bioLNG: qué es y cuándo conviene la licuefacción de biometano

El bioLNG (biometano licuado) es biometano enfriado hasta aproximadamente −162°C a una presión cercana a la atmosférica, temperatura a la que pasa a estado líquido. Tras la licuefacción, ocupa un volumen unas 600 veces menor que en estado gaseoso, lo que permite su transporte en cisternas a largas distancias y su repostaje en vehículos pesados o buques. Químicamente, es el mismo combustible (principalmente metano) que el gas natural licuado (GNL), por lo que puede utilizar la infraestructura y motores existentes; la diferencia radica en su origen y, por tanto, en su huella de carbono.

Propiedades

A modo de comparación, el bioCNG a una presión de 200–250 bar tiene una densidad energética varias veces inferior a la del líquido criogénico; esta es la principal ventaja del bioLNG en aplicaciones donde importan la autonomía y la capacidad de carga.

Por qué licuar

1. Transporte pesado. Los camiones alimentados con GNL tienen mayor autonomía que los de GNC, y el bioLNG puede permitir la reducción de emisiones del combustible utilizando la misma flota.
2. Navegación y sector marítimo. Los buques alimentados con GNL pueden utilizar bioLNG, lo que resulta atractivo para armadores que buscan reducir emisiones.
3. Consumidores fuera de la red. La industria y la agricultura que no tienen acceso a la red de gasoductos pueden recibir gas licuado en cisternas.
4. Logística a largas distancias. La licuefacción reduce el coste del transporte unitario de energía.

Qué se necesita para licuar

• Purificación exhaustiva del gas. El CO₂ en el metano líquido se congela, por lo que su concentración antes de la licuefacción debe reducirse a niveles del orden de decenas de ppm; lo mismo ocurre con el agua (por debajo de 1 ppm), el H₂S y otros contaminantes. Por ello, la licuefacción suele combinarse con separación criogénica de CO₂ o con adsorbentes adicionales.
• Instalación de licuefacción (microlicuefacción): sistema de compresores y intercambiadores refrigerados con un fluido (por ejemplo, nitrógeno o una mezcla de hidrocarburos).
• Depósitos criogénicos con aislamiento al vacío.
• Sistemas de seguridad: ESD, detección de gas, protección contra la expansión, zonas de riesgo de explosión.
• Logística: cisternas criogénicas, brazo de carga, estaciones de repostaje.

Energía necesaria para la licuefacción

La licuefacción requiere una cantidad significativa de energía, que en pequeña escala se estima aproximadamente en décimas de kWh por m³ de gas o en torno a 0,4–0,8 kWh por kg de bioLNG (dependiendo de la tecnología, la escala y las condiciones). Para biometano con una energía de aproximadamente 10 kWh/m³, esto representa entre un pequeño porcentaje y una decena de puntos porcentuales de la energía del gas. Suponiendo 0,6 kWh/kg: de 1 kg de LNG (13,9 kWh) consumimos el 4,3 % de la energía en forma de electricidad. A esto se suman las pérdidas por evaporación (boil-off) durante el almacenamiento y la transferencia.

Ejemplo de cálculo

Supuestos: una planta de licuefacción procesa 500 m³/h de biometano (≈ 0,72 kg/m³ → 360 kg/h), con un consumo energético de 0,6 kWh/kg y 8000 h/año. Producción: 2880 t de bioLNG al año; consumo eléctrico: 360 × 0,6 × 8000 = 1728 MWh/año. Con un precio supuesto de la electricidad de 600 zł/MWh, esto equivale a aproximadamente 1,04 millones de zł, es decir, unos 360 zł por tonelada de bioLNG (aproximadamente 26 zł/MWh de energía del combustible). Este valor es meramente ilustrativo: los costes reales incluyen además la amortización de la planta de licuefacción, la purificación del gas, la logística y las pérdidas.

Cuándo resulta rentable la licuefacción

Lo más habitual es que resulte rentable cuando la cadena de valor incluye un consumidor dispuesto a pagar una prima por combustible renovable en el transporte (en el marco de normativas que obliguen a reducir emisiones) y cuando el volumen es estable. Sin estos elementos, la inyección de biometano a la red suele ser más sencilla y económica. La licuefacción también puede ser viable cuando la conexión a la red es imposible o se retrasa, y existe cerca una estación de GNL o un consumidor industrial.

Riesgos

• Dependencia de un único consumidor o normativa,
• Coste de la energía eléctrica y estabilidad operativa de la planta de licuefacción,
• Seguridad y formación del personal,
• Disponibilidad de flotas de GNL y estaciones de repostaje,
• Variabilidad de los precios de los combustibles competidores.

Seguridad y normativa

El bioLNG es un líquido criogénico, por lo que su manipulación requiere protección contra congelaciones, control de estanqueidad y personal formado. Los depósitos se diseñan con válvulas de seguridad, y el gas evaporado (boil-off) debe tener una salida: relicuefacción, compresión o red. Las instalaciones están sujetas a normativas sobre equipos a presión, protección contra incendios y zonas de riesgo de explosión (ATEX), y el transporte de cisternas criogénicas se rige por la normativa sobre transporte de mercancías peligrosas (ADR).

Resumen

El bioLNG es una solución para suministrar gas renovable donde no llega la red de gasoductos y para descarbonizar el transporte pesado y marítimo. Requiere mayores inversiones y cuidado en la purificación del gas, pero permite acceder a mercados donde el biometano de la red no es una solución suficiente.