Aparte del viento, el sol, la geotermia, la hidráulica, etc., existen numerosas fuentes de energía renovable. Hoy vamos a analizar y conocer una fuente de energía renovable que puede que no sea tan conocida como las demás, pero que tiene un gran poder. Se trata de biogás.
El biogás es un gas poderoso elaborado a partir de desechos orgánicos. Además de sus múltiples beneficios, es una forma de energía limpia y renovable. ¿Le gustaría aprender más sobre el biogás?
Propiedades del biogás
El biogás es un gas que se produce en entornos naturales o en determinados dispositivos. Es producto de reacciones de degradación biológica de sustancias orgánicas. Por lo general, se elaboran en vertederos porque cualquier materia orgánica que se deposite se descompondrá. Cuando esta materia orgánica se expone a agentes externos, se degrada por la acción de microorganismos como las bacterias metanogénicas (bacterias que aparecen cuando no hay oxígeno y se alimentan del gas metano) y otros factores.
En estos entornos donde no hay oxígeno y donde estas bacterias comen materia orgánica, su producto de desecho es el gas metano y el CO2. De ahí la composición del biogás Es una mezcla de 40% y 70% de metano y el resto de CO2.. También tiene otras pequeñas proporciones de gases como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y sulfuro de hidrógeno (H2S), pero no son fundamentales.
Cómo se produce el biogás
El biogás se produce por descomposición anaeróbica y es muy útil para el tratamiento de residuos biodegradables, ya que produce un combustible de alta calidad y crea aguas residuales que se pueden utilizar como acondicionador del suelo o compost genérico.
Con este gas La energía eléctrica se puede generar de diferentes formas. La primera es utilizar turbinas para mover gas y generar electricidad. Otra opción es utilizar gas para generar calor en hornos, hornos, secadoras, calderas u otros sistemas de combustión que requieran gas.
Dado que se crea mediante la descomposición de materia orgánica, se considera un tipo de energía renovable que puede reemplazar a los combustibles fósiles. También puede proporcionarle energía para cocinar y calentar, al igual que lo hace el gas natural. El biogás también está conectado a un generador y genera electricidad mediante motores de combustión interna.
Potencial energético
Producción de biogás en vertederos
Entonces se puede decir que el biogás tiene el potencial de reemplazar a los combustibles fósiles porque realmente tiene que tener un gran poder energético. Con un metro cúbico de biogás Puede producir luz hasta por 6 horas. La luz producida puede alcanzar hasta una bombilla de 60 vatios. También puede hacer funcionar un refrigerador de metros cúbicos durante una hora, una incubadora durante 30 minutos y un motor HP durante 2 horas.
Por tanto, se tiene en cuenta el biogás un gas fuerte con una increíble capacidad energética.
Historia del biogás
Las primeras menciones de este gas se remontan a 1600, cuando varios científicos identificaron este gas como el resultante de la descomposición de la materia orgánica.
A lo largo de los años, en 1890, se construyó el primer biodigestor en el que se produce biogás y fue en la India. En 1896, el alumbrado público de Exeter, Inglaterra, funcionaba con gas obtenido de digestores que fermentaban los lodos de depuradora de la ciudad.
Cuando terminaron las dos guerras mundiales, las denominadas fábricas productoras de biogás comenzaron a extenderse por toda Europa. En estas fábricas se desarrolló biogás para los automóviles de esa época. Los tanques Imhoff son conocidos como tales que tratan aguas residuales y fermentan sustancias orgánicas para producir biogás. El gas producido se utilizó para operar los sistemas, para vehículos municipales y en algunas ciudades se inyectó en la red de gas.
Difusión de biogás se vio obstaculizado por la fácil accesibilidad y el rendimiento de los combustibles fósiles Después de la crisis energética de la década de 1970, se reanudó la investigación y el desarrollo de biogás en todos los países del mundo, con un mayor enfoque en los países de América Latina.
En los últimos 20 años, el desarrollo del biogás ha logrado importantes avances gracias a los descubrimientos sobre los procesos microbiológicos y bioquímicos involucrados y al estudio del comportamiento de los microorganismos que intervienen en condiciones anaeróbicas.
¿Qué son los biodigestores?
Los biodigestores son tipos de recipientes cerrados, herméticos y estancos en los que se puede colocar y descomponer materia orgánica y producir biogás. El biodigestor debe estar cerrado y hermético para que las bacterias anaeróbicas puedan actuar y degradar la materia orgánica. Las bacterias metanogénicas solo crecen en ambientes donde no hay oxígeno.
Estos reactores tienen dimensiones de más de 1.000 metros cúbicos de capacidad y operan en condiciones de temperaturas mesófilas (entre 20 y 40 grados) y termófilas (más de 40 grados).
El biogás también se extrae de los vertederos, donde el llenado y cierre de capas de materia orgánica crea ambientes libres de oxígeno donde las bacterias metanogénicas descomponen la materia orgánica y producen biogás que se extrae a través de tuberías conductoras.
Las ventajas de los biodigestores frente a otros sistemas de generación de energía son que tienen un bajo impacto ambiental y no requieren personal altamente calificado. Además, como subproducto de la descomposición de la materia orgánica, se pueden obtener fertilizantes orgánicos que se reutilizan para fertilizar cultivos en la agricultura.
Alemania, China e India son algunos de los países pioneros en adoptar este tipo de tecnología. En América Latina, Brasil, Argentina, Uruguay y Bolivia han avanzado significativamente en su admisión.
Aplicación de biogás hoy
En América Latina, el biogás se utiliza en Argentina para tratar el estancamiento. La vinaza es el residuo que surge durante la industrialización de la caña de azúcar y se degrada en condiciones anaeróbicas para producir biogás.
El número de biodigestores en el mundo aún no es demasiado elevado. Solo hay 130 biodigestores en Europa. Sin embargo, esto funciona como otras energías renovables como la solar y la eólica, lo que significa que cuando se descubre y desarrolla tecnología, los costos de producción disminuyen y la confiabilidad de la producción de biogás mejora. Por tanto, se cree que tendrán un amplio campo de desarrollo en el futuro.
El uso de biogás en las zonas rurales fue muy importante. El primero fue generar energía y fertilizantes orgánicos para los agricultores de las zonas periféricas que tienen menos ingresos y tienen difícil acceso a las fuentes de energía convencionales.
Se ha desarrollado una tecnología para áreas rurales que permite fabricar fermentadores a un costo mínimo y con un mantenimiento fácil de usar. La energía que se necesita producir no es tan alta como en las zonas urbanas, por lo que no está tan condicionado a que su eficiencia sea alta.
Otra área para la que se usa biogás hoy Está en los sectores agrícola y agroindustrial. El objetivo del biogás en estos sectores es proporcionar energía y solucionar los graves problemas provocados por la contaminación. Con los biodigestores se puede controlar mejor la contaminación de sustancias orgánicas. Estos biodigestores son más eficientes y su aplicación no solo tiene altos costos iniciales sino también sistemas operativos y de mantenimiento más complejos.
Los recientes avances en las plantas de cogeneración han hecho posible un uso más eficiente del gas producido, y los continuos avances en las técnicas de fermentación garantizan el desarrollo sostenible en esta área.
Cuando se integra este tipo de tecnología, es obligatorio que los productos que se introduzcan en la red de alcantarillado urbano son exclusivamente orgánicos. De lo contrario, el funcionamiento del fermentador puede verse afectado y la producción de biogás se vuelve más difícil. Esto ha sucedido en varios países y se han abandonado los biodigestores.
Una práctica común en todo el mundo es el relleno sanitario. El objetivo de esta práctica es la eliminación de las grandes cantidades de residuos generados en las grandes ciudades y así es posible con técnicas modernas extraer y purificar el gas metano producido, y esto creó serios problemas hace décadas. Problemas como la muerte de la vegetación en zonas cercanas a los hospitales, malos olores y posibles explosiones.
El avance de las tecnologías de producción de biogás ha hecho posible que muchas ciudades del mundo como Santiago de Chile utilicen biogás como fuente de energía en la red de distribución de gas natural en centros urbanos.
El biogás tiene grandes expectativas para el futuro, ya que es una energía renovable y limpia que ayuda a aliviar la contaminación y los problemas de tratamiento de residuos. Además, hace una contribución positiva a la agricultura y proporciona fertilizantes orgánicos como subproducto que apoyan el ciclo de vida de los productos y la fertilidad de las plantas.