Mediante un uso inteligente de la biomasa, Suiza podría cubrir un porcentaje sustancial de sus necesidades de gas. Esta es la conclusión de un estudio liderado por el Instituto Paul Scherrer (PSI). Como resultado, las importaciones de gas podrían reducirse significativamente, disminuyendo así la dependencia de Suiza del mercado global. El estudio fue encargado por la Oficina Federal de Energía de Suiza (SFOE) y se publicó a principios de este año.
La actual situación global turbulenta está provocando fuertes fluctuaciones en los mercados energéticos. El aumento de los precios del petróleo y el gas está afectando negativamente las perspectivas económicas e incrementando el riesgo de inflación. “Pero existen maneras de reducir nuestra dependencia de las importaciones de combustibles fósiles y, por lo tanto, de proteger sustancialmente nuestra economía contra este tipo de eventos”, afirma Tilman Schildhauer.
El ingeniero químico trabaja en el Centro PSI de Ciencias Energéticas y Ambientales, donde investiga en el campo de la metanización y las tecnologías power-to-X. Junto con dos colegas, ha realizado un nuevo estudio para analizar en detalle el potencial oculto de la biomasa, como la madera, los lodos de depuradora y los residuos vegetales, para sustituir el gas fósil y, por lo tanto, reducir las emisiones de dióxido de carbono, perjudicial para el clima. Sus conclusiones son alentadoras: los gasificadores de madera, las plantas de biogás y otras instalaciones similares podrían cubrir una parte sustancial de la futura demanda de gas de Suiza, que según el estudio disminuirá entre tres y cinco veces, por lo que se espera que sea considerablemente menor.
El estudio fue realizado por el PSI y Verenum AG en nombre de la Oficina Federal Suiza de Energía (SFOE) y publicado en su sitio web a principios de este año. Los investigadores llevaron a cabo un análisis detallado de diversas tecnologías, considerando sus respectivas ventajas y desventajas. La conversión de residuos de madera, residuos vegetales, lodos de depuradora y otra biomasa no solo genera electricidad y calor, sino que también puede utilizarse para producir biometano.
Reducción de la dependencia
“No lograremos la autosuficiencia total en lo que respecta al gas, pero podemos reducir significativamente la extrema dependencia actual”, explica Schildhauer.
El estudio sugiere que esto requeriría dos pasos. Primero, es necesario que todo el sistema energético adopte tecnologías eléctricas más eficientes, como las bombas de calor. Esto, por sí solo, reducirá significativamente la demanda de gas. Segundo, se debería producir la mayor cantidad posible de biometano a partir de biomasa.
Esto se debe a que muchos procesos seguirán dependiendo del gas en el futuro. “Esto no sólo incluye las centrales eléctricas de gas, que tienen que intervenir durante los periodos de escasez de energía (dunkelflaute) cuando las fuentes renovables suministran muy poca electricidad”, afirma Christian Bauer, quien contribuyó al estudio y trabaja en evaluaciones del ciclo de vida en PSI. Muchos procesos industriales de alta temperatura y procesos de síntesis en las industrias química y farmacéutica seguirán dependiendo del gas.
Sin embargo, debido a su densidad de población y topografía, Suiza no puede cultivar plantas exclusivamente para producir energía. “No obstante, podemos sustituir gran parte del gas natural que importamos actualmente con biometano de fuentes propias”, afirma Bauer. El estudio reveló que entre un cuarto y la mitad de la demanda futura de gas prevista podría cubrirse con fuentes nacionales. El resto no tiene por qué importarse mediante buques gaseros desde países lejanos, sino que también podría obtenerse de otros países europeos con mayor superficie agrícola y forestal.
Combinación inteligente de instalaciones e infraestructura
Pero, ¿cómo se puede aprovechar la biomasa existente de la forma más inteligente posible? “Es importante tener siempre presente el sistema en su conjunto y no adoptar una visión fragmentada de las opciones locales”, afirma Schildhauer, explicando los resultados de su análisis.
Por ejemplo, no tiene mucho sentido utilizar madera transportable en lugar de bombas de calor para producir agua caliente en una red de calefacción, cuando en otro lugar una gran empresa industrial necesita la madera, o el biometano producido a partir de ella, para procesos de alta temperatura y se ve obligada a importar fuentes de energía. Los gasificadores de madera están disponibles en versiones pequeñas —con una potencia de salida típica de entre 35 kilovatios y 1 megavatio— o en proyectos a gran escala. En las unidades pequeñas, la combustión suele tener lugar en el mismo recipiente que la producción de gas. Esto da como resultado una mezcla de gas parcialmente combustible que no puede inyectarse directamente en la red de gas. En las instalaciones de mayor tamaño, en cambio, la combustión suele estar físicamente separada de la gasificación.
“Esto proporciona un gas de producto libre de nitrógeno y muy adecuado para la metanización”, explica Schildhauer. Se pueden utilizar catalizadores a base de níquel para convertir el monóxido y el dióxido de carbono presentes en el gas en metano y agua. El agua se puede separar mediante condensación, obteniendo así biometano. “Podemos inyectarlo directamente en la red de gas, pero, naturalmente, esto depende de contar con la infraestructura de red adecuada”.
El investigador insiste en que la biomasa utilizada para producir metano no compite con la producción de alimentos ni de piensos. “Los flujos de materia prima de los que hablamos se desperdiciarían de otro modo, y estos volúmenes tienen un gran potencial”, afirma. Las instalaciones necesarias ya han alcanzado un alto grado de madurez técnica. Varios tipos nuevos de gasificadores podrían estar disponibles en el mercado en los próximos años. Tras algunas inversiones iniciales, el sistema energético se reestructuraría gradualmente, lo que suavizaría significativamente las fluctuaciones de precios durante las crisis mundiales.
Fuente: Tech Xplore.
