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Guía · Otras tecnologías

Bioenergía y biogás: biomasa, biometano y biocombustibles explicados

Cómo funciona la bioenergía: leña, biomasa eléctrica, digestión anaerobia, biometano y biocombustibles. Rendimientos, costes, balance de carbono y uso del suelo.

Actualizado: 8 min de lectura 1860 palabras

La bioenergía es la fuente de energía más antigua que usa la humanidad y sigue siendo la mayor renovable en energía primaria. El término abarca desde la leña de un fuego para cocinar hasta las calderas de pellets, las centrales eléctricas de madera, los digestores de biogás de las granjas y el etanol que lleva la gasolina. Ninguna otra renovable genera tanta polémica. Bien hecha, convierte residuos en energía y reduce las emisiones de metano. Mal hecha, impulsa la deforestación, compite con los alimentos y emite durante décadas más CO₂ que los combustibles fósiles a los que sustituye. Esta guía separa una cosa de la otra, con números.

La dimensión de la bioenergía

La bioenergía aporta alrededor del 10 % de la energía primaria mundial (IEA). Más o menos la mitad es biomasa tradicional: leña, carbón vegetal, restos de cosecha y estiércol quemados en fuegos abiertos o cocinas sencillas, sobre todo en el África subsahariana y el sur de Asia. La OMS vincula la contaminación del aire doméstico de esa forma de cocinar con más de 3 millones de muertes prematuras al año. La otra mitad es bioenergía moderna: calor para edificios e industria, electricidad y combustibles para el transporte.

En electricidad, la bioenergía generó unos 710 TWh en 2025, en torno al 2,2 % de la electricidad mundial (Ember / Our World in Data). Los biocombustibles líquidos cubren alrededor del 4 % de la demanda mundial de combustible para transporte, con EE. UU. (etanol de maíz), Brasil (etanol de caña) e Indonesia (biodiésel de palma) a la cabeza.

Principales vías

Vía Materia prima Producto Rendimiento de conversión habitual
Combustión para calor Leña, astillas, pellets, paja Calor 70–95 % (calderas modernas)
Combustión para electricidad (cogeneración) Astillas, pellets, residuos Electricidad + calor 25–38 % eléctrico; 80–90 % total en cogeneración
Digestión anaerobia Estiércol, restos de comida, lodos de depuradora, ensilado Biogás → calor, electricidad, biometano 35–42 % eléctrico en motores de cogeneración
Fermentación Caña de azúcar, maíz, trigo Etanol ~50–60 % de la energía en el combustible
Transesterificación / HVO Aceites vegetales, aceite de cocina usado, grasas animales Biodiésel, diésel renovable, SAF 85–95 % de la energía del aceite
Gasificación / pirólisis Madera, residuos Gas de síntesis, bioaceite, biocarbón En desarrollo

Contenido energético de los combustibles habituales

Combustible Contenido energético (PCI) Observaciones
Leña secada al aire (20 % de humedad) ~4,0 kWh/kg ~1.500–2.000 kWh por m³ apilado de frondosa
Astillas (30 % de humedad) ~3,4 kWh/kg Voluminosas: ~800–1.000 kWh/m³ a granel
Pellets (EN plus A1, <10 % de humedad) ~4,8 kWh/kg ~3.100–3.300 kWh/m³ a granel
Paja ~4,0 kWh/kg Mucha ceniza, corrosiva
Biogás (60 % de CH₄) ~6,0 kWh/m³
Biometano / gas natural ~10 kWh/m³
Etanol ~5,9 kWh/l Unos dos tercios de la gasolina por litro
Biodiésel (FAME) ~9,2 kWh/l

Pasa de unos a otros con el conversor de unidades de energía.

Biogás: del estiércol al metano

En la digestión anaerobia, los microorganismos descomponen la materia orgánica en un depósito sin oxígeno a 35–55 °C. Salen dos productos: biogás (50–65 % de metano) y digerido, un fertilizante rico en nutrientes. La gran ventaja es que capta un metano que, si no, escaparía de las balsas de estiércol o de los vertederos.

Producción de biogás (m³/año) = materia prima (t/año) × materia seca (%) × sólidos volátiles (% de MS) × producción específica (m³/t SV)

Energía (kWh/año) = biogás (m³) × fracción de CH₄ × 9.97 kWh/m³ CH₄

Producción eléctrica (kWh/año) = Energía × η_el (0.35–0.42)

Materia prima Producción habitual de biogás (m³ por tonelada de materia fresca)
Purín de vacuno 15–30
Purín de porcino 15–25
Gallinaza 60–120
Restos de comida 100–200
Ensilado de hierba 150–200
Ensilado de maíz 180–220
Grasas y aceites usados 500–800

Ejemplo práctico: una granja lechera de 300 vacas

  • Purín: 300 vacas × 18 t/año = 5.400 t a ~25 m³/t = 135.000 m³ de biogás.
  • Se añaden 1.500 t de restos de comida de un pueblo cercano a ~120 m³/t = 180.000 m³.
  • Total: 315.000 m³ con un 58 % de metano → 315.000 × 0,58 × 9,97 ≈ 1,82 GWh de energía primaria.
  • Motor de cogeneración con un 40 % de rendimiento eléctrico: ~730 MWh de electricidad (≈ 85 kW continuos) y ~800 MWh de calor aprovechable (parte se usa para calentar el digestor).
  • Emisiones de metano evitadas en el almacenamiento abierto del purín más la sustitución de fósiles: del orden de 1.000–2.000 t CO₂e al año, según el escenario de referencia.

Modela tus propias materias primas con la calculadora de biogás.

Biometano

El proceso de depuración separa el CO₂ del biogás (con membranas, lavado con agua o absorción con aminas) y deja un gas que puede sustituir al gas natural. Europa es el mayor mercado, con más de 1.500 plantas de biometano que producen entre 4.000 y 5.000 millones de m³ al año (European Biogas Association). El objetivo de REPowerEU para la UE es de 35 bcm en 2030. La IEA calcula un potencial mundial sostenible de más de 700 Mtep al año, del que solo se aprovecha una pequeña parte. Aunque se explotara entero, solo cubriría una parte de la demanda actual de gas natural.

Calefacción con biomasa

Las calderas modernas de pellets y astillas funcionan solas y con buen rendimiento, y son habituales en Austria, Alemania, Italia, Escandinavia y los países bálticos. La madera es la principal fuente de calor renovable de la UE.

Sistema Rendimiento Coste habitual (vivienda) Consideraciones
Chimenea abierta 10–30 % n. a. Sobre todo decorativa; contamina mucho
Estufa de leña moderna 70–85 % 1.500–4.000 € Límites de partículas de Ecodiseño 2022
Caldera de gasificación de leña 85–92 % 8.000–15.000 € Carga manual, depósito de inercia
Caldera de pellets 88–95 % 12.000–22.000 € Automática; cuarto de almacenaje o silo
Caldera de astillas (granjas, redes de calor) 85–92 % 30.000 € o más El combustible más barato por kWh

En Europa, los pellets cuestan normalmente 0,06–0,10 € por kWh de calor (2024–2025), más o menos lo mismo que el gas y menos que la calefacción eléctrica por resistencia. Compáralo en la calculadora de caldera de biomasa y en la comparativa de costes de calefacción.

Ojo con la calidad del aire. Quemar leña a pequeña escala es una de las grandes fuentes de partículas finas (PM2,5) en Europa. En algunos países es la mayor fuente por sí sola, según la Agencia Europea de Medio Ambiente. Los aparatos modernos certificados emiten mucho menos que las estufas antiguas, pero en pueblos y ciudades las bombas de calor o las redes de calor son más limpias.

El debate sobre el balance de carbono

En la chimenea, la madera libera más CO₂ por kWh que el carbón, porque contiene menos energía y más humedad: unos 0,35–0,40 kg CO₂/kWh de combustible, frente a 0,34 de la hulla y 0,20 del gas. Los inventarios nacionales contabilizan la bioenergía como cero en la chimenea. Sus emisiones deberían aparecer en el sector de uso del suelo, partiendo de la hipótesis de que las plantas que vuelven a crecer recuperan el carbono.

Si lo recuperan lo bastante rápido como para que importe al clima depende de la materia prima:

Materia prima Tiempo de retorno del carbono Veredicto climático
Restos de aserradero, serrín Inmediato–pocos años Bueno
Ramas finas y copas que se dejarían pudrir Años–una década Bueno en general
Restos de comida, estiércol (biogás) Inmediato; evita metano Muy bueno
Cultivos energéticos de crecimiento rápido en suelo degradado Años Bueno si no desplaza otros usos
Fustes grandes de bosques maduros Décadas–un siglo Deficiente a corto plazo
Biocombustibles de cultivos que provocan deforestación Décadas–siglos Malo (p. ej., palma en turberas)

El Centro Común de Investigación de la Comisión Europea (2021) revisó las distintas vías y concluyó que solo parte de la bioenergía forestal reduce emisiones en pocas décadas, sobre todo la que usa residuos que se descompondrían rápido de todos modos. Las importaciones masivas de pellets para generar electricidad, como la madera norteamericana que se envía a la central de Drax en el Reino Unido, siguen siendo polémicas.

Biocombustibles para el transporte

Biocombustible Materia prima Ahorro de GEI en ciclo de vida frente al fósil (habitual, sin cambio indirecto del uso del suelo)
Etanol de caña (Brasil) Caña de azúcar 60–80 %
Etanol de maíz (EE. UU.) Maíz 20–50 %
Etanol de trigo (UE) Trigo 30–60 %
Biodiésel de colza Colza 40–60 %
HVO / diésel renovable de aceites usados Aceite de cocina usado, sebo 70–90 %
Biodiésel de palma Aceite de palma Puede ser negativo con cambio indirecto del uso del suelo

El cambio indirecto del uso del suelo (ILUC), cuando los cultivos para biocombustibles empujan la producción de alimentos hacia terrenos forestales, puede anular el ahorro. Por eso la Directiva de Energías Renovables de la UE limita los combustibles de cultivos al 7 % de la energía del transporte y elimina para 2030 las materias primas de alto ILUC, como el aceite de palma. En los coches, la electrificación ocupa mucho menos suelo: una hectárea de paneles solares cargando coches eléctricos cubre unas 50–100 veces más kilómetros que una hectárea de cultivos energéticos convertida en biocombustible. Donde más sentido tienen los biocombustibles es en la aviación (combustible sostenible de aviación), el transporte marítimo y el parque de vehículos ya existente.

BECCS: emisiones negativas

La bioenergía con captura y almacenamiento de carbono capta el CO₂ de la combustión de biomasa y lo almacena bajo tierra, con lo que las emisiones netas pasan a ser negativas. Muchas trayectorias del IPCC que limitan el calentamiento a 1,5 °C se apoyan mucho en la BECCS. Su despliegue real es minúsculo (unas pocas Mt de CO₂ al año, sobre todo en plantas de etanol de EE. UU.), y a gran escala necesitaría superficies de terreno enormes.

Cómo elegir biomasa con responsabilidad: lista de comprobación

¿Te planteas usar biomasa en casa, en una granja o en una empresa? Estas preguntas separan los proyectos de bajo impacto de los problemáticos:

  • ¿De dónde sale el combustible? Elige combustibles certificados (ENplus para pellets, cadena de custodia FSC o PEFC) y residuos locales: subproductos de aserradero, claras, restos de poda, paja sobrante. Pregunta a los proveedores qué materias primas usan.
  • ¿Está seco? La leña húmeda arde mal y echa humo. Debe tener menos del 20 % de humedad, lo que en frondosas exige unos dos años de secado a cubierto. Los pellets siempre están secos.
  • ¿Está certificado el aparato? Busca estufas y calderas que cumplan Ecodiseño, con bajas emisiones de partículas, y un electrofiltro en las calderas grandes situadas en zonas pobladas.
  • ¿Hay una alternativa mejor? En localidades con gas o con una buena conexión eléctrica, una bomba de calor suele emitir menos y no contamina la calle. La biomasa tiene más sentido fuera de la red de gas, en zonas rurales con combustible local o para calor de proceso a alta temperatura.
  • En digestores: ¿hay materia prima constante y uso para el calor? Las plantas alimentadas con maíz cultivado a propósito salen peor paradas en clima y uso del suelo que las que usan estiércol y residuos. Las que tiran el calor de la cogeneración desperdician alrededor de la mitad de la energía.
  • ¿Qué pasa con el digerido y la ceniza? Un digerido bien gestionado sustituye al fertilizante mineral, pero un almacenamiento con fugas puede emitir amoniaco y metano. La ceniza de madera puede volver al bosque o al campo cuando las condiciones lo permiten.

Hacer bien estas cosas rara vez cuesta mucho más, y decide si un proyecto reduce emisiones de verdad.

Conclusión

La bioenergía es una familia de tecnologías. Algunas son excelentes, como el biogás de estiércol y restos de comida o los residuos quemados para dar calor local. Otras hacen daño, como los biocombustibles de cultivos que impulsan la deforestación o los bosques maduros quemados para producir electricidad. Los mejores proyectos usan flujos de residuos, evitan metano y abastecen sectores con pocas alternativas, como la industria de alta temperatura y la aviación. Para calentar tu casa, revisa los números en la calculadora de caldera de biomasa. Granjas e industrias alimentarias pueden estimar gas, electricidad y calor con la calculadora de biogás. Compara el peso de la bioenergía en cada país en las fichas de países.

Calculadoras sobre este tema

Biogás y cogeneración Indica lo que entra cada día en el digestor (purín, estiércol, ensilado, remolacha o residuos de comida) y obtén los volúmenes de biogás y metano, la producción eléctrica y térmica de la cogeneración (o el biometano), el tamaño del digestor, la carga orgánica y la rentabilidad. Combustible y coste de la caldera de biomasa De tu demanda anual de calor a toneladas y metros cúbicos de leña, astilla o pellets (corregidos por humedad), con el tamaño de la caldera, el depósito de inercia, el volumen del silo y el coste de funcionamiento frente al gas, el gasóleo y una bomba de calor. Comparativa del coste de la calefacción Ordena nueve sistemas de calefacción (gas, GLP, gasóleo, eléctrica, bomba de calor aerotérmica y geotérmica, pellets, leña y red de calor) por coste por kWh de calor útil, factura anual y CO₂, con tus propios precios. Conversor de unidades de energía Convierte cualquier cantidad de energía entre julios, vatios-hora, calorías, BTU, therms, toneladas equivalentes de petróleo o de carbón, barriles equivalentes de petróleo, electronvoltios y pies-libra. Muestra todas las unidades a la vez, con equivalencias prácticas. Huella de carbono Energía del hogar con la red eléctrica de tu país, calefacción, coche, vuelos, dieta y compras, en toneladas de CO₂e por persona. Compara el resultado con tu país, el mundo y el objetivo de 1,5 °C, y ordena las medidas que más reducen tu huella.

Preguntas frecuentes

¿Es la biomasa neutra en carbono?
No por definición. Al quemar biomasa se libera CO₂ de golpe, y que vuelva a absorberse depende del rebrote y del horizonte temporal. Los residuos que se pudrirían igualmente pueden dar ahorros reales enseguida. Talar árboles enteros para energía puede crear una deuda de carbono que dura décadas. Las emisiones de la cadena de suministro también cuentan.
¿Cuánto biogás produce una vaca?
Una vaca lechera produce unas 15–20 toneladas de estiércol al año, que dan del orden de 400–700 m³ de biogás, o unos 1,1–1,8 m³ al día. A unos 6 kWh por m³ de biogás, eso equivale a unos 2.400–4.200 kWh de energía primaria al año.
¿Qué diferencia hay entre biogás y biometano?
El biogás es el gas bruto que sale de la digestión anaerobia, normalmente con un 50–65 % de metano y un 35–50 % de CO₂. El biometano es biogás depurado hasta superar el 95 % de metano, eliminando el CO₂ y las impurezas, de modo que puede inyectarse en la red de gas natural o usarse como combustible para vehículos.
¿Es buena opción una caldera de pellets para calentar la casa?
Puede serlo en una vivienda rural sin gas que tenga sitio para almacenar combustible y acceso a pellets locales sostenibles. Las calderas de pellets alcanzan un rendimiento del 85–95 %. Frente a una bomba de calor cuestan más al principio, exigen más mantenimiento y retirar ceniza, y contaminan el aire de la zona.
¿Qué parte de la energía mundial procede de la bioenergía?
La bioenergía moderna y la tradicional aportan juntas alrededor de una décima parte de la energía primaria mundial. Buena parte es leña, carbón vegetal y estiércol que se queman para cocinar en países en desarrollo, lo que provoca una grave contaminación del aire dentro de las casas. La bioenergía moderna supone más o menos la mitad del total.
¿Compiten los biocombustibles con los alimentos?
Los biocombustibles de primera generación, hechos con maíz, caña de azúcar, trigo y aceites vegetales, ocupan tierras de cultivo que podrían dar alimentos y pueden provocar cambios en el uso del suelo. La UE limita los biocombustibles de cultivos y favorece los avanzados, hechos con residuos como el aceite de cocina usado, la paja y los restos forestales.

Fuentes y referencias

  1. IEA: Renewables 2024 y seguimiento de la bioenergía
  2. IEA (2020). Outlook for biogas and biomethane: Prospects for organic growth
  3. IPCC (2019). Special Report on Climate Change and Land
  4. JRC (2021). The use of woody biomass for energy production in the EU
  5. European Biogas Association: Statistical Report 2024

Las cifras de esta guía son rangos típicos tomados de las fuentes citadas; las tuyas dependerán de la ubicación, los precios y los equipos. Usa las calculadoras enlazadas para obtener estimaciones adaptadas a tu caso.