El biogás y la energía térmica

En la actualidad, tenemos a nuestra disposición innumerables posibilidades para evitar afectar al medio ambiente, por lo que esta vez queremos hablar sobre el biogás y la energía térmica, pues son muchas las dudas que es necesario desenredar para potenciar aún más su uso en nuestro país.

Biogás energía térmica, biogás,

Cómo se inició el aprovechamiento del biogás y la energía térmica

El biogás y la energía térmica datan del siglo XVIII, cuando Alessandro Volta describió por primera vez el gas metano en los pantanos en forma de pequeñas burbujas. Este descubrimiento dio inicio a muchos estudios para la utilización de material energético de origen natural.

Años más tarde, en la India de la década de los 60 se utilizaron el biogás y la energía térmica como componentes energéticos de biofertilizantes, mientras que en China comenzó la construcción de biodigestores en la época de los 70. Sin embargo, su uso no fue impulsado debido a la amplia disponibilidad de combustibles fósiles.

Aprovechamiento de la energía renovable

En los últimos años, el aprovechamiento de la energía renovable es una realidad que evita a toda costa afectar al medioambiente, por lo que se ha observado cierta motivación por parte de las personas en comenzar a aprovechar los desechos orgánicos para ahorrar dinero y no desfavorecer a la naturaleza ya agotada en sus recursos.

Biogás: ¿cómo se obtiene?

Este recurso energético se puede definir como un combustible natural conformado sustancialmente por gas metano, CO2 y otros químicos gaseosos que resultan de la descomposición de materia orgánica de manera aislada, es decir, sin la mediación del oxígeno.

En condiciones naturales, los residuos orgánicos al ser degradados por bacterias en un proceso de digestión se producen gases como el CO2, metano, entre otros, así como vapor de agua, nitrógeno y ácido sulfhídrico.

Degradación de la materia orgánica en una planta de biogás

La creación del biogás se origina a través de un proceso llamado biodigestión, proceso que produce la fermentación en condiciones anaerobias del material orgánico que generalmente es estiércol o residuos fecales de animales herbívoros, o productos orgánicos de industrias agrícolas.

Para todo este proceso intervienen las plantas de biogás, en las cuales se genera energía, cuya materia prima principal es conocida como biomasa, y las estructuras donde se produce el proceso de fermentación se llaman biodigestores.

Pasos que permiten la descomposición o fermentación de la biomasa

  • Se dispone la biomasa dentro del fermentador donde se calienta y remueve, en este primer paso las bacterias comienzan el proceso donde se forma gas metano.
  • El gas metano es separado del material residual formado por vapor de agua, nitrógeno y ácido sulfhídrico en la mayoría de los casos.
  • Se obtiene el vapor de agua por condensación y al ácido sulfhídrico es eliminado.
  • El gas metano se dispone para su utilización como fuente de energía.

¿Quiénes pueden generar energía térmica a partir de la descomposición de la materia orgánica?

Cualquier industria que genere residuos orgánicos puede producir un sistema de producción de biogás, y generar energía a través de una cámara donde se organizan estos residuos que, bajo la acción de bacterias anaerobias inician la fermentación y producción de biogás y fertilizante.

Al ser procesado el material orgánico en el proceso de fermentación anaerobia, se produce por una parte el biogás y por otra el material residual orgánico, que es utilizado como fertilizante y acondicionador del suelo. Es importante destacar que este material conocido también como lodo de digestión, debe ser estabilizado antes de ser utilizado en el suelo.

Este proceso depende del material orgánico utilizado y su composición química, lo que determina los procesos aerobios o anaerobios.

Producción de biogás: panorama en Europa y España

En Europa, las plantas de biogás han tenido cierto auge, siendo Alemania el país con mayor incentivo a la industria agropecuaria para la instalación de plantas de Biogás, las cuales representan el 65 % del territorio europeo. Sin embargo, las plantas de biogás en cultivos energéticos aún están en proceso de crecimiento.

En España todavía falta camino por recorrer, ya que hay pocas plantas, y existen algunas trabas de índole legislativo que limitan su uso. La falta de personal especialista en el proceso de las plantas y la falta de apoyo gubernamental, ha limitado el crecimiento de la industria ecológica del biogás.

¿Para qué usar el biogás?

El biogás tiene diferentes aplicaciones o usos que describiremos a continuación:

Fuente de energía

Es una fuente de energía que puede ser renovada continuamente a diferencia de los combustibles fósiles, que no son renovables genera energía eléctrica y térmica mediante plantas de generación de gas, y su uso abarca desde la disponibilidad de energía para actividades diarias como cocinar (estufas y calderas) hasta proporcionar electricidad.

Como fertilizante

Por otra parte, se producen fertilizantes de alta calidad para la industria agrícola. Puedes conocer más sobre su uso como fertilizante a través de este artículo.

Combustibles para coches

Se ha utilizado el biogás en los motores de combustión interna, con la desventaja de que requiere un proceso de compresión y un almacenamiento específico que eleva su coste.

Pros y contras del biogás y la energía térmica

Una de las principales ventajas es que este combustible es de alto valor ecológico, ya que reduce la emisión de gases con efecto invernadero, por lo tanto, no contamina el ambiente, y en algunos países ofrecen incentivos económicos para motivar a los agricultores a desarrollar biodigestores para procesar los residuos orgánicos.

Otra ventaja, es que se reduce el uso de los rellenos sanitarios ya que se reutilizan todos los residuos de los animales, y por lo tanto se disminuyen incluso los costes económicos del tratamiento de eliminación de estos residuos.

Finalmente, el proceso anaerobio, a través del cual se procesan las sustancias orgánicas, disminuye los olores desagradables que generan el amoniaco del material orgánico en descomposición. Pueden convertirse en una fuente de ingresos para los agricultores que pueden vender el biogás a las comunidades vecinas.

Desventajas del uso de este combustible

No se han desarrollado tecnologías que permitan su uso a gran escala solo puede ser utilizado en las instituciones que tenga el biodigestor, es decir no se extrapola a una comunidad grande, por tanto, su uso puede limitarse a áreas rurales y no urbanas.

Por otro lado, el biogás no es completamente puro y puede contener gases, que, en el caso de los autos, puede causar daños de partes metálicas internas. No obstante, se puede emplear muy bien para cocinas o calderas.

El clima influye en la eficiencia de los biodigestores. En caso de climas fríos se requerirá energía térmica adicional que aumenta los costes la temperatura ideal es de 37 grados. El almacenamiento puede ser un poco complejo y de alto costo.

Para más información puedes leer este artículo.