunto de la instalación.
Integración energética
Durante años, los sistemas de calefacción y refrigeración se han concebido para cubrir necesidades específicas de cada proceso. Sin embargo, las nuevas plantas avanzan hacia un modelo mucho más eficiente, en el que el calor y el frío dejan de gestionarse por separado y pasan a integrarse en un único sistema energético.
Cada proceso genera o requiere energía térmica. La compresión del biogás produce calor residual; los equipos de refrigeración necesarios en procesos como el upgrading también generan calor residual; mientras que los digestores necesitan calor para mantener su actividad biológica. La integración de estos flujos permitirá recuperar energía que antes se desaprovechaba y reutilizarla allí donde sea necesaria.
En este contexto, las bombas de calor industriales y los sistemas de refrigeración con refrigerantes naturales adquieren un papel protagonista, ya que permiten recuperar calor residual y devolverlo al proceso, reduciendo tanto el consumo energético como las emisiones asociadas al funcionamiento de la planta.
El objetivo ya no es únicamente mantener una temperatura determinada, sino optimizar el balance energético global de la instalación.
Hacia plantas más eficientes e inteligentes
La evolución tecnológica del sector refuerza esta tendencia. La electrificación de los procesos térmicos, la gestión energética y la digitalización de los sistemas de control están transformando el diseño de las nuevas plantas de biogás y biometano.
La monitorización continua de las variables de proceso permite optimizar el funcionamiento de los equipos, anticiparse a desviaciones operativas y reducir los costes de explotación mediante estrategias de mantenimiento predictivo. A su vez, la integración energética mejora la eficiencia global de la planta y contribuye a disminuir su huella de carbono.
Conclusión
En los últimos años, el desarrollo del biometano se ha orientado a incrementar la capacidad de producción y perfeccionar las tecnologías de digestión y upgrading. Sin embargo, la próxima evolución del sector estará marcada por un aspecto menos visible, pero igualmente decisivo: la gestión inteligente de la energía térmica.
El calor y el frío dejarán de considerarse únicamente servicios auxiliares para convertirse en recursos energéticos que deben integrarse y aprovecharse dentro de un mismo sistema.
Porque el futuro de las plantas de biogás no dependerá solo de producir más biometano, sino de gestionar mejor la energía disponible en cada fase del proceso. En este nuevo escenario, el control térmico se consolida como uno de los pilares sobre los que se diseñarán y operarán las plantas de biogás y biometano de nueva generación.
Artículo elaborado por Pedro Espinar. Ingeniero de Mercado Hidrógeno y Energía en Keyter Group (Keyter, Intarcon y Genaq)
