materiales:
- un bote
- un motor de licuadora
- una yave de paso
- y estiercol de vaca
- la mitad de agua y estiercol
El término “energías alternativas” (aquellas tradicionales) comprenden a diferentes fuentes energéticas que por las exigencias humanas pueden ser consideradas inagotables: en particular la “biomasa” constituye un potencial interesante en el ámbito del ciclo económico.
La “biomasa” se transforma
Entre las numerosas fuentes alternativas de energía hoy aprovechables, el biogás obtenido de la fermentación de sub-estratos orgánicos aquellos derivados de deyecciones animales, resulta ser de particular interés para los productores.
Al material de base, la deyección zootécnica, puede ser agregado los sub-estratos de origen vegetal, de derivación agrícola o agroindustrial. A veces es difícil comprender de los restos orgánicos cual es el fluido que produce energía no obstante el material de origen (vegetales, ensilados, forraje concentrado, etc.) que ya fue digerido por el animal.
Al material de base, la deyección zootécnica, puede ser agregado los sub-estratos de origen vegetal, de derivación agrícola o agroindustrial. A veces es difícil comprender de los restos orgánicos cual es el fluido que produce energía no obstante el material de origen (vegetales, ensilados, forraje concentrado, etc.) que ya fue digerido por el animal.
A modo de ejemplo podemos hacer una comparación con un tractor; con el gasoil se alimenta el medio es decir con energía en forma química que viene transformada en otras formas de energía:
- Mecánica (movimiento del tractor, tracción, accionamiento PDP)
- Hidráulica (bombas y motores hidráulicos, elevadores)
- Neumática (mediante el compresor)
- Eléctrica (aunque se da sobre el tractor, es marginal respecto de las dos primeras)
Por lo tanto una parte conspicua de energía se pierde bajo la forma de calor, principalmente en los gases de descarga, pero además en el enfriamiento de los diferentes accesorios, mediante fluido de servicio (aire, agua, aceite) a través de los numerosos radiadores.
Por lo tanto una parte conspicua de energía se pierde bajo la forma de calor, principalmente en los gases de descarga, pero además en el enfriamiento de los diferentes accesorios, mediante fluido de servicio (aire, agua, aceite) a través de los numerosos radiadores.
En realidad ya en el motor solo el 40 -50 % de la energía química inicial es convertida en energía mecánica; si se consideran además las otras pérdidas (enfriamiento, etc..), el trabajo útil que el tractor desarrolla es solamente el 20 % aproximadamente; si se pudiese aprovechar todo el calor perdido se podría calentar cómodamente una casa entera, de la misma forma se comporta el aparato digestivo de un cerdo, una parte de la energía en forma química, del alimento (azúcar,proteínas y grasas) viene consumida del animal, la mayor parte viene directamente expulsada como deyección.
Intervienen las Bacterias. En general, la velocidad de las reacciones químicas aumenta con la temperatura, tal relación es válida por la descomposición y transformación de la sustancia orgánica aunque tales procesos conjugan la máxima velocidad en relación de un cierto valor y su rápida disminución posterior . Algunos grupos de bacterias ya vienen dañados a temperaturas de 40 – 45 ºC, otros a 55 ºC; pocos resisten a temperaturas hasta 80 ºC. En base a la resistencia al calor que tienen las bacterias, las mismas vienen clasificadas como:
- Psycrofilas: temperatura óptima 15-25 ºC, tiempo de permanencia en el digestor entre 30 y 40 días.
- Psycrofilas: temperatura óptima 15-25 ºC, tiempo de permanencia en el digestor entre 30 y 40 días.
- Mesofilas: temperatura óptima 32-40 ºC, tiempo de permanencia en el digestor entre 10 y 15 días.
- Thermófilas: temperatura óptima 50-55 ºC, tiempo de permanencia en el digestor < a 10 días.
Las bacterias psycrófilas producen metano ya a temperaturas de 4ºC en los sedimentos de las aguas pero prefieren todavía temperaturas entre 14 y 20 ºC; las bacterias mesófilas trabajan a temperaturas comprendidas entre 20 y 45 ºC. Para una buena estabilidad del proceso, la mayoría de las instalaciones en agricultura funciona en estos intervalos de valores. Las bacterias thermófilas viven a temperaturas superiores a 45ºC, su actividad es óptima entre los 55 y 65 ºC. Los grupos thermófilas disponen de un poder de descomposición más eficaz y veloz pero necesitan de una mayor cantidad de energía para el calentamiento del sub-estrato y para la compensación de la pérdida de transmisión de la instalación.
Aumentos de temperatura hasta 50 ºC pueden causar un daño irremediable de las bacterias, es decir, si sucede, pueden pasar varias semanas sin que la producción de gas original venga reiniciada. Variaciones de la temperatura de la fermentación aunque limitadas pueden reducir en modo notable la producción de gas; unido ha este proceso, el tiempo de permanencia es otra condición importante del proceso de descomposición y depende del material elaborado en la instalación.
Elementos compactos de baja humedad (maíz ensilado, paja) exigen a 35 – 50 días; y viceversa con las sustancias líquidas como el suero de leche u otros compuestos que contienen azúcar se descomponen completamente en pocos días.
En las instalaciones agrícolas el tiempo de permanencia óptimo es de 30 – 40 días, pero puede reducirse si la instalación mesófila trabaja en condiciones thermófilas.
ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO DE PRODUCCÓN DE BIOGAS
En las instalaciones agrícolas el tiempo de permanencia óptimo es de 30 – 40 días, pero puede reducirse si la instalación mesófila trabaja en condiciones thermófilas.
ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO DE PRODUCCÓN DE BIOGAS
Gestión y utilización del gas
Con respecto a las otras formas de energía renovables como el viento y el sol, la producción de biogás es caracterizada de una cierta constante en el tiempo y la buena posibilidad de conservación, esta última es una ventaja importante porque la producción de biogás y el relativo uso práctico no son siempre temporalmente coincidentes. En línea de máxima, una acumulación de biogás para la exigencia diaria resulta económicamente viable y conveniente, aunque es necesario analizar lo siguiente: en los acumuladores integrados, el espacio para la fermentación viene aprovechado como vano para el stock de gas gracias a una membrana que cierra la parte superior del contenedor o fermentador pero que hace imperioso un mantenimiento intensivo del mismo para proteger la membrana de los agentes atmosféricos De todos modos el gas viene quemado y saturado de vapor acuoso sin previo enfriamiento. Uno de los usos más comunes del biogás es en la producción de energía eléctrica, mediante verdaderas centrales termoeléctricas a bloques, se trata de plantas para la producción combinada de energía eléctrica y energía térmica. El generador es accionado mediante un motor endotérmico alimentado a biogás de modelos en serie con algunas modificaciones específicas.
La energía eléctrica es producida a través de un alternador accionado por el motor (55% del total producido), mientras el calor es recuperado del agua utilizada por el enfriamiento del motor (el restante 45%).El criterio base para evaluar la conveniencia económica de una central es la cuantificación de mercado de la energía eléctrica producida que es influenciada de manera significativa de los “certificados verdes” que integran en forma considerable el precio de Kw. producido de energías renovables.
La energía eléctrica es producida a través de un alternador accionado por el motor (55% del total producido), mientras el calor es recuperado del agua utilizada por el enfriamiento del motor (el restante 45%).El criterio base para evaluar la conveniencia económica de una central es la cuantificación de mercado de la energía eléctrica producida que es influenciada de manera significativa de los “certificados verdes” que integran en forma considerable el precio de Kw. producido de energías renovables.
Que es el Biogas?
De la descomposición bioquímica de las sustancias orgánicas se origina una mezcla de gas que asume diferentes denominaciones que según el ambiente de producción del mismo se podría llamar:
En agricultura: Biogás.
En las plantas de depuración: Gas de depuración
En las descargas: Gas de descarga.
El BIOGAS está compuesto sustancialmente de metano (CH4), anhídrido carbónico (CO2), ácido sulfídrico (H2S), oxigeno (O2), hidrógeno (H2) y nitrógeno (N2).
El gas es incoloro, relativamente inoloro (en relación al contenido de H2S) y no es venenoso.
El gas es incoloro, relativamente inoloro (en relación al contenido de H2S) y no es venenoso.
El límite de explosión de mezclado con el oxigeno varía según la presión y la temperatura en un intervalo comprendido entre 6 y 12 % (en volumen) de metano.
El anhídrido carbónico diluye el metano y reduce su poder calorífico mientras el ácido sulfídrico (H2S) fácilmente reconocido por su típico y penetrante olor a “huevo podrido”, unido al vapor acuoso tiene un fuerte poder corrosivo.
Por lo tanto, para evitar daños en las plantas de producción de BIOGAS se debe mantener en bajos valores el contenido de ácido sulfidrico. Otros componentes del BIOGAS no tienen efectos negativos para la recirculación del gas pero son importantes indicadores en el funcionamiento del proceso de fermentación.
El anhídrido carbónico diluye el metano y reduce su poder calorífico mientras el ácido sulfídrico (H2S) fácilmente reconocido por su típico y penetrante olor a “huevo podrido”, unido al vapor acuoso tiene un fuerte poder corrosivo.
Por lo tanto, para evitar daños en las plantas de producción de BIOGAS se debe mantener en bajos valores el contenido de ácido sulfidrico. Otros componentes del BIOGAS no tienen efectos negativos para la recirculación del gas pero son importantes indicadores en el funcionamiento del proceso de fermentación.
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