Biomasa como energía alternativa

  El biogás

El ser humano tiene la tradicional virtud de producir desperdicios, por lo que se ha generado un impulso para aprovechar la energía que tiene la masa de residuos (BIOMASA). El Biogas conocido como ¨Gas de los Pantanos¨ es producido por la fermentación anaeróbica (sin oxígeno) de residuos orgánicos e inorgánicos. Mezclados con agua y depositados en un recipiente cerrado e impermeable (Biodigestor) a temperaturas entre los 20 y 30 grados centígrados, se descomponen debido a las bacterias anaeróbicas. Las primeras experiencias se hicieron a principios de siglo, evitando la polución que produce la eliminación por incineración y, además motivadas por las dificultades que produjeron las guerras en el suministro de combustibles. La mayor cantidad de Biodigestores, se construyeron en granjas.

Porque en las granjas sale el compostaje el cual es el más utilizado para la realización adecuada de la energía biomasa.

 Etapas:

·         Para obtener biogás se presentan tres etapas principales: Hidrólisis, Fase Acida y Fase Hidrogenada. Al finalizar las cuales se obtienen un GAS y un LÍQUIDO.

• ·         El GAS contiene un 55-70 % de Metano, 30-40 % de Dióxido de Carbono y Hidrogeno 1-3 % 2-5 % de otros Gases.
• ·         El LÍQUIDO conocido como BIOFERTILIZANTE (inodoro) contiene 20 % de proteínas, un 14 % más de Nitrógeno y 20 % más de Potasio que igual mezcla de residuos procesados aeróbicamente, y con PH (acidez) de 7,5.
• ·         BIODIGESTION es que el 99 % de los parásitos (amebas, culis, tenias etc.) mueren en el proceso. No sólo resuelve problemas de saneamiento sino que además produce combustible y un fertilizante que posibilita la independencia energética de la propiedad rural. El proceso digestivo se completa entre los 30 y 40 días produciéndose la mayor cantidad de BIOGAS.

Se tienen que renovar los insumos (residuos) para mantener la producción. También se deberá limpiar el biodigestor (1a2 veces al año) cuando los residuos no digeribles alcanzan cierta magnitud, vaciándolo totalmente en forma manual o por bombeo. Debe tener mecanismos para extracción de los lodos y sobrenadantes, acumulación y expulsión de gases, eliminación de los sólidos y dispositivos de seguridad contra explosión y la purga del digestor.

Ø  El biogás para la generación eléctrica

El biogas puede ser utilizado como combustible para motores diesel y a gasolina, a partir de los cuales se puede producir energía eléctrica por medio de un generador. En el caso de los motores diesel, el biogas puede reemplazar hasta el 80% del combustible, la baja capacidad de ignición del biogas no permite reemplazar la totalidad en este tipo de motores que carecen de bujía para la combustión. Aunque en los motores a gasolina el biogas puede reemplazar la totalidad del mismo.

Ø  La biomasa puede ser extraída también de:

·         Plantaciones energéticas: Estas son grandes plantaciones de árboles o plantas cultivadas con el fin específico de producir energía. Para ello se seleccionan árboles o plantas de crecimiento rápido y bajo mantenimiento, las cuales usualmente se cultivan en tierras de bajo valor productivo. Su período de cosecha varía entre los tres y los diez años. También se utilizan arbustos que pueden ser podados varias veces durante su crecimiento, para extender la capacidad de cosecha de la plantación. Existen también muchos cultivos agrícolas que pueden ser utilizados para la generación de energía: caña de azúcar, maíz, sorgo y trigo. Igualmente, se pueden usar plantas oleaginosas como palma de aceite, girasol o soya y algunas plantas acuáticas como jacinto de agua o las algas, para producir combustibles líquidos como el etanol y el biodiesel.

Adicionalmente, este tipo de cultivos sirve para controlar la erosión y la degradación de los suelos, además puede proveer otros beneficios a los agricultores. Una granja típica, usualmente, sólo genera uno o dos productos de mayor valor comercial como maíz, café, leche o carne. El ingreso neto de ello es, a menudo, vulnerable a las fluctuaciones del mercado, al aumento del costo en los insumos, a las variaciones climáticas y a otros factores. Dado que las plantas de generación de energía requieren un suministro estable de combustible, los cultivos asociados a ellas pueden proveer un ingreso permanente a los granjeros que decidan diversificar su producción.

·         Residuos forestales: 

     Los residuos de procesos forestales son una importante fuente de biomasa que actualmente es poco explotada en el área  centroamericana. Se considera que, de cada árbol extraído para la producción maderera, sólo se aprovecha comercialmente un porcentaje cercano al 20%. Se estima que un 40% es dejado en el campo, en las ramas y raíces, a pesar de que el potencial energético es mucho mayor como se muestra en la figura 5, y otro 40% en el proceso de aserrío, en forma de astillas, corteza y aserrín. La mayoría de los desechos de aserrío son aprovechados para generación de calor, en sistemas de combustión directa; en algunas industrias se utilizan para la generación de vapor. Los desechos de campo, en algunos casos, son usados como fuente de energía por comunidades aledañas, pero la mayor parte no es aprovechada por el alto costo del transporte.

·         Desechos agrícolas: 

La agricultura genera cantidades considerables de desechos (rastrojos): se estima que, en cuanto a desechos de campo, el porcentaje es más del 60%, y en desechos de proceso, entre 20% y 40%. Al igual que en la industria forestal, muchos residuos de la agroindustria son dejados en el campo. Aunque es necesario reciclar un porcentaje de la biomasa para proteger el suelo de la erosión y mantener el nivel de nutrientes orgánicos, una cantidad importante puede ser recolectada para la producción de energía. Ejemplos comunes de este tipo de residuos son el arroz, el café y la caña de azúcar. Los campos agrícolas también son una fuente importante de leña para uso doméstico: más del 50% del volumen total consumido. Por otro lado, las granjas producen un elevado volumen de “residuos húmedos” en forma de estiércol de animales. La forma común de tratar estos residuos es esparciéndolos en los campos de cultivo, con el doble interés de disponer de ellos y obtener beneficio de su valor nutritivo. Esta práctica puede provocar una sobre fertilización de los suelos y la contaminación de las cuencas hidrográficas.

·         Desechos industriales:

       La industria alimenticia genera una gran cantidad de residuos y subproductos, que pueden ser usados como fuentes de energía, los provenientes de todo tipo de carnes (avícola, vacuna, porcina) y vegetales (cáscaras, pulpa) cuyo tratamiento como desechos representan un costo considerable para la industria. Estos residuos son sólidos y líquidos con un alto contenido de azúcares y carbohidratos, los cuales pueden ser convertidos en combustibles gaseosos.

·         Desechos urbanos:

       Los centros urbanos generan una gran cantidad de biomasa en muchas formas, por ejemplo: residuos alimenticios, papel, cartón, madera y aguas negras. La mayoría de los países centroamericanos carecen de adecuados sistemas para su procesamiento, lo cual genera grandes problemas de contaminación de suelos y cuencas; sobre todo por la inadecuada disposición de la basura y por sistemas de recolección y tratamiento con costos elevados de operación. Por otro lado, la basura orgánica en descomposición produce compuestos volátiles (metano, dióxido de carbono, entre otros) que contribuyen a aumentar el efecto invernadero. Estos compuestos tienen un considerable valor energético que puede ser utilizado para la generación de energía “limpia”. En el corto y mediano plazo, la planificación urbana deberá incluir sistemas de tratamiento de desechos que disminuyan eficazmente las emanaciones nocivas de los desechos al ambiente, dándoles un valor de retorno por medio del aprovechamiento de su contenido energético, pues aproximadamente el 80% de toda la basura orgánica urbana puede ser convertida en energía.