Planta de upgrading de biometano

¿Qué es el Biometano?

Biogás purificado para cumplir una especificación de uso. La inyección, el transporte o la sustitución térmica requieren verificar composición, presión, conexión y compatibilidad del equipo receptor.

¿Qué es el biometano?

El biometano es biogás purificado para alcanzar la calidad que exige un uso final. El proceso se llama upgrading y separa CO₂ y otros componentes del biogás crudo.

El gas obtenido puede sustituir una fracción del gas natural cuando cumple las especificaciones de calidad, presión y entrega de la aplicación. La compatibilidad debe verificarse para cada equipo, red o uso vehicular.

Gas Natural Renovable

En mercados internacionales se conoce como Gas Natural Renovable (GNR) o Renewable Natural Gas (RNG). El carbono es de origen biogénico, pero la huella neta depende de fugas de metano, energía auxiliar, transporte y manejo del digestato.

Molécula de biometano
El biometano: gas natural de origen renovable

Diferencias entre biogás y biometano

Ambos nacen del mismo proceso de digestión anaerobia, pero ahí termina el parecido. La diferencia está en la pureza, y esa pureza define qué se puede hacer con cada uno.

Característica Biogás Biometano
Contenido de metano 50 - 70% Alta; según especificación
Contenido de CO₂ 30 - 50% Se reduce según el destino
Poder calorífico 5.0 - 7.0 kWh/m³ 9.5 - 10 kWh/m³
Uso principal Generación eléctrica in situ Inyección a red, combustible vehicular, industria
Transporte Difícil (bajo poder calorífico) Fácil (redes de gas, cilindros)
Procesamiento requerido Mínimo (desulfuración básica) Upgrading completo

La concentración de metano no basta para aceptar el producto. La decisión también considera poder calorífico, inertes, oxígeno, azufre, humedad, partículas, presión y contaminantes específicos del origen.

Proceso de upgrading: de biogás a biometano

El upgrading es el paso industrial que convierte biogás en biometano. En esencia, se trata de separar el metano (CH₄) del CO₂ y eliminar contaminantes que podrían dañar equipos o incumplir especificaciones de calidad.

Proceso de upgrading
Esquema simplificado del proceso de upgrading

Etapas del proceso

Una cadena de producción y entrega suele incluir cinco etapas:

  • Caracterización: medición de caudal, composición, humedad y variación del biogás que alimentará el sistema.
  • Pretratamiento: remoción de H₂S, partículas, condensados y otros contaminantes que afectan el upgrading.
  • Separación: remoción de CO₂ con control de la recuperación de metano y del gas de rechazo.
  • Acondicionamiento final: secado, control de contaminantes, compresión y odorización cuando aplique.
  • Medición y entrega: verificación de calidad, cantidad y presión en el punto acordado con el receptor.

¿Qué pasa con el CO₂ separado?

El CO₂ removido durante el upgrading puede capturarse y valorizarse. Tiene aplicaciones en la industria de bebidas, invernaderos (fertilización carbónica), producción de hielo seco, o puede combinarse con hidrógeno verde para producir metano sintético (Power-to-Gas).

Tecnologías de upgrading

Hay cuatro tecnologías comerciales principales. La mejor opción depende del caudal de biogás, la pureza requerida, los costos y la disponibilidad de servicios auxiliares (agua, calor).

Tecnologías de upgrading
Principales tecnologías comerciales de upgrading

Water Scrubbing (Lavado con agua)

Aprovecha la mayor solubilidad del CO₂ en agua. La selección debe cerrar consumo y calidad de agua, presión, regeneración, emisiones del gas de desorción y recuperación de metano garantizada por el proveedor.

Membranas

Las membranas separan gases según su permeabilidad. El diseño depende de pretratamiento, etapas, recirculación, compresión, vida útil de módulos y límite contractual de metano en el rechazo.

PSA (Pressure Swing Adsorption)

La adsorción por cambio de presión usa lechos que retienen componentes del gas durante ciclos alternados. La humedad, el H₂S, la secuencia de válvulas y la recuperación garantizada determinan el pretratamiento y el número de columnas.

Absorción química con aminas

El CO₂ reacciona con una solución de aminas que luego se regenera con calor. El balance debe incluir demanda térmica, degradación y reposición de solvente, corrosión, emisiones y recuperación de metano garantizada.

Tecnología Entrada crítica Servicio auxiliar Criterio contractual
Water Scrubbing H₂S, agua y partículas Agua y compresión Metano en gas de desorción
Membranas H₂S, humedad y aceite Compresión Recuperación y vida de módulos
PSA Humedad y contaminantes Compresión y vacío Producto y gas de purga
Aminas H₂S y temperatura Calor y reposición de solvente Calidad, emisiones y consumo térmico

Usos del biometano

El biometano puede usar infraestructura de gas cuando cumple la composición, el poder calorífico, la presión y los límites de contaminantes exigidos por el equipo o la red. Cada ruta requiere verificar compatibilidad y capacidad.

Aplicaciones del biometano
Principales aplicaciones del biometano

Inyección a redes de gas natural

La inyección requiere un punto de conexión aceptado, capacidad disponible, medición y cumplimiento del RUT vigente y de los requisitos adicionales aplicables. El acuerdo también debe definir el manejo de gas fuera de especificación.

Combustible vehicular (Bio-GNV)

La ruta de Bio-GNV añade compresión, almacenamiento y despacho. El vehículo o la estación receptora debe aceptar la especificación, presión y sistema de carga del producto.

Biometano licuado (Bio-GNL)

La licuefacción permite transportar más energía por unidad de volumen. Exige una purificación más profunda, almacenamiento criogénico y manejo del gas evaporado, además de una estación receptora compatible.

Uso industrial

Hornos, secadores y calderas pueden evaluarse cuando quemadores, tren de gas y controles aceptan la composición y presión disponibles. La cobertura se calcula frente a la demanda térmica horaria.

Generación Eléctrica

Purificar y transportar gas para generar electricidad solo se justifica si el valor de mover el combustible supera las pérdidas y costos de upgrading, compresión y logística.

Criterio comercial

Compare el ingreso neto de cada ruta con upgrading, compresión, transporte, medición y calidad. Un certificado o atributo renovable solo aporta valor si existe un esquema y un comprador verificables.

Retos para llevar el biometano al punto de uso

El reto no termina en producir un gas rico en metano. El proyecto debe entregar un producto aceptable, medible y disponible para una ruta concreta:

Conexión de gas

Compatibilidad

Verifique composición, poder calorífico, presión y contaminantes contra el equipo o la red receptora.

Transporte de gas

Logística

Compare red, gas comprimido y licuefacción con caudal, distancia, presión, retorno de recipientes y consumo auxiliar.

Balance de emisiones

Balance de emisiones

Cuantifique línea base, fugas, energía auxiliar, metano no capturado y desplazamiento de combustible. No presuma una huella negativa.

Condiciones comerciales

Contrato de venta

Defina volumen, calidad, nominación, medición, desbalance, rechazo y precio antes de dimensionar el upgrading.

Inventario de gas

Inventario y entrega

El almacenamiento desacopla producción y consumo dentro de su capacidad. El diseño debe fijar autonomía, presión y respuesta ante indisponibilidad.

Descarbonización industrial

Sustitución térmica

La reducción depende de la energía útil entregada, el combustible desplazado y las emisiones del ciclo de vida.

La calidad se demuestra en el punto de entrega

Para inyección al SNT, la Resolución CREG 50 de 2018 exige verificar varias propiedades del gas mediante analizadores en línea. La Resolución CREG 240 de 2016 remite al RUT y añade límites para siloxanos y compuestos halogenados.

Por eso, un porcentaje de metano aislado no demuestra que el gas sea inyectable. El diseño debe partir de la especificación completa, la presión y el sistema de medición que aplican al punto de entrega.

Biometano en Colombia

Colombia tiene residuos agroindustriales y redes de gas en algunas regiones. La coincidencia espacial entre sustrato, infraestructura y demanda determina la ruta viable.

Potencial de biometano en Colombia
Red de gas natural y zonas con potencial de biometano en Colombia

Marco regulatorio

Colombia tiene una ruta regulatoria para prestar el servicio de biometano por redes interconectadas. Esa ruta no garantiza que una conexión específica sea viable:

  • Calidad: la Resolución CREG 240 de 2016 remite al RUT para el gas entregado a redes interconectadas y fija requisitos adicionales para biometano.
  • Conexión: el productor debe acordar punto, capacidad, presión, medición, responsabilidades y respuesta ante gas fuera de especificación.
  • Incentivos: el marco vigente no ofrece una aprobación general para producir biometano como gas, calor o combustible. La ruta UPME actual está delimitada a proyectos de generación de energía eléctrica con FNCE.

Rutas de mercado

La ruta se selecciona antes de cerrar el alcance del upgrading:

  • Autoconsumo: entrega a calderas, hornos u otros equipos cercanos que acepten la calidad y presión disponibles.
  • Suministro directo: contrato con un consumidor y conexión dedicada cuando la distancia y la demanda lo permiten.
  • Inyección a red: conexión al sistema de transporte o distribución, sujeta a calidad, capacidad y acuerdos con los agentes.
  • Transporte por carretera: Bio-GNC o Bio-GNL con compresión o licuefacción, almacenamiento, logística y recepción en destino.

Potencial del mercado

Un potencial nacional no determina una planta. La decisión exige cruzar residuo disponible, rendimiento medido, pérdidas de upgrading, distancia al comprador, capacidad de conexión y demanda contratada en el mismo horizonte. Consulte el análisis de rutas en Colombia y el marco CREG vigente.

Tamaño mínimo comercial de referencia: 250 Nm³/h

Para precalificar proyectos de biometano que requieren estructuración e inversión de terceros, Enerloop usa un caudal mínimo comercial de referencia de 250 Nm³/h de biogás crudo. El caudal se mide a la entrada del upgrading, en condiciones normalizadas acordadas, y debe estar disponible de forma sostenida. No corresponde al caudal máximo de diseño ni a un pico de producción.

Este umbral es un criterio comercial de Enerloop, no un límite técnico o regulatorio. Existen unidades de upgrading de menor capacidad. Sin embargo, el costo específico de purificación, medición, compresión, conexión o despacho suele aumentar cuando disminuye la escala. La revisión técnica de IRENA identifica la capacidad como una variable principal del costo y la revisión de IEA Bioenergy documenta plantas comerciales por debajo de 250 Nm³/h. Por eso, la cifra sirve para filtrar oportunidades de inversión; no define qué equipos existen en el mercado.

Variable Criterio de precalificación
Base del caudal Biogás crudo neto y sostenido disponible a la entrada del upgrading.
Caudal de biometano Es menor que el caudal de biogás crudo. Se calcula con la composición medida, la recuperación de metano, la disponibilidad y el producto fuera de especificación.
Proyectos menores Se evalúan por excepción si la infraestructura existente, la agregación de varias fuentes, un uso de mayor valor o un contrato verificable compensan la menor escala.

Qué no demuestra el umbral

Superar 250 Nm³/h no prueba la viabilidad. La decisión todavía requiere verificar composición y continuidad del gas, demanda contratada, calidad de entrega, logística, inversión, costos de operación y asignación contractual de riesgos.

El reto de los incentivos para biometano

Fecha de corte: 28 de agosto de 2026. Colombia no tiene una aprobación tributaria general para un proyecto cuyo producto sea biometano destinado a calor, transporte o inyección. La Resolución UPME 000563 de 2026 evalúa proyectos de generación de energía eléctrica con FNCE y define su lista de bienes y servicios como precisa y taxativa.

El anexo vigente sí menciona biodigestores, desulfuración y equipos para remover CO₂ del biogás, descritos como equipos para producir biometano. Sin embargo, los ubica en la categoría de uso energético de biomasa exclusivamente para generación de energía eléctrica. La presencia de un equipo en esa lista no aprueba la cadena completa de upgrading, compresión, transporte, medición, inyección o uso final del biometano como combustible.

Situación Tratamiento prudente
Proyecto que genera electricidad con biogás Puede someter a evaluación los bienes y servicios del listado que sean específicos e inherentes a la generación eléctrica. La certificación no es automática.
Proyecto que vende biometano como gas o combustible No debe asumir los incentivos de la Ley 1715 como aprobados para la cadena completa bajo el alcance vigente.
Proyecto que combina electricidad y biometano Debe separar los alcances y no trasladar al componente de combustible un beneficio evaluado para generación eléctrica.

Qué intenta cambiar el proyecto de ley

El Proyecto de Ley 176 de 2025 Senado propone reconocer proyectos que aprovechen residuos para producir electricidad, calor o combustibles, incluidos biogás y biometano, para efectos de los incentivos de la Ley 1715. Es una propuesta legislativa; no es una ley vigente ni una certificación para proyectos actuales.

Cómo tratar el incentivo en una evaluación

El caso base debe cerrar sin contabilizar este beneficio para la venta de biometano. Puede modelarse un escenario separado, condicionado a que exista una norma vigente, un procedimiento compatible con el uso como combustible y la certificación aplicable al proyecto. Así se evita convertir una expectativa regulatoria en ingreso o ahorro comprometido.

Preguntas frecuentes sobre biometano

¿Qué debe incluir una comparación económica?

Compare el gas puesto en el punto de consumo. Incluya producción de biogás, upgrading, pérdidas de metano, compresión, conexión o transporte, medición, operación y respaldo. Trate incentivos y atributos ambientales como partidas separadas y condicionadas.

¿Basta con medir el porcentaje de metano?

No. La aceptación depende de la especificación del destino. Para inyección se verifican los parámetros del RUT y los requisitos adicionales aplicables, con instrumentos calibrados y un punto de muestreo acordado.

¿Cuánto biogás se necesita para producir biometano?

Se calcula con el caudal de biogás, su fracción de metano y la recuperación de metano del sistema. También se descuentan consumos internos y producto fuera de especificación. No existe una relación volumétrica única.

¿Es mejor producir electricidad con biogás o upgrading a biometano?

Compare demanda simultánea, precio en el punto de entrega, eficiencia de uso, costo de conexión, disponibilidad y valor del calor. La escala no decide por sí sola: una demanda térmica cercana puede favorecer el uso directo y una demanda de gas contratada puede justificar upgrading.

¿Qué mantenimiento requiere una planta de upgrading?

El plan depende de la tecnología y la calidad de entrada. Debe cubrir analizadores, compresores, válvulas, filtros, medios de separación, calibraciones y pruebas de cierre seguro. La automatización no elimina rondas, respuesta a alarmas ni personal competente.

¿El biometano tiene sentido para su operación?

Depende de la escala, el acceso a redes de gas, la demanda y las condiciones de entrega. El análisis compara balances de energía, infraestructura y responsabilidades para el caso específico.