Bio2Watt en Bronkhorstspruit: planta de biogás con estiércol de feedlot que abastece a la fábrica de BMW

La planta de biogás Bio2Watt en Bronkhorstspruit, cerca de Pretoria, se describe como la primera instalación comercial en Sudáfrica que convierte estiércol bovino en energía eléctrica a escala de varios megavatios. La primera electricidad se suministró el 10 de octubre de 2015 a la fábrica de BMW en Rosslyn. Tras varios años desde su puesta en marcha, constituye un caso de estudio útil: muestra cómo una pequeña instalación de biogás independiente puede funcionar en un país donde el mercado energético ha estado gestionado durante décadas por un único operador dominante.

Parámetros de la instalación

La planta de biogás se encuentra junto al feedlot Beefcor, cerca de Bronkhorstspruit, al este de Pretoria. Según Engineering News (2015), la materia prima clave es el estiércol procedente de la explotación, donde se crían aproximadamente 20 000 cabezas de ganado y 12 000 ovejas. La instalación consta de dos líneas paralelas, cada una con un digestor primario y otro secundario, y el tiempo de retención hidráulica (TRH) es de 35 días; el biogás contiene, según el diseño, entre un 55 y un 65 % de metano. La potencia declarada era de 4,4 MW (datos previos a la puesta en marcha) y 4,6 MW (julio de 2016). El proyecto se ejecutó bajo la modalidad «llave en mano» por la empresa Bosch Projects, que posee la licencia exclusiva de la tecnología danesa ComBigaS, mientras que su filial Bosch Munitech obtuvo un contrato de explotación de cinco años. En julio de 2016, la explotación diaria ya corría a cargo de Anaergia Africa.

El estiércol del feedlot constituye una materia prima estable y predecible en cantidad para la planta de biogás, ya que los animales permanecen en un mismo lugar durante todo el año. Sin embargo, presenta un potencial de metano relativamente bajo por tonelada de masa fresca, por lo que es habitual complementarlo con residuos de mayor rendimiento para estabilizar la producción. Los principios generales para seleccionar esta mezcla se describen en la entrada Codigestión: planificación de la mezcla de sustratos en plantas de biogás].

Modelo de negocio: electricidad para un cliente concreto

El aspecto más interesante del proyecto es el acuerdo de compraventa. La energía se suministra a un cliente industrial específico, BMW Rosslyn, en el marco de un contrato de compraventa de energía renovable (PPA) a 10 años; el primer suministro se realizó el 10 de octubre de 2015. BMW comunicó que la energía renovable procedente de la planta de biogás cubriría entre el 25 y el 30 % de las necesidades energéticas de la fábrica. Según Engineering News, BMW aceptó pagar una prima por la energía limpia a cambio de una senda de precios predecible, y el proyecto obtuvo del municipio de Tshwane una licencia para el transporte de energía a través de la red municipal («wheeling») hasta la fábrica.

El camino hasta este punto resultó costoso: Engineering News señalaba que los costes legales ascendieron a unos 8 millones de rands, frente a los 2 millones previstos, y la documentación legal superó las 1 500 páginas. Entre los socios del proyecto se mencionaba a BMW, el municipio de Tshwane, Beefcor, IDC y Norfund. Esta es una lección importante para los inversores en otros países: la producción de biogás puede ser más sencilla que la obtención de permisos y las condiciones de transporte.

Conclusiones

1. El estiércol de grandes granjas es una base de materia prima real, pero su rentabilidad depende de complementarlo con sustratos de mayor rendimiento y de resolver la gestión del digestato.
2. Un contrato directo con un cliente industrial puede sustituir a un sistema de apoyo si el cliente tiene sus propios objetivos climáticos.
3. La gestión operativa es clave: el cambio de operador en 2016 demuestra que, en los primeros años de funcionamiento de la instalación, son fundamentales las competencias en explotación, no solo la tecnología en sí.
4. Una escala de 4–5 MW es similar a la de las mayores plantas de biogás agrícola en Europa, por lo que es posible transferir experiencias (incluidas las de Polonia).

Para los operadores polacos de plantas que utilizan estiércol, resulta especialmente interesante comparar el modelo de liquidación: en Polonia, los ingresos proceden principalmente de las subastas de energías renovables y del sistema de apoyo, mientras que en Sudáfrica provienen de un contrato bilateral. Sin embargo, ambos modelos requieren un suministro estable de sustrato y una explotación eficiente.

Digestato y cierre del ciclo de nutrientes

La planta de biogás que utiliza estiércol genera otro producto, a menudo infravalorado: el digestato, que contiene nitrógeno y fósforo procedentes del estiércol. Engineering News (2015) informaba de que las fracciones sólida y líquida del digestato se venderían como fertilizante. En las condiciones de un feedlot, donde el estiércol se produce en un solo lugar y los campos están alejados, la logística del digestato representa un coste importante. Una solución habitual es la separación en una fracción sólida, más económica de transportar a largas distancias, y otra líquida, que se aplica cerca. Estos aspectos se tratan en la entrada Separación del digestato: tecnologías, fracciones y balance].

Riesgos de este tipo de proyectos

• Dependencia de un único proveedor de sustrato: el feedlot podría reducir el tamaño del rebaño o cambiar la tecnología de cría.
• Dependencia de un único cliente de energía: un contrato de 10 años garantiza los ingresos, pero un cambio en las necesidades de la fábrica afecta a la economía del proyecto.
• Conexión y transporte: el transporte de energía al cliente a través de la red municipal requiere la autorización de su operador, y una nueva línea (en este caso, 13 km hasta la subestación de Eskom) supone un coste adicional.

Por qué merece la pena conocer este caso

La instalación descrita sigue siendo uno de los pocos ejemplos bien documentados de una planta de biogás comercial que utiliza residuos animales en Sudáfrica. Ofrece un punto de referencia para evaluar otros proyectos en cuanto a escala, estructura de contratos y requisitos para el operador. No obstante, al realizar comparaciones internacionales, debe recordarse que existen diferencias en la normativa sobre digestato, conexiones a la red y tarifas energéticas.