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BioGAS

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biogas

A pesar de que la energía eólica, la solar y la energía geotérmica son las tres energías renovables más conocidas, no son las únicas energías limpias. Junto a ellas también se están abriendo paso otras soluciones, como el biogás, el cual es obtenido a partir de la descomposición de la materia orgánica.

Y, este último es una opción bastante interesante, ya que además de ser muy parecido al gas natural fósil, tiene una serie de particularidades muy interesantes, y en este artículo, analizamos algunas de ellas.

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¿Qué es el biogás?

El biogás es un gas renovable que ha sido catalogado como un potente recurso bioenergético. Es una mezcla de metano y dióxido de carbono, y se obtiene de desechos sólidos y orgánicos.

Estos desechos, obtenidos de residuos agroindustriales, ganaderos, de lodos de depuradoras de agua y de residuos domésticos, se transforman, y se convierten en la materia prima de esta nueva fuente de energía.

Por otro lado, el biogás con la ayuda de motores de combustión interna conectados a un generador puede producir —al igual que ocurre con cualquier gas— energía eléctrica.

Y, al ser una energía limpia e inagotable (es decir, de carácter renovable), su empleo resulta realmente beneficioso para la humanidad. Siendo utilizado principalmente para:

  • Obtención de energía térmica (calor): este puede proporcionar la energía calórica para actividades básicas como cocinar, calentar agua y en la iluminación.

  • Generación de electricidad o combinación de calor y electricidad.

  • Combustible para vehículos: para esto debe tener una calidad similar a la del gas natural. Además, puede ser utilizado en motores de combustión interna tanto a diésel como gasolina.

Potencial de energía del biogás

El biogás tiene un poder calorífico promedio entre 18.8 y 23.4 (MJ/m³). Con la cantidad de un metro cúbico de este recurso bioenergético, se puede:

  • Hacer funcionar y enfriar por toda 1 hora un refrigerador de un metro cúbico de capacidad.

  • Hacer funcionar por 2 horas un motor de 1 HP.

  • Poner una incubadora de 1 metro cúbico en funcionamiento por más de 30 minutos.

¿Cómo se obtiene este tipo de energía limpia?

El biogás es producido por la fermentación de materiales orgánicos en ausencia de oxígeno, y se compone principalmente de:

  • Metano;

  • Dióxido de carbono (CO₂);

  • Sulfuro de hidrógeno (H2S);

  • Vapor de agua en cantidades variables;

  • Y también puede haber otros compuestos contaminantes, especialmente generados en vertederos.

La duración y la calidad del proceso de fermentación, así como la naturaleza del material biodegradable utilizado y el tipo de instalación de la planta, influyen en el contenido de estos elementos.

Ahora bien, de acuerdo a estudios bioquímicos y microbiológicos, el proceso de producción de biogás a través de digestiones anaeróbicas de la materia orgánica (proceso en el cual, en ausencia de oxígeno, los microorganismos descomponen material biodegradable) se divide en cuatro fases, las cuales son:

Fase I: Hidrólisis

Se inicia el proceso de descomposición anaeróbica, y para esto se necesita que los compuestos orgánicos atraviesen una pared celular, de esta forma podrán aprovechar la materia orgánica.

Posteriormente, los agentes hidrolíticos producirán enzimas extracelulares las cuales son capaces de convertir en compuestos orgánicos solubles la materia polimérica.

Esta es una de las fases que necesita mayor cuidado, ya que por lo general se ve afectada por factores como: el pH, la temperatura, la composición bioquímica del sustrato, el tamaño de las partículas, entre otros.

Fase II: Acidogénesis

Es en la que se produce la transformación de las moléculas orgánicas solubles en compuestos que luego serán aprovechados por agentes metanogénicos (fórmico, acético e hidrógeno) y otros más leves (como el propiónico, valérico y el láctico).

En esta etapa también se elimina toda traza de oxígeno presente en el biodigestor (sistema artificial o natural que aprovecha la digestión anaerobia, para transformar el estiércol en biogás y fertilizante).

Fase III: Acetogénesis

Aquí se aprovechan compuestos como el etanol, ácidos grasos y compuestos aromáticos (compuestos que no pueden ser metabolizados por las bacterias), y son convertidos en otros más simples, como el acetato e hidrógeno.

Fase IV: Metanogénesis

En esta fase las bacterias metanogénicas (microorganismos procariontes) actúan sobre los compuestos de las fases previas y con la producción de metano completan el proceso de descomposición anaeróbica.

Se ha demostrado que el 70 % del metano producido en el biodigestor es el resultado de la descarbolixación de la sustancia acética, debido a que solo dos clases de bacterias pueden usar el acetato.

¿Cuáles son las ventajas del biogás?

Las ventajas principales de este tipo de gas renovable para la generación de energía son las siguientes:

  • Es un contaminante menor.

  • Permite reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y partículas finas a la atmósfera; así como también ayuda a disminuir las emisiones de ciertos microbios en efluentes agrícolas (como los coliformes).

  • Es una fuente amplia de energía.

  • Se reduce en gran medida el riesgo de contaminación biológica u orgánica.

  • Es un sustituto de los derivados del petróleo.

  • La producción de residuos es reversible a energía limpia.

  • Se puede inyectar en la red de gas natural después de la purificación.

Solo queda resolver una interrogante y es: "¿por qué el biogás es más limpio si también produce dióxido de carbono al quemarse?"

Es pues, porque es considerado un carbono neutral, es decir el dióxido de carbono producido posteriormente será utilizado en la materia orgánica usada para generar el biogás. En otras palabras, se realiza un ciclo completo, ya que no se añade más CO₂ a la atmósfera; sino que lo que se emana, se consume.

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