La disponibilidad de energía se ha convertido en un problema para las naciones del mundo, pero éste se complica por los intereses económicos y políticos que involucra su generación. Frente a este panorama, el uso de combustibles fósiles para obtenerla se convierte en una alternativa viable para satisfacer esta necesidad.
El empleo de biodigestores hace posible este proceso y constituye una valiosa herramienta para el tratamiento de desechos orgánicos de explotaciones agropecuarias, ya que permite disminuir la carga contaminante, mejora la capacidad fertilizante del material, elimina los malos olores y genera un gas combustible denominado biogás, el cual tiene diversos usos.
La materia orgánica puede ser estiércol (animal o humano), las aguas sucias de las ciudades o los residuos de los rastros o mataderos, que junto con agua, ingresan a un biodigestor de forma cilíndrica o esférica por un ducto de entrada para que el material sea digerido por acción bacteriana.
A pequeña y mediana escalas, el biogás ha sido utilizado en la mayor parte de los casos para cocinar en combustión directa en estufas simples. Sin embargo, también puede ser empleado para iluminación, calefacción y como reemplazo de la gasolina o el ACPM (combustible diesel) en motores de combustión interna.
Generación de electricidad
El biogás puede utilizarse como combustible para motores diesel y a gasolina, a partir de los cuales se puede producir energía eléctrica por medio de un generador. Concretamente, en el caso de los motores diesel, el biogás puede reemplazar hasta el 80 por ciento del ACPM. El porcentaje no es más alto, debido a que la baja capacidad de ignición del biogás no permite reemplazar la totalidad del ACPM en este tipo de motores que carecen de bujías para la combustión.
A pesar de que en los motores a gasolina el biogás no puede reemplazar la totalidad de la misma, en general, en los proyectos agropecuarios se le ha dado preferencia a los motores diesel por considerar que son más resistentes y porque es más fácil encontrarlos en el medio rural.
En sus inicios, el objetivo principal de la producción de biogás fue disminuir el consumo de leña o electricidad, pero en los últimos años el biodigestor ha tomado mayor importancia como parte fundamental del sistema de tratamiento de aguas sucias de las explotaciones agropecuarias.
La utilización del biogás en los motores Perkins, considerando un nivel de sustitución del ACPM del 60 por ciento y 4 horas diarias de generación de electricidad, ha significado una reducción de 40 por ciento en el costo por kWh.
En conclusión, el uso de biogás para la generación de electricidad da un valor adicional al empleo de biodigestores en las empresas agropecuarias. En los motores diesel para la generación de electricidad, el uso de biogás ha mostrado ahorros hasta de 40 por ciento, además de las ventajas de integrar la producción de alimentos y generar energía de manera sostenible.
Primera planta en México
En menos de dos años operará la primera planta generadora de energía eléctrica a partir de estiércol en México, con una coinversión por 84 millones de dólares de ganaderos mexicanos y el consorcio español Madesa, que permitirá suministrar el servicio a 12 municipios de Hidalgo.
Jorge Alberto Corona Villaseñor, director general del Complejo Agroindustrial de Tizayuca, SA (Caitsa), explicó que el plan es integral porque, con lo que hoy es un contaminante como el estiércol, se beneficiará a la población de esta importante cuenca lechera, se protegerá el medio ambiente y se generarán empleos.
La planta entraría en operación con una capacidad de generación de 529 millones de kilovatios hora/año, suficientes para abastecer de electricidad a 12 de los 84 municipios de la entidad.
Este proyecto cuenta con financiamiento de dos instituciones bancarias; los ganaderos participarán con 10 por ciento y el resto será de la firma española. (El Financiero, 10/05/2002).
El proceso que ocurre en el interior del biodigestor libera la energía química contenida en la materia orgánica, la cual se convierte en biogás, cuyos principales componentes son el metano (CH4) y el dióxido de carbono (CO2).
El metano, como principal componente del biogás, confiere las características combustibles al mismo, así como su valor energético.
Ventajas del biodigestor
Puede ser construido con ladrillo y cemento, metal o plástico. Se han diseñado de plásticos tubulares de flujo continuo para la generación de biogás a partir del estiércol de los animales de granja, principalmente porcinos y bovinos.
Permite la producción de biogás y mejora la capacidad fertilizante del estiércol, ya que todos los nutrientes como el nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, así como los elementos menores, son conservados en el efluente (el ducto de salida).
El nitrógeno, que está presente en el estiércol en forma de macromoléculas, es convertido a formas más simples como amonio (NH4+), las cuales pueden ser aprovechadas directamente por la planta. Además, el efluente es mucho menos oloroso que el afluente.
Se ha observado que alrededor del 85 por ciento de los patógenos no sobreviven al proceso de biodigestión. En condiciones de laboratorio, con temperaturas de 35 grados centígrados, los coliformes fecales fueron reducidos en 50-70 por ciento y los hongos en 95 por ciento en tan sólo 24 horas.
