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Generación de Energía Eléctrica a partir de Biogás |
  (18 enviados)
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Autor: Raúl Botero Botero MVZ, MSc. Facilitador del Aprendizaje, Investigador y Consultor Internacional, Universidad EARTH
Fecha de Publicación: 26/10/2006
Desde su concepción, la Universidad EARTH asumió el reto de rescatar, validar, generar, adaptar y difundir tecnologías aplicables a la realidad del trópico y capacitar a sus estudiantes internacionales con el aprendizaje de tecnologías apropiadas, amigables con el ambiente, a escala, de bajo costo y de alta eficiencia y rentabilidad. Al regresar a sus países de origen, como Ingenieros Agrónomos, ellos pueden aplicar estos conocimientos y obtener beneficios sociales, económicos y ambientales para sus naciones.
La EARTH inauguró el 26 de septiembre del 2006 una planta de generación de energía eléctrica a partir de biogás, con lo cual se amplían las posibilidades de producir electricidad en los países tropicales, a partir de energías renovables. Desde hace 12 años, la EARTH ha utilizado, promovido y difundido el uso de biodigestores, que permiten la producción de biogás a partir de excrementos animales y humanos y de otros residuos orgánicos.
El biodigestor de polietileno de bajo costo y de flujo continuo, modelo Taiwán, se introdujo a EARTH en 1994, desde el Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles de Producción Agropecuaria – CIPAV de Colombia. El biogás es una mezcla de gases, resultante de la fermentación de la materia orgánica, realizada por bacterias metanogénicas en ausencia de oxígeno, lo que se logra dentro de un recipiente hermético llamado biodigestor. El efluente líquido que sale del biodigestor, se puede utilizar como abono orgánico, aplicado directamente sobre las plantas, sin quemarlas, o bien se conduce por gravedad a canaletas de sedimentación y luego a lagunas de descontaminación con plantas acuáticas flotantes. Posteriormente, el agua descontaminada se puede utilizar en proyectos acuícolas y/o recircularla para lavar las instalaciones donde se alojan y manejan animales de granja.
Un biodigestor casero, modelo Taiwán, que se alimenta diariamente con 20 kilos de excrementos frescos, mezclados con 100 litros de agua y que demanda una inversión de US$ 100, permite la cocción diaria de los alimentos para una familia de cinco personas y puede disminuir el costo de la factura eléctrica hasta en un 50%.
Los 600 biodigestores del tipo Taiwán que se encuentran en funcionamiento actualmente en la Universidad EARTH y en el medio rural de Costa Rica, fueron instalados en trabajo conjunto con el Ministerio de Agricultura y Ganadería - MAG, El Instituto Costarricense de Electricidad – ICE en sus proyectos de Conservación de Cuencas, La Pastoral Social de Limón, El Proyecto Pocotsi de la Fundación Neotrópica y El Proyecto COBODES de la Unión Europea. Estos biodigestores producen biogás con un contenido de entre 60 a 80% de metano, que es un combustible apto para su uso directo o para la generación de energía eléctrica.
Este proceso de generación de energía eléctrica, a partir de biogás, consiste en que: el agua del lavado diario de los pisos e instalaciones para el alojamiento y manejo de animales de granja, es llevada por gravedad dentro del biodigestor. Allí se fermenta durante 50 días, hasta que la bolsa se infla permanentemente, con el biogás producido continuamente por la fermentación de los excrementos disueltos en agua.
Posteriormente este biogás se pasa por filtros con óxido de calcio disuelto en agua y con limadura de hierro, donde se retiran el monóxido, el dióxido de carbono y el ácido sulfhídrico y se almacena el biogás purificado en otra bolsa plástica. De allí es succionado por un compresor, que lo deposita y conserva a baja presión dentro de un tanque metálico, para luego succionarlo y utilizarlo como combustible para encender el motor, que mueve el generador de energía eléctrica (FIGURA 1).
Este proyecto está dirigido a suplir las necesidades de energía eléctrica a mayor escala, es decir, en pequeñas y medianas comunidades y empresas agroindustriales rurales. El motor de la planta eléctrica fue construido para gas natural y fue calibrado para funcionar con biogás, con un contenido de entre 60 a 70% de metano. Esta planta tiene un potencial de generación de energía eléctrica de 40 kilovatios/hora, lo que permite mantener encendidos 400 bombillos de 100 vatios, o bien suplir la demanda energética de entre 40 a 60 viviendas dotadas con electrodomésticos básicos. Este motor produce muy bajo ruido y por ello no afecta el bienestar humano y/o animal.
La planta suple la electricidad de toda la Finca Pecuaria Integrada, compuesta por la porqueriza y la lechería de la Universidad EARTH, que consume actualmente 20 kilovatios/hora, durante las 4 a 6 horas diarias de mayor demanda (FIGURAS 2a y 2b). La energía eléctrica adicional generada se introducirá y utilizará en la red de la EARTH. Mediante transferencia automática se podrá decidir si se utiliza la electricidad del generador o la proveniente del ICE. Se conectarán a la planta eléctrica en las horas pico: la bomba de vacío del equipo de ordeño, el tanque de enfriamiento de la leche, la bomba de agua, una picadora de forraje, un trapiche, una nevera, una computadora y un ventilador. En el futuro se espera generar energía eléctrica adicional, a partir del biogás producido con excrementos humanos.
La inversión en este sistema de generación de 40 kilovatios/hora alcanzó los 60 mil dólares. Se calculó recuperar dicha inversión en seis años. Si se toman en cuenta los beneficios ambientales de la producción, captación y utilización de fuentes de energía renovables y se valora la menor contaminación ambiental, el tiempo de recuperación de la inversión se reduce sensiblemente. Dependiendo de la cantidad de animales que posea la empresa agropecuaria y del volumen de captación de excretas u otros desechos orgánicos y de las aguas servidas, se puede producir mayor o menor cantidad de biogás y por ello instalar un generador con menor o mayor capacidad. Esto hace que sea un sistema a escala, sin requerir siempre de altas inversiones.
Esta planta eléctrica fue donada por la empresa Cummins, que diseña y fabrica motores con generadores de electricidad. Las investigaciones de laboratorio y de campo y la instalación de la planta fueron financiadas por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Este trabajo de investigación permitió compartir activamente con estudiantes, funcionarios y profesores de la Universidad Estatal de Ohio y de la Universidad EARTH y con productores, estudiantes y técnicos de varios países, que visitan y comparten constantemente sus conocimientos e intereses con estudiantes, funcionarios y profesores de EARTH.
En las empresas agropecuarias y agroindustriales en las que no se tratan los desechos orgánicos, estos se descomponen naturalmente, contaminan las fuentes de agua y producen gas metano y dióxido de carbono, los cuales se van a la atmósfera, contribuyendo al calentamiento global de la tierra, debido al efecto invernadero que causan estos compuestos. El gas metano tiene 20 veces mayor efecto invernadero, comparado con el dióxido de carbono.
Para visualizar la vista de una Planta de Generación Eléctrica de Biogás: CLICK AQUI
Autor: Raúl Botero Botero MVZ, MSc. Facilitador del Aprendizaje, Investigador y Consultor Internacional, Universidad EARTH
Fecha de Publicación: 26/10/2006
(18 enviados)
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 DISCUSIONES SOBRE ESTE TEMA.
 
| 30/10/2006 |
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Jorge Wahington Concha Reinoso
Ingeniero Zootecnista
Imbabura - Ecuador |
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Como bien se manifiesta en el articulo de generacion de energia a partir del uso de estiercol y deyecciones de especies zootecnicas, seria de mayor utilidad, el contar con costos reales de la generacion de esta. Pues sin ello la implementacion de este tipo de investigaciones no serian aplicables a nivel de campo, sobre todo, por la poca capacidad adquisitiva que demuestran los pequeños y medianos producctores.
Adicionalmente quisiera expresarle un sincero agradecimiento por su boletin que demuestra la seriedad y sobre todo el querer aportar con un granito de arena para el mejoramiento de las condiciones familiares campesinas tan benidas a menos.
Sinceramente,
Jorge Concha R.
Ing.Zootecnista
Ecuador |
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| 31/10/2006 |
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JOSE GREGORIO BENITEZ WILCHES
Ingeniero Agrónomo/independiente
Atlantico - Colombia |
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Dr. Botero:
lo felicito por su articulo, ya que con esto nos muestra otros usos de los residuos orgánicos de origen animal en la granja pero me saltan dos preguntas:
- usted menciona que la inversión se recupera en un termino de 6 años, pero que hay de la vida util del motor generador?
- En la Costa Norte Colombiana se está utilizando el GN (gas Natural ) en los vehículos, el GN utilizado es un producto con 90 - 95 de metano. la inversión para convertir el motor a gasolina de los vehiculos a GN es de solo $2.000.000. la pregunta es: ¿ puedo utilizar el biogas (gas Natural con 60 - 80 de metano) en un vehiculo convertido al uso de GN.
Con todo el respeto que usted merece Quiciera complementar su articulo con un análisis ecónomico de como seria en nuestro país :
INV. INICIAL Us 60.000 $138.840.000 Moneda Colombia
PRODUCCION PROYECTO - 40 Kv/h - 350.400 Kv/Año
Si convertimos estos Kv. Al precio como lo vende la empresa privada $255.27 nos daremos cuenta que al cabo de 2 años aproximadamente la inversión se habrá recuperado
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| 01/11/2006 |
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Es muy buena la idea de generar energía a partir de la energía. Sólo me queda una inquietud, el costo real para un pequeño productor, cuánto es, cuáles son los materiales, y a partir de cuántos kg de estiércol se hace viable la implementación de esta tecnología. Bueno, son varias las inquietudes, pero como se ve, el campo de muchas regiones tropicales está en abandono por los costos de estas tecnologías. Sería excelente poder contar con un inventario minucioso para saber si esta tecnología la podemos llevar a pequeña escala, y hacer que varios campesinos la adopten.
Excelente presentación, y gracias por estas nuevas tecnologías. | Respuesta Chequeada por Engormix.com  |
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| 01/11/2006 |
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Jorge Luis Mata Sanchez
Comerciante
Cartago - Costa Rica |
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Buenos días.
Permítame felicitarlo por sus siempre interesantes artículos.
Doctor Botero, Mi familia y yo poseemos un hotel en la provincia de Cartago, Costa Rica, e instalamos un biodigestor con el fin de producir biogás utilizando las aguas negras y algunos desechos de la cocina del restaurante. Actualmente también se le depositan excrementos de ganado y cerdos. El objetivo principal era producir energía eléctrica. En todo el complejo se consumen más o menos 5 kw/h, por lo que nos gustaría saber algunas cosas, por ejemplo: cuánto se necesita de gas, dónde podemos acudir para conseguir el equipo, etc.
Siempre leo estos artículos, ya que estamos convencidos de que utilizando estas prácticas, además de proteger el medioambiente, podríamos ahorrar mucho dinero.
Saludos cordiales,
Jorge Luis Mata Sanchez | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 06/11/2006 |
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Estimado Dr. Botero,
Felicitaciones por su artículo. A la vez quiero saludarlo, y desearle bienestar y éxitos en sus actividades. Me siento muy orgulloso de haber sido alumno suyo en tan prestigiada universidad como lo es EARTH, y haber aprendido sobre la producción de energía limpia y alternativa. Así mismo, estos artículos nos ayudan a reforzar esos conocimientos...
Acá en Honduras estamos iniciando con la implementación de esta tecnología de los biodigestores para la producción de biogas; sin embargo, hemos tenido que luchar un poco contra una percepción errónea en la población de que creen que no es adecuado utilizar el biogas, sobre todo para uso en estufas porque puede tener efectos secundarios en las personas, partiendo de que el gas proviene de excretas.
Creo que es un proceso, y poco a poco los agricultores y ganderos irán adoptando esta tecnología, y con el apoyo de los EARTHIANOS que estamos esparcidos por toda Latinoamérica, estoy seguro que lograremos tener fincas integradas y autosostenibles.
Saludos y un abrazo!!
Atte,
Ing. Agr. Edgar Castro | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 08/04/2007 |
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hector fabio collazos
Quindio - Colombia |
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Gracias por el artículo, es muy constructivo para la granja saber que se abaratan los costos con la instalación del biodigestor en un 8 y es aquí donde me he alimentado de información.
La energía alternativa tiene gran futuro, sobre todo cuando abarata o aumenta los ingresos de nuestras granjas... He leído sobre la producción del metano y el biogas... Quisiera saber o conocer links sobre la eficiencia de los motores que producen la energía hablando del largo plazo, porque el metano es muy corrosivo. ¿Cuál es el costo de esos aparatos, ya que no son comunes en el mercado? ¿Cómo es el procedimiento de compresión y almacenamiento de ese metano producido por el biogas? Tengo entendido que es el item de mayor costo en la producción de energía. | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 11/02/2008 |
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Juan De Dios Mairena Pérez
- Nicaragua |
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Juan de Dios Mairena
Ing. Agrónomo
Estimado Dr. Botero Gracias por seguir producciendo frutos tan importantes para el desarrollo tecnológico en pro-a la sostenibilidad de los sistema agropecuarios. Gracias por ser un excelente profesional y profesor. En estos momentos con otro colegas estamos trabajando en la implementación de un sistema de producción de biogás, en un hato porcino de 5000 cerdos de engordes, y el objetivo final del proyeto es la generación de energía eléctrica a partir del biogás, para toda la instalación porcina, además la descontaminación de las aguas, y aprovechamiento para sistema de riego y producción de tilapia. Por tanto mi estimado profesor me gustaría saber donde puedo obtener información sobre el tipo de planta generadora y algunos detalles del sistema.
Gracias, saludos desde Nicaragua
Ing. Juan de Dios Mairena
Universidad EARTH, Graduado - 2005 |
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| 28/07/2008 |
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Fernando Ariel
Buenos Aires - Argentina |
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Estimado Juan De Dios Mairena Pérez,
Actualmente me desempeño profesionalmente en Argentina y estoy en una situación parecida a la suya. La producción de energía a partir del biogas proveniente de un complejo de cerdos. Sera un gusto para mi si pudiésemos compartir información técnica para lograr el mejor desarrollo de ambos proyectos.
Cualquier duda a disposición.
Ing. Fernando Cruz Molina
fcruzmolina@ecopreneur.com.ar |
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| 30/07/2008 |
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Juan De Dios Mairena Pérez
- Nicaragua |
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Mi estimado colega, Saludos desde Nicaragua
Estoy anuente a compartir información sobre el proyecto, y creo que sería oportuno para ambos.
Atte,
Juan de Dios Mairena
jdmairena@hotmail.com |
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| 02/08/2008 |
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www.conertecsac.com
CONERTEC es una empresa peruana constituida para realizar investigación, desarrollo y difusión de tecnologías relacionadas con el campo de las energías renovables o alternativas, así como lo relacionado en conservación del medio ambiente, a través, de proyectos privados y públicos con carácter de autofinanciamiento producto de las actividades que realiza o de apoyo económico interno y/o externo.
Nos dedicamos al empleo de tecnología energética renovable, desde micro ha pequeña escala, en un esfuerzo para ayudar a la difusión y desarrollo de las tecnologías así como el desarrollo de una conciencia ecológica.
Este esfuerzo ayudará al país a tener una mejor posición en términos de disponibilidad de una gama de fuentes de energía. además de cooperar con la reducción de CO2, y otros gases de efecto invernadero, emisiones que encrudecen la crisis del calentamiento global.
Para mayor información visitenos a: www.conertecsac.com
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ENGORSART POR 20080829
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