bioCNG como combustible: repostaje, botellas en el vehículo, autonomía y requisitos de la estación

El bioCNG es biometano comprimido a una presión de aprox. 200 bar (nominal en el vehículo) y suministrado en las estaciones de repostaje como combustible para turismos, autobuses y vehículos de reparto ligeros. Técnicamente no se diferencia del gas natural comprimido (GNC), por lo que los vehículos de GNC pueden alimentarse con bioCNG sin ningún cambio. La diferencia está en el origen y en la huella de carbono, que se acredita mediante documentos (certificación de sostenibilidad, garantías de origen u otros sistemas). En el transporte, el bioCNG resulta adecuado en las flotas urbanas y en la distribución local, mientras que en el transporte de larga distancia se considera con más frecuencia el GNL.

Presiones y botellas

Los depósitos de los vehículos tienen normalmente una presión nominal de 200 bar (a una temperatura de 15 °C). La estación comprime el gas a una presión más alta (del orden de 250 bar), porque el gas se calienta tras el llenado y, al enfriarse, la presión desciende. Las botellas se fabrican como:

Las botellas más ligeras permiten reducir la masa propia del vehículo o aumentar la autonomía, pero encarecen el precio. Las botellas están sujetas a inspecciones periódicas y tienen una vida útil limitada.

Cuánta energía y cuántos kilómetros

El metano tiene un poder calorífico de aprox. 50 MJ/kg, es decir, aprox. 13,9 kWh/kg. La densidad del metano en condiciones normales es de aprox. 0,717 kg/m³, por lo que 1 kg de GNC equivale a aprox. 1,39 m³ de gas. En los turismos, el consumo es del orden de 3–5 kg/100 km; en los autobuses urbanos, varias decenas de kg/100 km, según la masa, el recorrido y el estilo de conducción. A modo de orientación: un turismo con un depósito para 15 kg de gas y un consumo de 4 kg/100 km tiene una autonomía teórica de aprox. 375 km; un autobús con una reserva de, p. ej., 200 kg y un consumo de 45 kg/100 km, de aprox. 440 km (valores de ejemplo).

Construcción de la estación

1. Conexión a la red de gas o suministro de gas desde la planta de biogás.
2. Secado del gas: el agua en el gas comprimido supone un riesgo de corrosión y congelación.
3. Compresores: multietapa, refrigerados.
4. Depósito de almacenamiento intermedio: una cascada de depósitos con presiones diferenciadas, que acelera el repostaje y reduce la carga de los compresores.
5. Surtidor: con sistema de medición (másico), refrigeración del gas y dispositivos de seguridad.
6. Sistema de seguridad: detección de gas, cortes de emergencia, zonas ATEX.

Las estaciones de repostaje rápido (llenado en pocos minutos) se diferencian de las de repostaje lento (varias horas, para flotas que pernoctan en la base).

Requisitos de calidad

El combustible debe cumplir la especificación del gas para automoción, referida, entre otros, al índice de metano y al contenido de siloxanos, oxígeno, azufre y humedad. En Europa, el punto de referencia es EN 16723-2. Los siloxanos y el azufre son perjudiciales para los sistemas catalíticos de los motores de gas, y el agua, para las botellas y la valvulería.

De dónde procede el gas

La estación puede tomar el gas de la red, y el origen biológico se acredita mediante documentos (p. ej., garantías de origen), o bien alimentarse directamente desde una planta de biogás. La contabilización del carácter “verde” del combustible requiere un sistema coherente de documentación, para evitar el doble cómputo de la misma energía.

Ejemplo: flota de autobuses

Supuestos: 20 autobuses, cada uno recorre 60.000 km al año con un consumo de 45 kg/100 km. Consumo de gas: 20 × 60.000 × 0,45 = 540.000 kg al año ≈ 750 mil m³. Energía: 540.000 × 13,9 = 7,5 GWh. Potencia de la instalación de biometano correspondiente a este consumo: 750 mil m³ / 8000 h ≈ 94 m³/h. Es un valor típico de una planta de biometano pequeña o mediana, lo que demuestra que una sola instalación puede abastecer a una flota de varias decenas de autobuses. Las cifras son estimativas.

Ventajas e inconvenientes

Ventajas: tecnología madura de vehículos, bajo nivel de ruido y de emisiones locales (NOₓ, partículas) respecto al diésel, posibilidad de reducir las emisiones de GEI con el uso de bioCNG, infraestructura en muchas ciudades.

Inconvenientes: menor densidad energética que el GNL y el diésel, masa de las botellas, red de estaciones más reducida en algunas regiones, necesidad de inspecciones y de mantenimiento de los depósitos.

Contabilización como combustible renovable

Para computar el bioCNG en los objetivos de reducción de emisiones en el transporte, hay que documentar su origen y el cumplimiento de los criterios de sostenibilidad. Según el país, se emplean registros de garantías de origen, sistemas de balance de masa o suministros directos desde una sola planta de biogás. Es importante que el mismo lote de gas no se asigne simultáneamente al transporte y a otro uso, porque ello conduciría a un doble cómputo.

Resumen

El bioCNG es un combustible práctico para flotas urbanas y regionales, siempre que se disponga de una estación y de una prueba fiable del origen del gas. En la planificación conviene contrastar los costes de los vehículos, del combustible y de la infraestructura con los requisitos regulatorios en materia de transporte limpio.