Tema: Biogás

Área: Química

Biogás

Beneficios ambientales

Beneficios económicos

Ciclo de reciclaje: recuperación, proceso de reciclaje, pusta en valor.

¿Podemos hacer biogás?

Biogás en Buenos Aires

Video sobre el biogás

Biogás:

El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos (bacterias metanogénicas, etc.) y otros factores, en ausencia de oxígeno (esto es, en un ambiente anaeróbico). Este gas se ha venido llamando gas de los pantanos, puesto que en ellos se produce una biodegradación de residuos vegetales semejante a la descrita.

El biogás es una forma ecológica de generar gas. Se produce por la descomposición de residuos o materia orgánica. La tecnología que se requiere para poder producir biogás se llama biodigestor y es bastante simple ya que consta de una cámara donde se incorporan los residuos orgánicos como restos de comida, cosechas, estiércol,etc y se agregan bacterias anaerobicas que son las que degradan la materia que luego de un tiempo se transforma en metano.

Este gas puede ser utilizado para calefaccionar, cocinar y demás actividades como el gas natural.

Las ventaja es que permite reducir la cantidad de residuos sólidos urbanos, no genera gases de efecto invernadero y son renovables.

El Biodigestor

Un biodigestor es un sistema natural que aprovecha la digestión anaerobia (en ausencia de oxigeno) de las bacterias que ya habitan en el estiércol, para transformar éste en biogás y fertilizante. El biogás puede ser empleado como combustible en las cocinas, o iluminación, y en grandes instalaciones se puede utilizar para alimentar un generador que produzca electricidad. El fertilizante, llamado biól, inicialmente se ha considerado un producto secundario, pero actualmente se esta considerando de la misma importancia, o mayor, que el biogás ya que provee a las familias campesinas de un fertilizante natural que mejora mucho el rendimiento de las cosechas.

Los biodigestores familiares de bajo costo han sido desarrollados y están ampliamente implantados en países del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo países como Argentina, Cuba, Colombia y Brasil tienen desarrollada esta tecnología. Estos modelos de biodigestores familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento, así como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una `tecnología apropiada'.

Beneficios ambientales:

La utilización del biogás en los vehículos ofrece ventajas medioambientales en muchos aspectos, particularmente con respecto a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Estos efectos beneficiosos no sólo se deben a la sustitución de la gasolina y del diésel por biogás; la utilización del biogás también implica que el metano, que de otra forma se habría liberado a la atmósfera procedente de estercoleros, basureros y vertederos, se ha utilizado en su lugar.

Estudios realizados por el Centro de Investigación Conjunta de la Comisión Europea, demuestran que el biogás es superior a otros combustibles utilizados por los automóviles pudiendo reducirse, mediante su uso, las emisiones de gases de efecto invernadero en un 180%. En cuanto a eficiencia energética, el biogás se encuentra al mismo nivel o es incluso mejor que los combustibles de segunda generación, tales como el DME (dimetil éter) o el diésel sintético procedente de la madera o de sus residuos.

En comparación con los biocombustibles, el etanol y el biodiésel ofrecen beneficios medioambientales en otros ámbitos además de en el del transporte. El biogás ayuda a conseguir un sistema de gestión de residuos más sostenible al extraer energía de los mismos.

Además, se puede utilizar los nutrientes presentes en el lodo digerido o residual como abono.

Los biofertilizantes ofrecen muchas ventajas:

• Pueden sustituir a los abonos comerciales producidos utilizando energía

• procedente de combustibles fósiles.

• Pueden mejorar los suelos de arcilla compacta, dando como resultado un mayor rendimiento.

• Pueden mejorar las condiciones de los cultivos ecológicos.

• Ayudan al descenso de las emisiones de nitrógeno al aire y al agua, dos de los objetivos medioambientales de Suecia con respecto a la reducción de la eutrofización de lagos y cursos de agua.

Beneficios económicos:

Para estimar los Beneficios Económicos Totales (BET) de la digestión anaeróbica a bajo costo, se identificó un biodigestor de polietileno de tamaño promedio como el descrito por Aguilar (2001a, 2001b), y ha sido evaluado por sus características como una unidad en un sistema integrado de producción agropecuaria. El proceso de evaluación incluye un análisis de sistemas con entradas y salidas, al que posteriormente se procede a valorar en términos económicos en base a la información derivada del análisis anterior. El método aplicado para la valoración monetaria (términos económicos) es el de costos evitados como es descrito por Pearce (1993), Turner et al. (1994), Edwards-Jones et al. (2000), Russell (2001), entre otros.

Se ha preparado un análisis de sistemas siguiendo el modelo de compartimentos sugerido por Russell (2001). El modelo de compartimentos se utiliza para simplificar situaciones espaciales complejas. Un ejemplo de este modelo es el análisis de un ecosistema de arroz preparado por Conway (1987), y que también incluye límites sociales y ambientales. Luego, la valoración de la producción de biogás y flujo de nutrientes es utilizada para estimar los beneficios directos. El valor monetario del biogás se estima por su capacidad para reemplazar otras fuentes de energía fósiles usadas comúnmente en zonas rurales. El valor del efluente se calcula por el valor comercial de los nutrientes recolectados al final del proceso de biodigestión. El valor de los nutrientes representa al valor equivalente de nutrientes utilizando fertilizantes comerciales. Los valores han sido estimados usando valores de fertilizantes en Tailandia. El análisis de los valores funcionales de la aplicación de este tipo de biodigestor se basa en el potencial del uso de biogás para reducir el uso de fuentes no renovables de energía y su capacidad teórica para reducir la emisión de CO2 como un gas de efecto invernadero.

Ciclo de reciclaje:

¿Podemos hacer biogás?

Los biodigestores familiares de bajo costo:

Este modelo de biodigestor consiste en aprovechar el polietileno tubular (de color negro en este caso) empleado en su color natural transparente en capas solares, para disponer de una cámara de varios metros cúbicos cerrada herméticamente. Este hermetismo es esencial para que se produzcan las reacciones biológicas anaerobias.

El film de polietileno tubular se amarra por sus extremos a tuberías de conducción, de unas seis pulgadas de diámetro, con tiras de liga recicladas de las cámaras de las ruedas de los autos. Con este sistema, calculando convenientemente la inclinación de dichas tuberías, se obtiene un tanque hermético. Al ser flexible el polietileno tubular, es necesario construir una `cuna' que lo albergue, ya sea cavando una zanja o levantando dos paredes paralelas.

Una de las tuberías servirá como entrada de materia prima (mezcla de estiércol con agua de 1:4). En el biodigestor se alcanza finalmente un equilibrio de nivel hidráulico, por el cual, según la cantidad de estiércol mezclado con agua que se introduzca, saldrá una determinada cantidad de fertilizante por la tubería del otro extremo.

Debido a la ausencia de oxígeno en el interior de la cámara hermética, las bacterias anaerobias contenidas en el propio estiércol comienzan a digerirlo. Primeramente se produce una fase de hidrólisis y fermentación, posteriormente una acetogénesis y finalmente la metanogénesis por la cual se produce metano. El producto gaseoso llamado biogás realmente tiene otros gases en su composición, como son dióxido de carbono (20-40%), nitrógeno molecular (2-3%) y sulfhídrico (0,5-2%), siendo el metano el más abundante con un 60-80%.

La conducción de biogás hasta la cocina se hace directa, manteniendo todo el sistema a la misma presión: entre 8 y 13 cm de columna de agua dependiendo de la altura y el tipo de fogón. Esta presión se alcanza incorporando en la conducción una válvula de seguridad construida a partir de una botella de refresco. Se incluye un `tee' en la conducción, y mientras sigue la línea de gas, el tercer extremo de la tubería se introduce en el agua contenida en la botella de 8 a 13 cm. También se añade un reservorio, o almacén de biogás, en la conducción, permitiendo almacenar unos 2 o 3 metros cúbicos de biogás.

Estos sistemas adaptados para altiplano han de ser ubicados en `cunas' enterradas para aprovechar la inercia térmica del suelo, o bien dos paredes gruesas de adobe en caso de que no se pueda cavar. Además se encierran los biodigestores en un invernadero de una sola agua, apoyado sobre las paredes laterales de adobe. En el caso de biodigestores de trópico o valle, el invernadero es innecesario pero se ha de proteger el plástico con una semisombra.

Los costes en materiales de un biodigestor pueden variar de 110 dólares para trópico a 170 dólares para altiplano, ya que en la altura tienen mayores dimensiones y requieren de carpa solar.

Biogás en Buenos Aires:

Existen varias empresas en la Argentina que se encargan de la fabricación del biogás.

Algunas de ellas son:

• Biogás S.R.L.

• Aga Sa-Biogás S.R.L.

• ECR Solar

• Refrigeración y energía Marcelo

• Energía Natural Sistemas Alternativos

• Pfi Energy & Ecology S.A.

También se ponen en marcha, diferentes proyectos a cargo de diversos organismos, por ejemplo:

• Dentro de la maestría en Ingeniería Ambiental que se llevó a cabo en la FRGP UTN a cargo del licenciado Martín Calandra y el doctor Pablo Tarela, en colaboracióncon el Instituto Pasteur de Buenos Aires. El proyecto fue denominado "Contaminación urbana con excrementos de perros" y justamente hacían biogás con los desechos caninos.

• Otra propuesta, formulada por investigadores de la Facultad de Veterinaria de la UBA, consiste en construir un biodigestor para transformar el estiércol de los animales en combustible. La iniciativa contribuye a generar energía reduciendo la contaminación.

Invetsigando, en la página de Secretaría del Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación, encontramos más de 48 proyectos sobre el biogás a desarrollarse en la Argentina. El 50% estaban en proceso, el 25% estaban en suspensión y el restante 25% fueron desaprobados.