L’any 2026 a l’IRTA Mas Bové hem posat en marxa una planta experimental de biogàs per contribuir a potenciar la bioeconomia i mitigar el canvi climàtic des del sector agroalimentari català.
És una instal·lació que aprofita els residus orgànics de les granges de Mas Bové i els converteix en recursos útils. Funciona reproduint de manera controlada un procés que ja passa a la natura, la digestió anaeròbia: dins d’un espai tancat i sense oxigen, uns microorganismes descomponen la matèria orgànica dels purins, la gallinassa i les restes de pinso, i la transformen en dos productes.
El metà és un gas d’efecte hivernacle que s’allibera a l’atmosfera quan les dejeccions ramaderes s’acumulen en basses o tancs, sobretot si estan tapats. La planta de biogàs utilitza aquestes dejeccions per a generar metà de forma controlada en un espai tancat, i el crema per a produir energia. Per això, redueix l’impacte ambiental de les granges de Mas Bové.
L’energia generada escalfa la nau de maternitat de les truges i manté la temperatura del digestor anaerobi. Així, on abans es feia servir gas propà, ara hi arriba energia renovable produïda a la mateixa granja. El fertilitzant orgànic obtingut del digestat serveix per adobar els camps de Mas Bové i estalvia costos en la gestió de les dejeccions. I l’aigua recuperada permet regar els camps i netejar les granges de porcs i d’aviram.
El biogàs és una font d’energia renovable que s’obté mitjançant un procés biològic anomenat digestió anaeròbia, que transforma la matèria orgànica (present als purins dels porcs, la gallinassa de l’aviram o altres residus orgànics) en una mescla de gasos composta majoritàriament per metà (CH4) i diòxid de carboni (CO2), juntament amb altres gasos minoritaris.
Una planta de biogàs és una instal·lació dissenyada per produir un gas renovable (biogàs) a partir del tractament de residus orgànics mitjançant la digestió anaeròbia (sense oxigen). Aquesta instal·lació permet obtenir energia (tèrmica o elèctrica), així com recuperar aigua i fertilitzant.
La instal·lació de l’IRTA Mas Bové és, a més, una eina de recerca i de coneixement obert. De fet, és la primera planta de Catalunya i de l’Estat espanyol gestionada per un institut de recerca públic mentre dona servei a una granja.
El projecte forma part de l’aposta de l’IRTA emmarcada en un dels vuit objectius estratègics científics del Pla estratègic 2024-2027: Impulsar la bioeconomia valoritzant residus orgànics i subproductes agroalimentaris.
Aquest objectiu estratègic se centra a reduir els residus i aprofitar els que inevitablement haguem de generar per a donar-los valor i tornar-los a incloure dins la cadena agroalimentària. És el cas de les dejeccions ramaderes i altres restes, com els pinsos de la fàbrica de Mas Bové.
La bioeconomia, un model econòmic circular basat en l’ús de recursos naturals renovables i locals, és una eina imprescindible per a entomar grans reptes alimentaris dels nostres dies, que són globals i locals. Per exemple, mitigar el canvi climàtic; millorar la salut del sòl, o gestionar millor l’aigua.
El procés comença aquí. El purí porcí, la gallinassa de l’aviram i les restes de pinso de les granges s‘aboquen en aquest tanc, que en fa una barreja homogènia anomenada alimentació.
Aquesta és la matèria primera que després es bombeja cap al digestor anaerobi.
Barrejar residus de procedències diferents i digerir-los alhora és el que es coneix com a codigestió. La combinació equilibra els nutrients que aporta cada residu i estabilitza l’activitat de les poblacions microbianes, de manera que el digestor treballa amb millor rendiment i produeix més biogàs.
El tanc té una capacitat de 210 m³, i està semienterrat i cobert per rebaixar les emissions de gasos. A dins, un agitador manté la barreja homogènia, i un sistema de bombeig automàtic, regulat per sondes de nivell, l’envia cap al digestor. Cada any s’hi preparen 5.246 tones d’alimentació.
La barreja arriba des del tanc d’alimentació i entra al digestor, l’equip central de la planta. L’interior està a una temperatura constant de 38 ºC i sense oxigen. Aquestes condicions permeten a uns bacteris i arqueus descomposar la matèria orgànica al llarg de diversos dies. D’aquí en surten dos productes: el biogàs i el digestat.
La descomposició passa per quatre etapes que tenen lloc alhora dins del tanc:
El digestor té un volum total de 452 m³ i dos agitadors laterals que mantenen la mescla en moviment perquè la temperatura i el pH es mantinguin constants. Cada any produeix 96.697 Nm³ de biogàs, format en un 65 % per metà i en un 35 % per diòxid de carboni, i 5.079 tones de digestat. Una petita part d’aquest biogàs es crema per mantenir el digestor a la temperatura de treball.
El digestat és ric en nitrogen, fòsfor i potassi, els nutrients bàsics de qualsevol fertilitzant. Això el converteix en un adob orgànic d‘interès per a l’agricultura, cosa que contribueix a tancar el cicle dels nutrients. Cada any se separen 1.188 tones de fracció sòlida i 3.891 tones de fracció líquida.
El digestat que surt del digestor arriba al separador, i passa per un sistema de premsat tipus filtre-premsa amb malles d’entre 300 i 650 micres, que el divideix en dues fraccions de propietats diferents:
La caldera és l’equip on es crema el biogàs que s’ha produït al digestor. El biogàs cremat té dues funcions: mantenir la temperatura de l’interior del digestor anaerobi, i escalfar la nau de maternitat de les truges. D’aquesta manera la granja obté energia tèrmica a partir dels seus propis residus.
La torxa és un dispositiu de seguretat. Entra en funcionament quan hi ha biogàs excedent que la caldera no consumeix o quan cal buidar el digestor per fer-hi manteniment. Cremar aquest gas de manera controlada evita que el metà arribi a l’atmosfera.
Abans d’arribar a la caldera, el biogàs passa per un condicionament. Se’n retira el sulfur d’hidrogen (H₂S), un gas corrosiu que malmetria els equips, se n’elimina el vapor d’aigua i es comprimeix perquè estigui en les condicions adequades.
La fracció líquida que surt del separador arriba a la bassa coberta, un dipòsit semienterrat i cobert. Aquí el líquid reposa i els sòlids que encara porta en suspensió es dipositen al fons per l’acció de la gravetat, en un procés de decantació natural.
Els sediments del fons es retiren diverses vegades l’any, una part s’envia al femer i l’altra s’aprofita com a fertilitzant. El líquid clarificat es bombeja cap al mòdul de tractament, l’última etapa abans de recuperar-ne l’aigua.
Tanc semienterrat i cobert per reduir les emissions de gasos, on s’acumula la fracció líquida del digestat, amb un volum de 1.197m3.
El líquid clarificat arriba des de la bassa i passa per un mòdul de tractament instal·lat en un contenidor, que el converteix en aigua recuperada apta per a la neteja de la granja i el reg de la finca.
El procés té tres etapes:
El mòdul de tractament també disposa de dos tancs externs que emmagatzemen per separat el digestat clarificat que entra i l’aigua recuperada que en surt. Cada any el mòdul recupera 3.816 m³ d’aigua apta per a neteja i/o reg.
El femer està dividit en dues zones segons l’origen del material:
L’aplicació al sòl segueix la normativa vigent de residus, que en regula les quantitats i les condicions per garantir un ús segur i sostenible.
La fracció concentrada és rica en nitrogen, fòsfor i potassi, i s’aprofita com a fertilitzant per als conreus. També es pot barrejar amb altres residus agrícoles, com restes de poda, i compostar fins a obtenir un adob madur i estable.
Allò que va entrar a la planta com a residu en surt convertit en energia, aigua i fertilitzant, llest per tornar a l’explotació. El femer té una superfície coberta total de 198 m². Cada any el femer gestiona 1.262 tones de fracció sòlida.
Codigestió
Digestió conjunta de dos o més residus de procedències diferents (en aquesta planta, purí porcí, gallinassa i restes de pinso). Barrejar-los equilibra els nutrients disponibles i estabilitza l’activitat dels microorganismes, cosa que millora el rendiment i la producció de biogàs.
Alimentació
Residu o barreja de residus homogeneïtzada al tanc, que s’introdueix al digestor. És la matèria primera del procés.
Purí
Barreja líquida d’excrements i orina del bestiar porcí que es recull a les fosses de les naus. És el residu principal que alimenta la planta.
Gallinassa
Excrements de l’aviram (gallines, pollastres) que s’aprofiten com a residu d’entrada del procés.
Digestió anaeròbia (biometanització)
Procés biològic que té lloc sense oxigen, en què uns microorganismes descomponen la matèria orgànica i la transformen en biogàs i digestat. És el procés central de la planta.
Digestió anaeròbia (biometanització)
Procés biològic que té lloc sense oxigen, en què uns microorganismes descomponen la matèria orgànica i la transformen en biogàs i digestat. És el procés central de la planta.
Anaerobi / anaeròbia
Que es produeix o que viu en absència d’oxigen. S’oposa a aerobi (en presència d’oxigen).
Bacteris i arqueus
Els microorganismes responsables de la digestió anaeròbia. Actuant en cadena, descomponen la matèria orgànica fins a generar metà.
Hidròlisi
Primera etapa de descomposició de matèria orgànica. Les molècules orgàniques més grans i complexes (greixos, proteïnes i hidrats de carboni) es descomposen amb l’ajuda d’enzims en molècules més simples, com sucres, aminoàcids, àcids grassos i alcohols.
Acidogènesi
Procés biològic pel qual els microorganismes transformen aquestes molècules simples en àcids grassos volàtils, alcohols, diòxid de carboni (CO₂) i hidrogen (H₂).
Acetogènesi
Procés biològic pel qual els microorganismes en el qual els alcohols, àcids grassos volàtils, es converteixen en àcid acètic, juntament amb més hidrogen i diòxid de carboni.
Metanogènesi
Procés biològic pel qual uns microorganismes anomenats arquees, a partir de l’àcid acètic, el diòxid de carboni i l’hidrogen, produeixen el gas metà (CH₄), el component que dona valor energètic al biogàs.
Biogàs
Barreja de gasos que s’obté de la digestió anaeròbia, formada majoritàriament per metà i diòxid de carboni, amb components minoritaris com l’amoníac, el sulfur d’hidrogen o l’hidrogen. És una font d’energia renovable perquè procedeix de matèria orgànica i no de combustibles fòssils, de manera que el diòxid de carboni que allibera en cremar-se per a produir energia es considera biogènic, és a dir, ambientalment neutre.
Metà (CH₄)
Component principal del biogàs i el que li dona valor energètic. És també un potent gas d’efecte hivernacle, motiu pel qual capturar-lo i cremar-lo evita que s’alliberi a l’atmosfera.
Diòxid de carboni (CO₂).
Segon component majoritari del biogàs, sense valor com a combustible.
Sulfur d’hidrogen (H₂S).
Gas corrosiu present en petites quantitats al biogàs. Cal retirar-lo abans de la combustió perquè no malmeti els equips.
Desulfuració
Procés que elimina el sulfur d’hidrogen del biogàs. En aquesta planta es fa a la coberta del digestor injectant quantitats mínimes d’oxigen.
Digestat (o digerit)
Material que queda un cop extret el biogàs. És ric en nutrients i es bombeja al separador per obtenir fertilitzant i aigua.
Separació de fraccions
Divisió del digestat, mitjançant, per exemple, per premsat, en una fracció sòlida i una fracció líquida, cadascuna amb una destinació diferent. Fracció sòlida. Part concentrada del digestat que surt del separador. Es destina al femer i s’aprofita com a fertilitzant.
Fracció líquida
Part clarificada del digestat que surt del separador. S’emmagatzema a la bassa coberta abans de passar al tractament per recuperar-ne l’aigua.
Filtre-premsa
Tipus d’equip de separació de fraccions que actua per pressió, amb malles d’una mida de pas determinada (aquí, entre 300 i 650 micres), i que separa el digestat.
Decantació
Separació natural per gravetat de les fraccions en què els sòlids en suspensió d’un líquid es dipositen al fons. Té lloc a la bassa coberta separant per decantació els materials sòlids al fons.
Nitrificació i desnitrificació
Processos biològics del bioreactor aerobi que transformen el nitrogen del líquid, primer oxidant-lo i després convertint-lo en nitrogen gas (N₂), que s’allibera de manera inofensiva a l’aire. Aquest procés es produeix a l’interior del mòdul de tractament, on el líquid clarificat es transforma en aigua recuperada.
Ultrafiltració
Filtració fina a través de membranes tubulars que retenen les partícules i els microorganismes en suspensió de l’aigua.
Desinfecció UV
Etapa final del tractament en què la llum ultraviolada elimina els microorganismes que puguin quedar i deixa l’aigua a punt per reutilitzar.
Aigua recuperada
Aigua depurada que s’obté al final del tractament, apta per a la neteja de les instal·lacions i el reg dels camps.
Compostatge
Procés en què la fracció sòlida del digestat es barreja amb altres residus agrícoles, com restes de poda, i es deixa descompondre en condicions aeròbies fins a obtenir un adob madur i estable.
Fracció sòlida
Adob resultant del compostatge quan la matèria orgànica ja s’ha descompost del tot: un material fosc, homogeni i estabilitzat que es pot aplicar al sòl amb seguretat.
Fracció líquida
Part clarificada del digestat que surt del separador. S’emmagatzema a la bassa coberta abans de passar al tractament per recuperar-ne l’aigua.
Filtre-premsa
Tipus d’equip de separació que actua per pressió, amb malles d’una mida de pas determinada (aquí, entre 300 i 650 micres), i que separa el digestat.
Decantació
Separació natural per gravetat en què els sòlids en suspensió d’un líquid es dipositen al fons. Té lloc a la bassa coberta separant per decantació els materials sòlids al fons.
Nitrificació i desnitrificació
Processos biològics del bioreactor aerobi que transformen el nitrogen del líquid, primer oxidant-lo i després convertint-lo en nitrogen gas (N₂), que s’allibera de manera inofensiva a l’aire. Aquest procés es produeix a l’interior del mòdul de tractament, on el líquid clarificat es transforma en aigua recuperada.
Fertilitzant orgànic
Adob procedent de matèria orgànica (aquí, del digestat) que aporta nutrients al sòl i en millora la salut, com a alternativa als fertilitzants inorgànics de síntesi
Energia tèrmica
Energia en forma de calor. La que produeix la caldera manté el digestor a 38 ºC i escalfa la nau de maternitat de les truges.
Potència tèrmica (kWt)
Quantitat de calor que un equip pot generar per unitat de temps. La instal·lació té una potència tèrmica propera als 100 kWt.
Torxa
Dispositiu de seguretat que crema de manera controlada el biogàs excedent o de baixa qualitat, o el que cal buidar durant el manteniment, per evitar que el metà arribi a l’atmosfera.
Nm³ (nanòmetre cúbic)
Expressió del volum de gas en condicions estàndard de temperatura i pressió (0 ºC i 1 atm) o volum normalitzat de gas, cosa que permet comparar quantitats de gas produïts en altres condicions. El biogàs produït es mesura en Nm³/any.
Gasos d’efecte hivernacle (GEH)
Gasos que retenen la calor a l’atmosfera, lo que genera el efecte hivernacle en la atmosfera de la Terra, i contribueixen al canvi climàtic, com el metà, diòxid de carboni i l’òxid nitrós. La planta ajuda a reduir-ne l’emissió aprofitant el metà dels residus.
Economia circular
Model en què els residus es valoritzen i es reincorporen com a recursos, en comptes de llençar-se. La planta n’és un exemple, perquè tanca el cicle transformant els residus ramaders en energia, aigua i fertilitzant.
Bioeconomia
Model econòmic circular i sostenible basat en l’ús de recursos naturals renovables i locals per produir béns i serveis. És l’objectiu estratègic de l’IRTA en què s’emmarca la planta.
Valorització
Aprofitament d’un residu o subproducte per convertir-lo de nou en un recurs útil dins la mateixa cadena de producció.
El projecte s’ha acollit al programa d’incentius per a la concessió d’ajudes a projectes singulars d’instal·lacions de biogàs, en el marc del Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència.
