La producción y el uso de biogás juegan un papel importante en la transición global hacia las energías renovables. Sólo en Alemania funcionan actualmente unas 10.000 instalaciones de producción de biogás, que producen biogás mediante la fermentación de estiércol de ganado y otras formas de biomasa. El biogás así producido se transforma principalmente en electricidad, normalmente en plantas de cogeneración con motores de combustión. En Alemania se producen más de 30 teravatios hora de electricidad al año a partir de biogás, lo que equivale a aprox. El 18% del total de la energía producida a nivel nacional proviene de fuentes renovables.

La ventaja que tiene el biogás sobre otras fuentes de energía renovables es que su uso no se ve afectado por el clima ni la luz solar. Esto significa que sigue siendo útil incluso cuando las plantas eólicas y solares se quedan atrás en la producción de energía. La tecnología del biogás también tiene sus inconvenientes. La mayoría de las instalaciones tienen sólo aproximadamente un 40% de eficiencia, lo que hace que la mayor parte de la energía se pierda en la producción. La cantidad de CO2 liberada por la quema de biogases es relativamente baja en comparación con la electricidad producida por la quema de carbón o gas natural, pero sigue siendo considerablemente mayor que la de la energía eólica, hidráulica y solar.

Mayor eficiencia y reducción de la huella de carbono

«El biogás tiene un gran potencial, sólo hay que aprovecharlo mejor», afirma Lukas Berneiser, director de electrónica de Reverion GmbH. Con raíces en la Universidad Técnica de Múnich, la nueva empresa bávara se ha fijado como objetivo mejorar la eficiencia de la producción de biogás. Reverion ha desarrollado y patentado un revolucionario sistema de central eléctrica basado en contenedores que es capaz de convertir electroquímicamente biogás e hidrógeno en electricidad con una eficiencia del 80%. El dióxido de carbono producido durante este proceso se separa y luego se secuestra, lo que, por primera vez, permite emisiones negativas de CO ₂ rentables .

«Nuestros sistemas son especialmente atractivos para empresas agrícolas e industriales que tienen sus propias instalaciones de producción de biogás», explica Berneiser. «Esto se debe a que con nuestra tecnología, podrían producir el doble de energía a partir de la misma cantidad de biogás». Su sistema tiene otra ventaja importante: es reversible. «Esto significa que en menos de un minuto el sistema puede pasar al modo de electrólisis, con lo que el exceso de energía de las centrales solares y eólicas se puede utilizar para producir hidrógeno y metano», afirma Berneiser. De esta manera, la energía se puede almacenar temporalmente en forma de gas y luego volver a convertirse en electricidad o energía térmica cuando sea necesario.

Almacenamiento de energía y demanda de los clientes.

Un elemento central del sistema Reverion es una estructura de celdas de combustible de óxido sólido, llamada patín. Para producir electricidad, se inyecta biogás purificado en las celdas, donde el aire ambiente lo oxida parcialmente. Esto produce energía eléctrica, que es captada por la red. El subproducto CO ₂ puro se separa y secuestra y luego puede utilizarse en diversas aplicaciones técnicas o industriales. El modo de electrólisis esencialmente realiza este proceso a la inversa. Las pilas de combustible utilizan energía eléctrica para producir hidrógeno puro, que puede almacenarse o convertirse en metano utilizando CO ₂ . El metano tiene características y aplicaciones similares a las del gas natural. Berneiser está convencido de que «este sistema es la solución a múltiples desafíos, especialmente aquellos relacionados con el almacenamiento y utilización eficiente de energía renovable».

El equipamiento eléctrico de Reverion se basa en la experiencia, entre otros, de HELUKABEL, que suministra los cables que conectan las pilas de combustible, los inversores de potencia, los sensores y los actuadores, así como el cableado de los paneles de control internos. Los cables de datos también se utilizan para la comunicación entre los patines a través de una red Ethercat, así como líneas híbridas que alimentan y monitorean varios motores. «Los cables integrados deben poder soportar tensiones de hasta 1.500 voltios y temperaturas de hasta 300 grados centígrados», explica Berneiser. «Para nosotros es igualmente importante que todos los componentes que necesitamos sean de la más alta calidad y estén disponibles de forma fiable».