Tema: Biogás à rea: QuÃ−mica Biogás Beneficios ambientales

Tema: Biogás
à rea: QuÃ−mica
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 especÃ−ficos, por las
reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos (bacterias
metanogénicas, etc.) y otros factores, en ausencia de oxÃ−geno (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 tecnologÃ−a 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
paÃ−ses del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo paÃ−ses como Argentina, Cuba, Colombia y
Brasil tienen desarrollada esta tecnologÃ−a. Estos modelos de biodigestores familiares, construidos a partir
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de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento,
asÃ− como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una
`tecnologÃ−a apropiada'.
Beneficios ambientales:
La utilización del biogás en los vehÃ−culos 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 habrÃ−a 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 energÃ−a 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 energÃ−a
• 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 caracterÃ−sticas 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 lÃ−mites sociales y ambientales. Luego, la valoración de la producción de biogás y
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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 energÃ−a 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 energÃ−a 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 tuberÃ−as 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 tuberÃ−as, 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 tuberÃ−as 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
tuberÃ−a del otro extremo.
Debido a la ausencia de oxÃ−geno 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 sulfhÃ−drico (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 lÃ−nea de gas, el tercer extremo de la tuberÃ−a 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
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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 energÃ−a Marcelo
• EnergÃ−a 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 maestrÃ−a en IngenierÃ−a Ambiental que se llevó a cabo en la FRGP UTN a cargo
del licenciado MartÃ−n 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 hacÃ−an 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 energÃ−a reduciendo la contaminación.
Invetsigando, en la página de SecretarÃ−a 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.
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