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• Andreina Arias

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INTRODUCCIÓN

Las primeras menciones acerca el biogás se remonta a los años 1.600, identificado por varios científicos como un gas proveniente de la descomposición de la materia orgánica. El

tratamiento

de

los

líquidos

cloacales

mediante

sistemas

anaeróbicos solos o combinados con tratamientos aeróbicos es una técnica muy difundida en todo el mundo hace más de 40 años. Para tener una idea de la importancia del gas generado por esta técnica, en Europa en el año 1975, la producción de biogás alcanzaba un total de casi 240 millones de m 3 anuales [CITATION Hil \l 8202 ]. Las plantas de tratamiento de desechos industriales, han tenido una importante evolución en los últimos años y están difundiéndose en Europa y China, en combinación con tratamientos aeróbicos convencionales. En Latinoamérica, hay algunos desarrollos en Brasil y Colombia. Argentina ha desarrollado tecnología propia para el tratamiento de vinazas, residuo de la industrialización de la caña de azúcar. Actualmente, los países con tecnologías más avanzadas en la aplicación de biodigestores son: China, India, Holanda, Francia, Gran Bretaña, Suiza, Italia, EE.UU., Filipinas y Alemania. A lo largo de todos estos los años, la tecnología para la digestión anaeróbica fue especializándose y actualmente se utiliza en diferentes campos con objetivos muy variados.

PRODUCCIÓN DE BIOGAS A PARTIR DE BIOMASA

El biogás es un gas combustible el cual es generado en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos y otros factores en un ambiente anaeróbico[ CITATION Hil \l 8202 ]. El producto resultante es un gas constituido por una mezcla de metano (CH4) cuya composición es aproximadamente de 40 a 70 por ciento y dióxido de carbono (CO2), en la mezcla además se encuentra hidrogeno (H 2), nitrógeno (N2), oxigeno (O2), y sulfuro de hidrogeno (H 2S) todos en pequeñas proporciones. La producción es a través de digestiones anaeróbicas de la materia orgánica y éstas se dividen en cuatro fases (ver tabla 1), según los estudios bioquímicos y microbiológicos: Tabla 1. Fases de la digestión anaerobia.

Fase

I: Hidrólisis

II: Acidogénesis

Descripción La materia orgánica es descompuesta por la acción de enzimas extracelulares de un grupo de bacterias hidrolíticas anaerobias que hidrolizan las largas cadenas de moléculas solubles en agua, como las grasas, proteínas y carbohidratos, transformándolos en monómeros y compuestos simples solubles Es en la que se produce la conversión de las moléculas solubles en compuestos que posteriormente son aprovechados por agentes

Bacterias involucradas

Bacterias hidrolíticas y fermentadoras.

Bacterias acetonogénicas obligadas reductoras de

metanogénicas, entre las que se encuentran el fórmico e hidrógeno, y otros más leves como el propiónico y el láctico. En esta etapa también se elimina cualquier traza de oxígeno en el proceso de digestión.

protones de hidrógeno (sintróficas) III: Acetogénesis Se aprovechan otros compuestos •Bacterias que no son metabolizados por las homoacetogénicas; bacterias. Entre ellos, podemos mencionar a los ácidos grasos, el etanol y compuestos aromáticos, y que son convertidos en otros más simples como el acetato e hidrógeno. IV: Se produce metano a partir de Metanogénesis compuestos de bajo peso molecular, como el CO2, el hidrógeno y el ácido Bacterias acético obtenidos de la etapa metanogénicas anterior. La concentración de anaeróbicas hidrógeno juega un papel obligadas. fundamental en la regulación del flujo del carbono en la biodigestión.

Elaboración propia. Fuente: [ CITATION Gar151 \l 8202 ], [ CITATION Lea17 \l 8202 ].

Partes de un Biodigestor:



Pila de carga: es una pileta pequeña donde se deposita y se mezclan los materiales que alimentan el tanque digestor.



Digestor: tanque alargado excavado en tierra (ver figura 1), dentro de él los desechos son descompuestos. Por un extremos se conecta el tubo de la pila de carga y por el otro la pila de descarga.



Pila de descarga: sirve para retirar los residuos provenientes del tanque que fueron digeridos. Debe estar colocada a menor nivel que la pileta de carga.



Cubierta plástica: se coloca sobre el tanque digestor, cierra la entrada de aire en el interior del mismo y almacena el gas producido.



Tubería, válvula y llave de paso: se conecta a una tubería en la parte superior de la cubierta plástica que conduce el gas donde será aprovechado; además. Se conecta una válvula de seguridad que evita la sobre presión interna en la cubierta plástica y elimina el agua condensada en la tubería. Figura 1. Esquema de un biodigestor

Fuente: [ CITATION Gar151 \l 8202 ]

Tecnología empleada en la digestión anaeróbica A lo largo de los años, son variadas las tecnologías que se han desarrollado para la producción de biogás, esto debido a que estas dependen de factores como, la aplicación del gas, las características del material a ser digerido, la relación costo-beneficio. Los tipos de biodigestores más comunes se mencionan en la siguiente tabla: Tabla 2. Tecnología empleada en la digestión anaeróbia. Carga Intensidad de mezcla Manejo del substrato Manejo bioquímico

Sistema Batch Sistema continuo o semicontinuo Mezcla completa Mezcla parcial o nula Contacto anaeróbico Lecho fluidizado Filtro anaeróbico Una etapa Dos etapas

Elaboración propia. Fuente: [ CITATION Hil \l 8202 ]. Figura 2. Tipos de biodigestores.

Fuente: [ CITATION s \l 8202 ].

Aplicaciones: Diversidad de usos: Alumbrado, cocción de alimentos, producción de energía eléctrica, transporte automotor, tratamiento de residuos, producción y aprovechamiento de biofertlizante Ambiente: Controla patógenos. Controla olores. Reduce la contaminación de las aguas superficiales con estiércol y otros desechos orgánicos. El aprovechamiento de la materia orgánica, reduce el volumen de basura destinada a los vertederos, reduciendo focos de infección y moscas. Tecnología sostenible: Al ser una tecnología sencilla, es accesible a cualquier persona sin conocimientos previos. Basta con instalar de forma guiada un biodigestor para conocer a fondo la tecnología, su manejo diario, su mantenimiento y modalidad de reparaciones. Todos los materiales se pueden conseguir en el mercado local, sin ser necesario importar nada del extranjero. Baja inversión: El costo de un biodigestor familiar depende de su tamaño y este depende del clima. La inversión se recupera en dos a tres años por los ahorros producidos en gasto en combustible, tiempo y mejora de la producción.

CONCLUSIONES 

Cualquier industria que genere residuos orgánicos puede establecer un biodigestor.



Una unidad productora que pueda generar su propio biogás reduce su dependencia de otras fuentes de energía, como lo son los combustibles fósiles, o inclusive el uso de biogás puede hacer que dicha unidad sea energéticamente autosuficiente.



La inversión en un proyecto de biogás se recupera rápidamente y permite costos de producción menores, a la vez que se crean fuentes adicionales de trabajo.



Se

obtienen

dos productos de

gran

valor,

los cuales

son

ambientalmente amigables, por provenir de una fuente renovable, por su menor emisión de gases tipo invernadero y por proporcionar un fertilizante orgánico. 

En algunos países se otorgan créditos y exoneraciones en impuestos a industrias que utilicen biogás para sus plantas.

BIBLIOGRAFÍA 

García Paez, V. (2015). Manual de Biogás. Conceptos básicos. Beneficios de su producción y la aplicación de sus sub-productos. Buenos Aires - Argentina: Dirección de sustentabilidad, medioambiente y cambio climatico.

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Hilbert, J. (2005). Manual para la producción de Biogas. Buenos Aires - Argentina: INTA CASTELAR.



LeanManufacturing10. (2017). LeanManufacturing10. Recuperado el Noviembre de 2020, de Biogás. ¿Que es., Caracteristicas. Ventajas y desventajas. ¿Como se produce?: https://leanmanufacturing10.com/biogas-que-es-caracteristicas-comose-produce-ventajas-y-desventajas

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Loayza, J. (2009). La problematica del agua y el tratamiento de aguas residuales industriales . VirtualPro, 86.

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Servicios Manufacturesros "Alcoholes Industriales". (2008). Realidad, impacto y oportunidades de los biocombustibles en Guatemala . Guatemala.