El biogás. Una energía gaseosa menos contaminante – ahorro energético

Contribuir con el uso de las energías renovables ha sido uno de los objetivos propuestos por las distintas organizaciones a nivel mundial interesadas en construir un mundo menos contaminado y más duradero en el tiempo. Son diversas las investigaciones que se han realizado a través de los años para impulsar no solo el ahorro energético, sino también las ventajas de utilizar las energías renovables para cambiar los hábitos de consumo y limpiar el entorno. El biogás, se ha convertido en una de las tecnologías de más fácil implementación en los sectores rurales y como fuente de energía renovable ha contribuido con el ahorro energético y con la corteza terrestre.

            Este elemento se utiliza en la actualidad como una fuente de combustible tanto a nivel industrial como doméstico y su explotación ha contribuido con los planes de desarrollo sostenible a nivel mundial y al ahorro energético. Por otra parte, es una fuente de energía alternativa al carbón y al petróleo. El biogás se genera a partir de la producción y conversión de residuos animales y vegetales que se originan a partir de la digestión anaeróbica a través de una serie de reacciones bioquímicas. Se constituye principalmente de metano y dióxido de carbono. Sin embargo, durante el proceso de digestión se elimina significativamente la cantidad de materia contaminante lo que permite la producción de la energía gaseosa.

Características del biogás y aplicaciones

            Técnicamente el biogás proviene de una fuente de energía natural, que se produce por una mezcla de gases. Para llegar a su formación pasa por diversos procesos de descomposición de materia orgánica. Además de esto, su composición parte de la biomasa (animal, vegetal o residual) y contribuye con el ahorro energético por ser parte de las energías alternativas.

            En términos generales el biogás se constituye por metano (70%) dióxido de carbono (40%) nitrógeno (5%) sulfuro de hidrogeno (0.1%) hidrógeno  (3%) y vapor de agua. El biogás se distingue por las fuentes de donde se origina, las cuales pueden ser las ciénagas, la descomposición de los residuos orgánicos o cualquier origen natural que se encuentre llevando a cabo un proceso de descomposición. El metano es su principal componente y es el producto final de la putrefacción de los organismos vivos como plantas y animales. Como fuente de combustible, el biogás es una opción que contribuye al ahorro energético y al medio ambiente. Sirve para la producción de calor y vapor (energía térmica) donde la carencia de combustibles se hace presente. Funciona para cubrir actividades básicas como el calentamiento del agua y para cocinar. Además de esto, se puede utilizar para los pequeños sistemas de iluminación. No solo evita la utilización de combustibles contaminantes, sino que ayuda al ahorro energético también. Una de sus funciones principales es la generación de electricidad combinada con el calor y como combustible puede funcionar perfectamente si llega a alcanzar la calidad del gas natural y ser usado en motores de combustión.

            Aunque presenta ciertas dificultades para su utilización, no cabe duda que su perfeccionamiento en un futuro puede servir para cubrir ciertas funciones que actualmente se realizan con energías no renovables, las cuales no ayudan con el ahorro energético.

Los procesos de biodigestión para la formación del biogás

            Actualmente la biotecnología contribuye esencialmente a tres propósitos. El primero de ellos se basa en el mejoramiento de las condiciones sanitarias controlando la contaminación. El segundo, en la generación de energías renovables y el tercero para suministrar materiales estabilizados como los biofertilizantes. Cuando se trata de ahorro energético, toda estrategia es válida para contribuir con el mismo y por medio de la biotecnología se puede ayudar. El correcto manejo de los residuos orgánicos se puede transformar en productos con valor agregado.

            La digestión aeróbica es el principal proceso de transformación de los residuos orgánicos para el uso del biogás. A través de este proceso, se permite utilizar el metano como fuente de energía y la simplificación de las operaciones de disposición de los lodos los cuales son sometidos a una aireación alargada en un tanque aparte. Este proceso involucra la oxidación de la materia orgánica biodegradable y de la materia celular. A medida que se produce la oxidación, las fuentes de carbono y la tasa de consumo de oxigeno se vuelven limitantes. Este tipo de digestión presenta distintas ventajas como  el bajo capital de inversión, la facilidad para manejar el sistema, la reducción de olores fuertes y de coliformes fecales, entre otros.

            El segundo proceso para la conversión de residuos en biogás, es el anaeróbico. Además de facilitar el ahorro energético, es un proceso que permite la conversión de grandes cantidades de residuos animales y vegetales en subproductos útiles. El 90% de la energía disponible por oxidación se transforma en metano y posteriormente en biogás. Por medio de la fermentación anaeróbica se pueden recuperar biocombustibles y productos bioquímicos. El biogás y el bioabono suelen ser los productos finales de estos procesos.

            La purificación del biogás suele ser importante para aumentar el poder calorífico del mismo y para cumplir los requerimientos de algunos instrumentos donde se pueda usar. Este proceso incluye un tratamiento completo para reducir gran parte del dióxido de carbono y otros gases además de la conversión de metano en hidrógeno. Este elemento puede ser muy beneficioso para todos, ya que trabaja a partir de residuos orgánicos los cuales son producidos a diario en grandes cantidades. El hecho de no explotar la superficie terrestre ya representa un avance para el mejoramiento del ambiente y del ahorro energético. Además, representa una alternativa energética para los consumidores de electricidad y gas.

            Por otra parte, contribuye a la reducción de olores ofensivos que producen un alto impacto en el ambiente y ayuda a la producción de fertilizantes de alta calidad. Reduce los patógenos y la contaminación en la superficie. No obstante, para que el biodigestor pueda transformar los residuos en biogás, debe ser hermético para evitar la entrada de aire, estar aislado térmicamente, tener una válvula de seguridad, tener acceso al mantenimiento y que se le pueda romper las costras que se le forman. De acuerdo a su complejidad y uso pueden ser diferentes pero lo más importante es que su función es transformar la materia orgánica en una nueva fuente de energía alternativa.

 

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