En 2026, en el IRTA Mas Bové hemos puesto en marcha una planta experimental de biogás para contribuir a impulsar la bioeconomía y mitigar el cambio climático desde el sector agroalimentario catalán.
Es una instalación que aprovecha los residuos orgánicos de las granjas de Mas Bové y los convierte en recursos útiles. Funciona reproduciendo de manera controlada un proceso que ya sucede en la naturaleza, la digestión anaerobia: dentro de un espacio cerrado y sin oxígeno, unos microorganismos descomponen la materia orgánica de los purines, la gallinaza y los restos de pienso, y la transforman en dos productos.
El metano es un gas de efecto invernadero que se libera a la atmósfera cuando las deyecciones ganaderas se acumulan en balsas o tanques, sobre todo si están tapados. La planta de biogás utiliza estas deyecciones para generar metano de forma controlada en un espacio cerrado, y lo quema para producir energía. Por eso, reduce el impacto ambiental de las granjas de Mas Bové.
La energía generada calienta la nave de maternidad de las cerdas y mantiene la temperatura del digestor anaerobio. Así, donde antes se utilizaba gas propano, ahora llega energía renovable producida en la misma granja. El fertilizante orgánico obtenido del digestato sirve para abonar los campos de Mas Bové y ahorra costes en la gestión de las deyecciones. Y el agua recuperada permite regar los campos y limpiar las granjas de cerdos y de aves.
El biogás es una fuente de energía renovable que se obtiene mediante un proceso biológico llamado digestión anaerobia, que transforma la materia orgánica (presente en los purines de los cerdos, la gallinaza de las aves u otros residuos orgánicos) en una mezcla de gases compuesta mayoritariamente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), junto con otros gases minoritarios.
Una planta de biogás es una instalación diseñada para producir un gas renovable (biogás) a partir del tratamiento de residuos orgánicos mediante la digestión anaerobia (sin oxígeno). Esta instalación permite obtener energía (térmica o eléctrica), así como recuperar agua y fertilizante.
La instalación del IRTA Mas Bové es, además, una herramienta de investigación y de conocimiento abierto. De hecho, es la primera planta de Cataluña y del Estado español gestionada por un instituto de investigación público mientras da servicio a una granja.
El proyecto forma parte de la apuesta del IRTA enmarcada en uno de los ocho objetivos estratégicos científicos del Plan estratégico 2024-2027: impulsar la bioeconomía valorizando residuos orgánicos y subproductos agroalimentarios.
Este objetivo estratégico se centra en reducir los residuos y aprovechar los que inevitablemente tengamos que generar para darles valor y volverlos a incluir dentro de la cadena agroalimentaria. Es el caso de las deyecciones ganaderas y otros restos, como los piensos de la fábrica de Mas Bové.
La bioeconomía, un modelo económico circular basado en el uso de recursos naturales renovables y locales, es una herramienta imprescindible para afrontar grandes retos alimentarios de nuestros días, que son globales y locales. Por ejemplo, mitigar el cambio climático; mejorar la salud del suelo, o gestionar mejor el agua.
El proceso empieza aquí. El purín porcino, la gallinaza de las aves y los restos de pienso de las granjas se vierten en este tanque, que hace con ellos una mezcla homogénea llamada alimentación.
Esta es la materia prima que después se bombea hacia el digestor anaerobio.
Mezclar residuos de procedencias diferentes y digerirlos a la vez es lo que se conoce como codigestión. La combinación equilibra los nutrientes que aporta cada residuo y estabiliza la actividad de las poblaciones microbianas, de manera que el digestor trabaja con mejor rendimiento y produce más biogás.
El tanque tiene una capacidad de 210 m³, y está semienterrado y cubierto para reducir las emisiones de gases. En su interior, un agitador mantiene la mezcla homogénea, y un sistema de bombeo automático, regulado por sondas de nivel, la envía hacia el digestor. Cada año se preparan en él 5.246 toneladas de alimentación.
La mezcla llega desde el tanque de alimentación y entra en el digestor, el equipo central de la planta. El interior está a una temperatura constante de 38 ºC y sin oxígeno. Estas condiciones permiten a unas bacterias y arqueas descomponer la materia orgánica a lo largo de varios días. De aquí salen dos productos: el biogás y el digestato.
La descomposición pasa por cuatro etapas que tienen lugar a la vez dentro del tanque:
El digestor tiene un volumen total de 452 m³ y dos agitadores laterales que mantienen la mezcla en movimiento para que la temperatura y el pH se mantengan constantes. Cada año produce 96.697 Nm³ de biogás, formado en un 65 % por metano y en un 35 % por dióxido de carbono, y 5.079 toneladas de digestato. Una pequeña parte de este biogás se quema para mantener el digestor a la temperatura de trabajo.
El digestato es rico en nitrógeno, fósforo y potasio, los nutrientes básicos de cualquier fertilizante. Esto lo convierte en un abono orgánico de interés para la agricultura, algo que contribuye a cerrar el ciclo de los nutrientes. Cada año se separan 1.188 toneladas de fracción sólida y 3.891 toneladas de fracción líquida.
El digestato que sale del digestor llega al separador, y pasa por un sistema de prensado tipo filtro-prensa con mallas de entre 300 y 650 micras, que lo divide en dos fracciones de propiedades diferentes:
La caldera es el equipo donde se quema el biogás que se ha producido en el digestor. El biogás quemado tiene dos funciones: mantener la temperatura del interior del digestor anaerobio, y calentar la nave de maternidad de las cerdas. De esta manera la granja obtiene energía térmica a partir de sus propios residuos.
La antorcha es un dispositivo de seguridad. Entra en funcionamiento cuando hay biogás excedente que la caldera no consume o cuando hay que vaciar el digestor para hacer mantenimiento. Quemar este gas de manera controlada evita que el metano llegue a la atmósfera.
Antes de llegar a la caldera, el biogás pasa por un acondicionamiento. Se le retira el sulfuro de hidrógeno (H₂S), un gas corrosivo que dañaría los equipos, se le elimina el vapor de agua y se comprime para que esté en las condiciones adecuadas.
La fracción líquida que sale del separador llega a la balsa cubierta, un depósito semienterrado y cubierto. Aquí el líquido reposa y los sólidos que todavía lleva en suspensión se depositan en el fondo por la acción de la gravedad, en un proceso de decantación natural.
Los sedimentos del fondo se retiran varias veces al año, una parte se envía al estercolero y la otra se aprovecha como fertilizante. El líquido clarificado se bombea hacia el módulo de tratamiento, la última etapa antes de recuperar el agua.
Tanque semienterrado y cubierto para reducir las emisiones de gases, donde se acumula la fracción líquida del digestato, con un volumen de 1.197 m3.
El líquido clarificado llega desde la balsa y pasa por un módulo de tratamiento instalado en un contenedor, que lo convierte en agua recuperada apta para la limpieza de la granja y el riego de la finca.
El proceso tiene tres etapas:
El módulo de tratamiento también dispone de dos tanques externos que almacenan por separado el digestato clarificado que entra y el agua recuperada que sale. Cada año el módulo recupera 3.816 m³ de agua apta para limpieza y/o riego.
El estercolero está dividido en dos zonas según el origen del material:
La aplicación al suelo sigue la normativa vigente de residuos, que regula las cantidades y las condiciones para garantizar un uso seguro y sostenible.
La fracción concentrada es rica en nitrógeno, fósforo y potasio, y se aprovecha como fertilizante para los cultivos. También se puede mezclar con otros residuos agrícolas, como restos de poda, y compostar hasta obtener un abono maduro y estable.
Lo que entró en la planta como residuo sale de ella convertido en energía, agua y fertilizante, listo para volver a la explotación. El estercolero tiene una superficie cubierta total de 198 m². Cada año el estercolero gestiona 1.262 toneladas de fracción sólida.
Codigestión
Digestión conjunta de dos o más residuos de procedencias diferentes (en esta planta, purín porcino, gallinaza y restos de pienso). Mezclarlos equilibra los nutrientes disponibles y estabiliza la actividad de los microorganismos, lo que mejora el rendimiento y la producción de biogás.
Alimentación
Residuo o mezcla de residuos homogeneizada en el tanque, que se introduce en el digestor. Es la materia prima del proceso.
Purín
Mezcla líquida de excrementos y orina del ganado porcino que se recoge en las fosas de las naves. Es el residuo principal que alimenta la planta.
Gallinaza
Excrementos de las aves (gallinas, pollos) que se aprovechan como residuo de entrada del proceso.
Digestión anaerobia (biometanización)
Proceso biológico que tiene lugar sin oxígeno, en el que unos microorganismos descomponen la materia orgánica y la transforman en biogás y digestato. Es el proceso central de la planta.
Digestión anaerobia (biometanización)
Proceso biológico que tiene lugar sin oxígeno, en el que unos microorganismos descomponen la materia orgánica y la transforman en biogás y digestato. Es el proceso central de la planta.
Anaerobio / anaerobia
Que se produce o que vive en ausencia de oxígeno. Se opone a aerobio (en presencia de oxígeno).
Bacterias y arqueas
Los microorganismos responsables de la digestión anaerobia. Actuando en cadena, descomponen la materia orgánica hasta generar metano.
Hidrólisis
Primera etapa de descomposición de materia orgánica. Las moléculas orgánicas más grandes y complejas (grasas, proteínas e hidratos de carbono) se descomponen con la ayuda de enzimas en moléculas más simples, como azúcares, aminoácidos, ácidos grasos y alcoholes.
Acidogénesis
Proceso biológico por el cual los microorganismos transforman estas moléculas simples en ácidos grasos volátiles, alcoholes, dióxido de carbono (CO₂) e hidrógeno (H₂).
Acetogénesis
Proceso biológico en el que los alcoholes y ácidos grasos volátiles se convierten en ácido acético, junto con más hidrógeno y dióxido de carbono.
Metanogénesis
Proceso biológico por el cual unos microorganismos llamados arqueas, a partir del ácido acético, el dióxido de carbono y el hidrógeno, producen el gas metano (CH₄), el componente que da valor energético al biogás.
Biogás
Mezcla de gases que se obtiene de la digestión anaerobia, formada mayoritariamente por metano y dióxido de carbono, con componentes minoritarios como el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno o el hidrógeno. Es una fuente de energía renovable porque procede de materia orgánica y no de combustibles fósiles, de manera que el dióxido de carbono que libera al quemarse para producir energía se considera biogénico, es decir, ambientalmente neutro.
Metano (CH₄)
Componente principal del biogás y el que le da valor energético. Es también un potente gas de efecto invernadero, motivo por el cual capturarlo y quemarlo evita que se libere a la atmósfera.
Dióxido de carbono (CO₂)
Segundo componente mayoritario del biogás, sin valor como combustible.
Sulfuro de hidrógeno (H₂S)
Gas corrosivo presente en pequeñas cantidades en el biogás. Hay que retirarlo antes de la combustión para que no dañe los equipos.
Desulfuración
Proceso que elimina el sulfuro de hidrógeno del biogás. En esta planta se hace en la cubierta del digestor inyectando cantidades mínimas de oxígeno.
Digestato (o digerido)
Material que queda una vez extraído el biogás. Es rico en nutrientes y se bombea al separador para obtener fertilizante y agua.
Separación de fracciones
División del digestato, mediante, por ejemplo, prensado, en una fracción sólida y una fracción líquida, cada una con un destino diferente. Fracción sólida. Parte concentrada del digestato que sale del separador. Se destina al estercolero y se aprovecha como fertilizante.
Fracción líquida
Parte clarificada del digestato que sale del separador. Se almacena en la balsa cubierta antes de pasar al tratamiento para recuperar el agua.
Filtro-prensa
Tipo de equipo de separación de fracciones que actúa por presión, con mallas de un tamaño de paso determinado (aquí, entre 300 y 650 micras), y que separa el digestato.
Decantación
Separación natural por gravedad de las fracciones en la que los sólidos en suspensión de un líquido se depositan en el fondo. Tiene lugar en la balsa cubierta separando por decantación los materiales sólidos en el fondo.
Nitrificación y desnitrificación
Procesos biológicos del biorreactor aerobio que transforman el nitrógeno del líquido, primero oxidándolo y después convirtiéndolo en nitrógeno gas (N₂), que se libera de manera inofensiva al aire. Este proceso se produce en el interior del módulo de tratamiento, donde el líquido clarificado se transforma en agua recuperada.
Ultrafiltración
Filtración fina a través de membranas tubulares que retienen las partículas y los microorganismos en suspensión del agua.
Desinfección UV
Etapa final del tratamiento en la que la luz ultravioleta elimina los microorganismos que puedan quedar y deja el agua lista para reutilizar.
Agua recuperada
Agua depurada que se obtiene al final del tratamiento, apta para la limpieza de las instalaciones y el riego de los campos.
Compostaje
Proceso en el que la fracción sólida del digestato se mezcla con otros residuos agrícolas, como restos de poda, y se deja descomponer en condiciones aerobias hasta obtener un abono maduro y estable.
Fracción sólida
Abono resultante del compostaje cuando la materia orgánica ya se ha descompuesto por completo: un material oscuro, homogéneo y estabilizado que se puede aplicar al suelo con seguridad.
Fracción líquida
Parte clarificada del digestato que sale del separador. Se almacena en la balsa cubierta antes de pasar al tratamiento para recuperar el agua.
Filtro-prensa
Tipo de equipo de separación que actúa por presión, con mallas de un tamaño de paso determinado (aquí, entre 300 y 650 micras), y que separa el digestato.
Decantación
Separación natural por gravedad en la que los sólidos en suspensión de un líquido se depositan en el fondo. Tiene lugar en la balsa cubierta separando por decantación los materiales sólidos en el fondo.
Nitrificación y desnitrificación
Procesos biológicos del biorreactor aerobio que transforman el nitrógeno del líquido, primero oxidándolo y después convirtiéndolo en nitrógeno gas (N₂), que se libera de manera inofensiva al aire. Este proceso se produce en el interior del módulo de tratamiento, donde el líquido clarificado se transforma en agua recuperada.
Fertilizante orgánico
Abono procedente de materia orgánica (aquí, del digestato) que aporta nutrientes al suelo y mejora su salud, como alternativa a los fertilizantes inorgánicos de síntesis.
Energía térmica
Energía en forma de calor. La que produce la caldera mantiene el digestor a 38 ºC y calienta la nave de maternidad de las cerdas.
Potencia térmica (kWt)
Cantidad de calor que un equipo puede generar por unidad de tiempo. La instalación tiene una potencia térmica cercana a los 100 kWt.
Antorcha
Dispositivo de seguridad que quema de manera controlada el biogás excedente o de baja calidad, o el que hay que vaciar durante el mantenimiento, para evitar que el metano llegue a la atmósfera.
Nm³ (metro cúbico normal)
Expresión del volumen de gas en condiciones estándar de temperatura y presión (0 ºC y 1 atm) o volumen normalizado de gas, lo que permite comparar cantidades de gas producidas en otras condiciones. El biogás producido se mide en Nm³/año.
Gases de efecto invernadero (GEI)
Gases que retienen el calor en la atmósfera, lo que genera el efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra, y contribuyen al cambio climático, como el metano, el dióxido de carbono y el óxido nitroso. La planta ayuda a reducir su emisión aprovechando el metano de los residuos.
Economía circular
Modelo en el que los residuos se valorizan y se reincorporan como recursos, en lugar de desecharse. La planta es un ejemplo de ello, porque cierra el ciclo transformando los residuos ganaderos en energía, agua y fertilizante.
Bioeconomía
Modelo económico circular y sostenible basado en el uso de recursos naturales renovables y locales para producir bienes y servicios. Es el objetivo estratégico del IRTA en el que se enmarca la planta.
Valorización
Aprovechamiento de un residuo o subproducto para convertirlo de nuevo en un recurso útil dentro de la misma cadena de producción.
El proyecto se ha acogido al programa de incentivos para la concesión de ayudas a proyectos singulares de instalaciones de biogás, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.
