¿Qué son los digestores anaeróbicos?
Los digestores anaeróbicos capturan las emisiones de los residuos orgánicos, como el estiércol o los restos de comida, para generar energía. En Estados Unidos, la mayoría de estos sistemas, a veces llamados "digestores lácteos", se instalan en granjas. El estiércol del ganado sirve como materia prima para el tanque digestor, también llamado reactor. Estos tanques son entornos anaeróbicos, es decir, carecen de oxígeno. Las bacterias que se desarrollan en estas condiciones viven en los digestores y descomponen la materia orgánica. Al hacerlo, liberan un gas compuesto de metano, dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases. Este producto, a menudo llamado "biogás", puede capturarse y quemarse directamente o purificarse para obtener gas natural a base de metano. La digestión anaeróbica también genera un material orgánico residual llamado digestato, que puede utilizarse como fertilizante y lecho para el ganado.
¿Dónde se instalan los digestores?
En Estados Unidos, más del 80 por ciento de los digestores anaeróbicos están instalados en explotaciones lecheras, mientras que el resto se encuentran en granjas porcinas, avícolas y ganaderas, así como en vertederos y plantas de tratamiento de aguas residuales.
Los digestores se instalan en granjas que utilizan lagunas para almacenar el estiércol líquido. Este sistema de gestión del estiércol se emplea en grandes explotaciones (con más de 1,000 vacas) debido a que muchos animales se crían en establos y el estiércol que producen se retira con agua. Esta mezcla líquida se vierte en grandes lagunas abiertas. Dado que el estiércol se descompone sin acceso a oxígeno en estas lagunas, se libera una cantidad significativa de metano. En las explotaciones de pastoreo, que tienen menos ganado que las grandes explotaciones, el estiércol se descompone en el pasto en presencia de oxígeno. Como resultado, este estiércol libera menos metano al descomponerse.
La gestión del estiércol ganadero representa el nueve por ciento de las emisiones de metano en Estados Unidos. Los digestores reducen las emisiones de metano de las lagunas de desechos líquidos al cubrirlas y atrapar los gases que de otro modo se liberarían a la atmósfera. Entre 1990 y 2020, las emisiones de metano provenientes de los desechos ganaderos en Estados Unidos aumentaron un 71 por ciento.
¿Cuánto cuestan los digestores y quién los paga?
El costo de los digestores varía según su tamaño y la tecnología empleada. En California, estado que ha instalado la mayoría de los nuevos digestores gracias a la financiación estatal, un digestor para una explotación lechera con menos de 5,000 vacas costaba 4.7 millones de dólares en 2022. Un digestor para una explotación con hasta 14 000 vacas costaba 9.7 millones de dólares. En septiembre de 2022, el programa de Investigación y Desarrollo de Digestores para Explotaciones Lecheras de California había aprobado solicitudes de subvención para proyectos con un costo promedio de 5.1 millones de dólares cada uno, y las subvenciones del programa cubrían un promedio del 31 % del costo total. Estos digestores se han instalado en explotaciones con entre 1,000 y 14 000 vacas.
En California existen dos programas estatales que compensan los costos de los digestores. El programa de Investigación y Desarrollo de Digestores Lácteos otorga subvenciones para la instalación de digestores anaeróbicos, y el Estándar de Combustibles Bajos en Carbono (LCFS) compensa a las granjas por el biometano capturado por los digestores. El Departamento de Alimentos y Agricultura de California (CFDA) ha otorgado $213 millones para 131 instalaciones de digestores desde 2015, y el programa financia hasta la mitad del costo del digestor. Entre 2015 y 2019, la subvención máxima fue de $3 millones y se redujo a un máximo de $2 millones.
Los costes restantes para la instalación de un digestor pueden ser pagados por los propietarios de la granja o por un tercero.
El Estándar de Combustible Bajo en Carbono de California compra gas biometano capturado en digestores. Las empresas lácteas venden un crédito de este gas al LCFS, y las refinerías y distribuidoras de petróleo deben comprar estos créditos porque su producto supera el límite de intensidad de carbono establecido por la Junta de Recursos del Aire de California.
Las granjas con digestores pueden vender su biometano al Estándar de Combustible Bajo en Carbono incluso si no están ubicadas en California.
¿Quiénes son los propietarios y operadores de los digestores anaeróbicos?
Los digestores pueden ser propiedad de los agricultores y operados por ellos, propiedad de un tercero y operados por él, o propiedad de los agricultores y operados por un tercero. El 95 % de las subvenciones para digestores de California se han destinado a proyectos operados por Maas Energy Works y California Bioenergy, que poseen o financian el digestor en las granjas asociadas. Maas Energy Works y California Bioenergy organizan la venta del biogás o la electricidad resultante conforme al Estándar de Combustibles Bajos en Carbono de California. California Bioenergy se ha asociado con Chevron y BMW para financiar algunas instalaciones de digestores. Maas Energy Works se ha asociado con Toyota para financiar un gasoducto que transporta gas natural desde las lecherías de California hasta los gasoductos existentes.
¿Qué hacen los agricultores con el biogás?
Dado que California cuenta con el mayor número de digestores en Estados Unidos, también dispone de la mayor cantidad de datos sobre el uso del biogás. Si bien algunos proyectos construidos en 2015 quemaban el biogás para generar electricidad que se inyectaba a la red eléctrica, la aplicación más común del biogás es su conversión en gas natural. A enero de 2023, dos proyectos utilizaban pilas de combustible para convertir el biogás en electricidad sin combustión.
El gas natural procedente del biogás se bombea a través de gasoductos y puede utilizarse como combustible para vehículos o para la venta general de gas natural.
Fuera de California, la conversión de biogás a gas natural es menos común. De los 416 digestores que hay en el país, 193 producen gas natural . Muchas empresas utilizan el biogás para alimentar generadores propios.