Estimad@s Clientes y/o amantes del LEAN:
Hace unas semanas dediqué un post a ensalzar la determinación
de los habitantes Wildpoldsried, un pueblo alemán cercano a la frontera con Austria
para, a partir de excrementos de sus vacas, embarcarse en un cambio de modelo
energético que, aparte de ser más limpio, les ha convertido en la envidia de
Europa, por haber sido capaces de convertir una zona deprimida en otra con
claras perspectivas de futuro
El punto de partida fue deshacerse de la central de gasoil y
poner una de biogás, alimentada con los excrementos de sus queridas vacas,
entre otros productos, para generar la energía que necesitaban para la
calefacción….es evidente que eso en sí, solo eso, no ha sido la razón del
cambio, pero sí la palanca en la que se han apoyado para dar ejemplo a otras de
las múltiples zonas deprimidas que hay a lo largo y ancho de nuestra querida
Europa
La idea clave es poderosa: transformar los residuos de
nuestras granjas, inteligentemente mezclados, en un gas, el metano, que pueda
ser utilizado como combustible
…..y ¿dónde radica esa inteligencia?.....en saber aprovechar
la función de diferentes bacterias, presentes en diferentes
residuos/excrementos, para sacar el rendimiento suficiente para que esta
solución sea rentable
……¿cómo consiguen eso?.....con las técnicas llamadas
de co-digestión…..ahí está el truco de todo
Una reflexión final: es curioso, pero que muy curioso, que
lo mismo que ocurrió en el pasado ( según algunos evolucionistas, liderados por
la bióloga americana Lynn Margulis ) , que fue que la colaboración de
varias bacterias ocasionó saltos cuánticos en la evolución de la vida, pueda
ser la base de una solución extremadamente elegante/práctica/vital para el
futuro de nuestro querido planeta
A los interesados en los detalles de esta teoría de
colaboración bacteriana en los saltos evolutivos, les recomiendo mi post:
Mensajes amables de fin de semana: quizá venimos del trabajo
en equipo de unas cuantas bacterias:
Dedicaré el resto de este escrito a exponer, una vez hecha
la correspondiente navegación por la red, los principios en los que se basa
esta forma de generación de energía que llamamos “Digestión Anaerobia”
Digestión anaerobia
La descomposición anaerobia (en ausencia total de oxígeno o
nitratos) de la materia orgánica produce un gas combustible. Este gas contiene
una alta proporción en metano (CH4 en concentración superior al 60 % en el
gas), con una potencia calorífica inferior del orden de 5.500 kcal/m3 , y se
designa usualmente como biogás. Todo proceso de digestión anaerobia lleva
parejo una eliminación/depuración de la carga orgánica y la producción de este
gas. Las instalaciones especialmente diseñadas para optimizar este proceso se
designan como “digestores de metano”, “plantas de biogás” o simplemente
“reactores anaerobios”.
Fases de la fermentación anaerobia
La digestión anaerobia está caracterizada por la existencia
de tres fases diferenciadas en el proceso de degradación del substrato,
interviniendo diversas poblaciones de bacterias (ver Fig. 1)
Limitantes a la implantación:
CO-DIGESTIÓN
El co-tratamiento consiste en el tratamiento conjunto
de residuos orgánicos diferentes, con el objetivo de:
1.- Aprovechar la complementariedad de
las composiciones para permitir perfiles de proceso más eficaces.
2.- Compartir instalaciones de tratamiento.
3.- Unificar metodologías de gestión.
4.- Amortiguar las variaciones temporales en
composición y producción de cada residuo por separado.
5.- Reducir costes de inversión y explotación.
Se ha comprobado que la co-digestión de residuos de la
producción de aceite de oliva virgen y estiércol de bovino hace posible el
tratamiento del primero, aumentando a su vez la producción de biogás del
estiércol (Angelidaki et al., 1997). La mezcla de purines de cerdo ha mostrado
buenos resultados en otros estudios, llegando a niveles de eliminación de la
DQO del orden del 65% (Schmidt et al., 1999). La mezcla de purines de cerdo y
fangos de depuradora, tanto en régimen termofílico como mesofílico, ha
proporcionado resultados positivos (Flotats et al., 1999). También se han obtenido
mejoras en las producciones de biogás con mezclas de purines o estiércol bovino
y restos vegetales (Dar y Tandon, 1987), con mezclas de residuos de tomates
(Trujillo et al., 1993), con mezclas de residuos de frutas y verduras
(Callaghan et al., 1999), o con mezclas con residuos de la industria láctea
(Gavala et al., 1996). La casuística combinatoria es considerable.
Conclusiones
Los residuos urbanos e industriales suelen contener altas
concentraciones de materia orgánica fácilmente degradable, por lo cual presentan
un mayor potencial de producción de biogás que los residuos ganaderos
(ver tabla II), pudiendo llegar a 1000 m3 de biogás por tonelada de residuo.
Sin embargo, estos residuos pueden presentar problemas en su digestión,
como deficiencia en nutrientes necesarios para el desarrollo de los
microorganismos, baja alcalinidad o excesivo contenido en sólidos (Banks y
Humphreys, 1998). Los residuos ganaderos, y en concreto los purines de cerdo,
pueden ser una buena base para la co-digestión ya que, generalmente, presentan
un contenido en agua más elevado que la mayoría de residuos industriales, una
mayor capacidad tampón y aportan todos los nutrientes necesarios para el
crecimiento de microorganismos anaerobios (Angelidaki y Ahring, 1997).
En una palabra, haciendo un “max-mix” de diferentes tipos de
residuos, se pueden conseguir aprovechar las ventajas y reducir los
inconvenientes de cada uno de ellos…..a eso lo llamaría trabajo en equipo…¿no?
Ni que decir tiene que ese trabajo en equipo lo llevan a
cabo diferentes bacterias, las verdaderas responsables de determinadas
transformaciones clave que se produce en la llamada digestión anaerobia
He sacado toda esta información de un excelente escrito
generado por varios profesores de la Universidad de Lleida:
Otros enlaces interesantes son:
Fases de la digestión anaerobia:
Delicioso videoclip explicándolo de una manera sencilla….
eso sí, en francés:
Fabricando un biodigestor en casa para tener gas para
cocinar, explicado para niños:
El siguiente, mucho más profundo…es una tesis doctoral:
Por último, algo de costes/pay-backs y ventajas:
El costo de un
proyecto de un biodigestor chino es de
unos US$200 y tiene una vida útil de 10 años.
Se calcula que para una familia de
campesinos, esta inversión es recuperada
en término de 6 meses aproximadamente
Con esta inversión se construye e instala
un biodigestor de polietileno de 16 metros
cúbicos y 4 metros cúbicos de capacidad
de almacenamiento de biogas,
Con un biodigestor de este tamaño se
produce diariamente entre 2 a 4 metros
cúbicos de biogas.
proyecto de un biodigestor chino es de
unos US$200 y tiene una vida útil de 10 años.
Se calcula que para una familia de
campesinos, esta inversión es recuperada
en término de 6 meses aproximadamente
Con esta inversión se construye e instala
un biodigestor de polietileno de 16 metros
cúbicos y 4 metros cúbicos de capacidad
de almacenamiento de biogas,
Con un biodigestor de este tamaño se
produce diariamente entre 2 a 4 metros
cúbicos de biogas.
Ventajas:
• Producen biogás, que puede ser usado como
combustible para, por ejemplo, cocinar alimentos
sin que adquieran un olor o sabor extraño.
Al utilizar esta fuente de energía se evita el uso
de leña, contribuyendo a la disminución de la
deforestación
Permite aprovechar los excrementos, evitan
problemas de contaminación de aguas, malos
olores o criadero de insectos y controlan los
microorganismos capaces de generar
enfermedades (patógenos)
• Mejoran la capacidad fertilizante del estiércol.
El lodo producido en el proceso genera un efluente
rico en nutrientes como nitrógeno, fósforo,
potasio o magnesio, que son aprovechados
directamente por las plantas. De esta manera,
se permite el tratamiento de los desechos
orgánicos de las explotaciones agropecuarias
y disminuye su carga contaminante.
problemas de contaminación de aguas, malos
olores o criadero de insectos y controlan los
microorganismos capaces de generar
enfermedades (patógenos)
• Mejoran la capacidad fertilizante del estiércol.
El lodo producido en el proceso genera un efluente
rico en nutrientes como nitrógeno, fósforo,
potasio o magnesio, que son aprovechados
directamente por las plantas. De esta manera,
se permite el tratamiento de los desechos
orgánicos de las explotaciones agropecuarias
y disminuye su carga contaminante.
Que disfrutéis cada hora del fin de semana
Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros
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