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En regiones altamente dependientes de las importaciones de combustibles fósiles, el biometano representa un biocombustible prometedor para la transición a una economía circular de base biológica. Si bien el biometano generalmente se produce a través de la digestión anaeróbica y la mejora, la biometanización del gas de síntesis (syngas) derivado de la gasificación de desechos sólidos recalcitrantes se ha convertido en una alternativa prometedora. Este trabajo presenta un análisis exhaustivo y en profundidad del estado del arte y los avances más recientes en el campo, recopilando el potencial de esta tecnología junto con los cuellos de botella que requieren más investigación. Se analizan críticamente los parámetros operativos y de diseño clave que rigen la producción de gas de síntesis y la biometanización (p. ej., materia prima orgánica, diseño de gasificador, microbiología, configuración del biorreactor, etc.).