[en] This Final Degree Project (TFG) addresses the production and use of biomethane as a sustainable fuel for urban transport in Barcelona, with a particular focus on the hydrogenotrophic biological methanation (MBH) process at the pilot plant located at the Wastewater Treatment Plant (EDAR) in Prat de Llobregat. This process converts carbon dioxide and hydrogen into methane through specialized microorganisms, producing a gas with a methane concentration higher than 95%, suitable for use as a direct substitute for Compressed Natural Gas (CNG). In this study, the produced biomethane was used to assess its performance as fuel in a CNG bus from the fleet of Transports Metropolitans de Barcelona (TMB), thus contributing to the decarbonization of urban public transport. One of the main focuses of the research is the optimization of the nutrient formulation required for the growth and activity of microorganisms (especially nitrogen in the form of ammonium). Initially, the pilot plant had a nutrient composition limitation that restricted methane productivity. After adjusting the nutrient formulation, a significant improvement in production levels was achieved. The careful control of ammonium (NH4 + ) and its potential transformation into ammonia (NH3) is considered a critical aspect, as high concentrations of ammonia can inhibit microbial activity and, therefore, reduce system productivity. The study concludes that it is possible to increase ammonium concentration up to 400 ppm without causing inhibition, as long as strict control of pH and temperature is maintained. Additionally, the study includes a comprehensive comparison between various fuels (CNG, biomethane, diesel, hybrid, electric, and hydrogen), evaluating them according to criteria such as energy efficiency, fuel cost, associated carbon dioxide emissions, refueling time, and maintenance costs. The results show that biomethane is a viable alternative to reduce greenhouse gas emissions and contribute to the transition towards cleaner transport. However, the comparison highlights that, in the long term, electric fuel is the best solution for the complete decarbonization of urban public transport in Barcelona.

[es] Este Trabajo de Fin de Grado (TFG) aborda la producción y el uso del biometano como combustible sostenible en el transporte urbano de Barcelona, con un enfoque particular en el proceso de metanización biológica hidrogenotrófica (MBH) en la planta piloto ubicada en la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) del Prat de Llobregat. Este proceso transforma el dióxido de carbono y el hidrógeno en metano a través de microorganismos especializados, produciendo así un gas con una concentración de metano superior al 95%, apto para ser utilizado como sustituto directo del Gas Natural Comprimido (GNC). En este estudio, el biometano producido se ha utilizado para evaluar su rendimiento como combustible en un autobús de GNC de la flota de autobuses de la empresa Transports Metropolitans de Barcelona (TMB), contribuyendo así a la descarbonización del transporte público urbano. Uno de los ejes principales de la investigación es la optimización de la formulación de nutrientes necesarios para el crecimiento y actividad de los microorganismos (especialmente el nitrógeno en forma de amonio). Inicialmente, la planta piloto presentaba una limitación en la composición de nutrientes que restringía la productividad de metano. A partir del ajuste de la formulación nutricional, se logró una mejora significativa en los niveles de producción. El control preciso del amonio (NH4 + ) y su posible transformación en amoníaco (NH3) se considera un aspecto crítico, ya que las concentraciones elevadas de amoníaco pueden inhibir la actividad microbiana y, por lo tanto, reducir la productividad del sistema. El estudio concluye que es posible aumentar la concentración de amonio hasta 400 ppm sin provocar inhibición, siempre que se mantenga un estricto control del pH y la temperatura. Además, el estudio incluye una exhaustiva comparativa entre diversos combustibles (GNC, biometano, diésel, híbrido, eléctrico e hidrógeno) evaluándolos según criterios como la eficiencia energética, el precio del combustible, las emisiones de dióxido de carbono asociadas, el tiempo de recarga y el coste de mantenimiento. Los resultados muestran que el biometano es una alternativa viable para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuir a la transición hacia un transporte más limpio. Sin embargo, la comparativa destaca que, a largo plazo, el combustible eléctrico es la mejor solución para la descarbonización completa del transporte público urbano de Barcelona.