La importancia de la biodigestion para salvar a nuestro planeta tierra

     

Desde la existencia del hombre había indicios del biogás, ya que se producía en forma natural en pantanos, bosques, mares e incendios. En el año de 1776, Alejandro Volta descubre metano al analizar agua estancada, detectando que salía un vapor. Humpry Dhabi, en 1808, produce gas metano en un laboratorio, el cual se toma de referencia como el inicio de la investigación en biogás. En 1869 por primera vez se utiliza éste en un hospital de Bombay. A principios del siglo pasado, en Asia se implantaron 120,000 biodigestores pequeños sin calefacción; en 1939 la India contaba con equipos para aplicar en climas fríos o cálidos. Durante la Segunda Guerra Mundial hubo una racionalización de combustibles que originó que los investigadores se interesaran, creando avances en el tema a un paso acelerado.

 

En 1970 China llevó a la práctica el uso de biogás en mayor escala al contar con siete millones de digestores rurales en funcionamiento, los cuales proveían de cocción e iluminación (2). Entre 1973 y 1985, Alemania tuvo un pequeño boom con el propósito de producir energía y proteger al medio ambiente. A partir de esos días a la actualidad, China, India, Holanda, Gran Bretaña, Suiza, Italia, España, Estados Unidos, Filipinas, Alemania, son líderes y han avanzado sobre el tema.

 

¿Qué es biodigestor (o digestor)?

 

Un biodigestor es un sistema natural y ecológico (contenedor) que aprovecha la digestión anaeróbica o ausencia de oxígeno de las bacterias para convertir cualquier residuo orgánico en gas y fertilizante, En la foto 1 se presenta el proceso del biogás y en la foto 2 se observa la parte externa de un modelo de biodigestor.

 

Objetivo del biodigestor:

Transformar residuos orgánicos en gases y, a la vez, reducir las emisiones a la atmósfera con el propósito de obtención de energía, permitiendo bienestar económico, desarrollo social y cultura ambiental.

Ventajas de un biodigestor:

 ■Produce biogás naturalmente, que es combustible.

 ■Evita el uso de leña que contribuye a la deforestación.  

 ■Permite aprovechar residuos orgánicos.

 ■El lodo producido en el proceso genera fertilizante.

 ■Promueve el desarrollo sustentable evitando la emisión de gases de efecto invernadero.

 ■Elimina problemas de sanidad: evita malos olores, insectos y controla los microorganismos capaces de generar enfermedades.

 ■Obtención de beneficios adicionales por la venta de bonos de carbono.

 ■Cumple con la normatividad nacional e internacional.

 ■Impide la contaminación de mantos acuíferos.

 ■Permite tener personal especializado en esta rama.

 ■Existe la opción de incursionar en proyectos de vanguardia.

 

Desventajas y riesgos:

 ■Su ubicación debe estar cercana al almacén donde se tiene la materia orgánica.

 ■La temperatura debe ser entre 15 y 60°C, lo que encarece el proceso en climas fríos.

 ■El biogás dentro de su composición tiene el subproducto llamado sulfuro de hidrógeno, que es un gas tóxico al ser humano y corrosivo a todo equipo del proceso.

 ■Existe riesgo de explosión o incendios, en caso de no cumplirse las normas de seguridad, mantenimiento y del personal.

¿Qué aspectos se deben considerar para el diseño de un biodigestor?

 

Se debe determinar siete variables que influyen en el buen desempeño. La primera es el monto de capital que está dispuesto a gastar; segundo es la cantidad y calidad de biogás que se quiere obtener; tercero es el tipo de la materia prima con que se cuente; cuarto el tamaño del biodigestor; quinto las características del terreno; sexto el uso que se le dará al abono orgánico y por último, la temperatura del lugar donde se instalará ya sea a nivel de ambiente o invernadero.

 

Dentro de los anteriores factores técnicos, se evalúa el residuo orgánico, la composición de acuerdo a la relación carbono e nitrógeno, la intensidad de agitado en el mezclado hasta que se tenga el pH de 7-7.2 y la existencia de baterías formadoras de metano conjuntamente con la temperatura del proceso de fermentación: Psicrofílica (15-18 °C), Mesofílica (28-33°C), Thermofílica (50-60 °C).

 

¿Cuántos tipos de biodigestores existen?

 

En el mercado tecnológico solo existen dos formas y se mencionan a continuación (3):

 ■Biodigestor de flujo discontinuo (BFD):

 

Es aquel en donde el residuo se deposita al inicio del proceso y la descarga se hace hasta que finaliza; requiere de mayor mano de obra, un espacio para almacenar la materia prima y un depósito de gas.

 ■Biodigestor de flujo continuo (BFC):

 

Son aquellos en donde el residuo se descarga de manera continua o por lo menos una vez al día, requiere de menos mano de obra, de una mezcla más fluida o movilizada de manera mecánica y un depósito de gas.

 

¿Cuáles son los insumos o materias primas y sustitutas que utiliza un biodigestor; en qué estado de materia están naturalmente?

 

La materia prima que se emplea en este equipo en específico son residuos agrícolas que son todos los desperdicios agropecuarios y cultivos energéticos, residuos sólidos urbanos que son toda materia orgánica desechada y productos que produzcan gases dentro de la basura, así como residuos industriales que no se aprovechan al máximo quedándole poder calorífico. Las aguas residuales son descarga a drenaje, las cuales llevan una cantidad de materia orgánica disuelta abundante que puede ser aprovechada. En su defecto, hay varios sustitutos en el caso de contingencia se mezcla uno con otro ó todos, y se obtendrá el mismo resultado. Los estados de materia en que se encuentran son líquidos, semisólido y sólidos (4), siendo éstos de fácil manera de conseguir, tal como se muestra en la Figura1 del origen en forma natural de insumos que conforman la biomasa.

 

Estructura de un biodigestor:         

Constan de dos partes:

a) Cámara de fermentación en donde la biomasa sufre la descomposición.

 

b) Cámara de almacén de gas. Existen también las siguientes, pero varían según el tipo de biodigestor:

 ■La pila de carga. Ingresa el residuo.     

 ■La pila de descarga. Se obtiene el residuo usado.

 ■El agitador. Remueve los residuos.

 ■La tubería de gas. Salida para su uso.

 ■Inversión para un biodigestor:

 

 

 

 

Puede ser a través de las siguientes modalidades:

 

a) Recursos propios, en donde el interesado en contar con esta tecnología solventará todos los costos del proyecto, dado que tiene la solvencia económica para llevarlo a cabo.

b) La segunda se aplica cuando el capital requerido del proyecto estimado no es suficiente, por eso se busca financiamiento, apoyo y benéficos del Gobierno Federal a través del Programa Nacional de Desarrollo de Bioenergéticas por medio de las instituciones gubernamentales y privadas correspondientes.(5) Estos planes consisten en ofrecer montos máximos hasta un millón de pesos en la construcción de biodigestor o hasta 250 mil pesos para generador de electricidad. Cabe aclarar que la cantidad prestada y apoyo dependerá de la situación financiera del solicitante-tamaño-costos producción y que el beneficiario aporte el 50% o más de la inversión, ya que existe un acuerdo entre ambas partes se fija la tasa de interés, el plazo de pago, la posibilidad de algún periodo de gracia, el beneficio en la tasa de interés; siempre y cuando tenga garantías, comisión de apertura, apoyo para el desarrollo de documentos e inclusión de Mecanismos de Desarrollo Limpio. Esta propuesta se considera una buena oportunidad para seguir potencializando la infraestructura nacional.