Shikaoi en Hokkaido: biogás a partir de purín vacuno, biometano e hidrógeno para vehículos locales

Shikaoi, un pueblo lechero en Hokkaido, es uno de los ejemplos más citados de integración de biogás agrícola con hidrógeno. Según WSEW (Sankei Shimbun, junio de 2024), el pueblo cuenta con algo más de 5200 habitantes y alrededor de 21 000 vacas lecheras, y el Centro de Conservación Ambiental (Environmental Conservation Center) opera desde octubre de 2007. La instalación puede procesar estiércol de 1870 cabezas de ganado al día; también se somete a fermentación metanogénica residuos alimentarios y lodos. El biogás alimenta dos generadores de gas, y el excedente de energía eléctrica se vende a Hokkaido Electric Power.

Instalación de biogás y calor

La materia prima proviene de granjas lecheras cercanas. El calor residual de la producción de energía se utiliza desde 2014 en invernaderos dentro de las instalaciones, donde se cultivan, entre otros, mango, batatas y tomates; como parte de un proyecto demostrativo, el calor también sirve para regular la temperatura en piscinas de cría de esturiones. El coste total de construcción del centro ascendió a 1745 millones de yenes, de los cuales el municipio cubrió 350 millones de yenes gracias a subvenciones del gobierno nacional y de Hokkaido. En 2016 se puso en marcha una segunda planta en otra zona del municipio, capaz de procesar estiércol de 3000 cabezas de ganado al día. La tarifa por el uso de ambos centros es de 12 570 yenes por cabeza de ganado al año; inicialmente, los agricultores reaccionaron de forma negativa a los nuevos costes, pero al reducirse el trabajo de producción de abono a partir del estiércol, según el municipio, ningún contrato ha sido rescindido. De las aproximadamente 80 granjas lecheras del municipio, alrededor del 30 % utiliza el procesamiento de estiércol.

El camino hacia el hidrógeno

La inauguración oficial de la Shikaoi Hydrogen Farm tuvo lugar el 24 de enero de 2017. Según la World Biogas Association, el biogás procedente de la fermentación metanogénica de residuos agrícolas y estiércol de granjas cercanas se purifica en separadores de membranas Air Products PRISM PB, y el biometano resultante se utiliza in situ para producir hidrógeno renovable, del que se obtienen calor, energía y combustible para vehículos. Según Hydrocarbon Engineering, Air Products también suministró la tecnología de la estación de repostaje SmartFuel, y en el centro se instaló la primera estación de repostaje de vehículos de hidrógeno de Hokkaido, que da servicio a vehículos y carretillas elevadoras; los socios del proyecto fueron también Air Water, Kajima y Nippon Steel & Sumikin Pipeline & Engineering. El hidrógeno regresa a los agricultores locales y a instalaciones vecinas como fuente de energía renovable. El centro se describió como la primera instalación de Japón que utiliza residuos agrícolas como fuente de hidrógeno. El proyecto fue una demostración de cinco años apoyada por el Ministerio de Medio Ambiente de Japón.

Según WSEW, hoy se vende hidrógeno procedente del metano del biogás en la estación «Shikaoi Hydrogen Farm», construida en mayo de 2022 por dos empresas privadas. Se trata de la única estación de Japón que vende hidrógeno procedente de excrementos de ganado; el municipio también utiliza pilas de combustible en algunos vehículos de servicio, y la estación es visitada por turistas que viajan por Hokkaido en coches de hidrógeno.

Contexto: el biogás en la ganadería bovina de Hokkaido

Agriland (marzo de 2025) señala, según el gobierno de Japón, que en Hokkaido viven más de 800 000 vacas lecheras, y la isla representa el 50 % de la producción nacional de leche. La profesora Shiho Ishikawa, de la Universidad de Hokkaido, estima que una vaca lechera produce alrededor de 65 kg de estiércol al día, y que de una tonelada se pueden obtener entre 30 y 35 m³ de biogás. Según la misma fuente, desde entonces se han instalado en Hokkaido alrededor de 140 plantas de biogás, desde pequeñas instalaciones de granjas individuales hasta grandes plantas gestionadas por administraciones locales e institutos de investigación; la energía del biogás alimenta las tareas diarias en las granjas (alimentación, suministro de agua, ordeño, refrigeración de la leche), lo que reduce las facturas de electricidad. La profesora Ishikawa destaca el principio de «agricultura circular» (circulation farming): suelo sano, forraje de calidad para las vacas y retorno de residuos a los campos, mientras que el procesamiento del estiércol reduce la carga de trabajo y los costes de su gestión. Agriland añade que en Shikaoi, a partir del estiércol, se obtiene un abono líquido inodoro (digestato) y biogás.

Conclusiones

Shikaoi es un ejemplo de «circuito cerrado» local: purín – biogás – energía, calor y combustible. Sin embargo, la escala es reducida, y el municipio estudia la construcción de nuevas instalaciones, ya que la capacidad actual no permite cubrir todas las granjas. Para Polonia, este ejemplo es más una inspiración organizativa (tarifa por cabeza de ganado, uso del calor en invernaderos) que un modelo tecnológico: la elección del hidrógeno tiene sentido allí donde existe un mercado de pilas de combustible y apoyo público.