Difusión, utilización y captación de Co2 equivalente por los biodigestores de bajo costo en Costa Rica

Desde su concepción, la Universidad EARTH, localizada en Costa Rica, asumió el reto de rescatar, generar, validar y difundir tecnologías aplicables al trópico y capacitar a sus trabajadores y estudiantes internacionales para que adquieran las destrezas en tecnologías apropiadas, simples, amigables con el ambiente, a escala, de bajo costo y de alta eficiencia y rentabilidad. Al regresar como Ingenieros Agrónomos a sus países de origen (América, Europa, Asia y África), pueden implementar proyectos que demandan estas competencias y obtener beneficios socioeconómicos y ambientales para las comunidades rurales y urbanas en sus naciones. El biodigestor plástico de bajo costo y de flujo continuo, modelo Taiwán (FIGURAS 1 y 2), que puede ser elaborado en Polietileno, Polipropileno, Vinilo, PVC, EPDM, etc.), se introdujo en la EARTH en 1994, desde la Fundación Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles de Producción Agropecuaria – CIPAV de Colombia (Botero y Preston, 1987, 2020). El biogás es una mezcla combustible de gases, que contiene metano. El biogás es producido por las Arqueobacterias metanógenas que se multiplican y actúan en ausencia de oxígeno, viven en el intestino de los humanos y de los animales rumiantes y monogástricos, donde están presentes en grandes cantidades y contribuyen a digerir el alimento. Las aguas lluvias servidas, como mezcla del lavado de excrementos animales y humanos y de otras fuentes de materia orgánica, pueden ser tratadas para su descontaminación dentro de un recipiente hermético – el biodigestor.

El efluente, que sale diariamente del biodigestor, debe ser conducido a canaletas de sedimentación, para separar su bajo contenido de lodos, de los líquidos, que se vierten luego a lagunas de descontaminación. El espejo de agua deberá cubrirse con plantas acuáticas flotantes pequeñas (Azolla, Lemna, Salvinia), las que cubren el espejo de agua en una alta densidad. Estas plantas acuáticas evitan la proliferación de las larvas de zancudos transmisores del Dengue, Chicunguña, Sika y de la Malaria, además se cosechan y utilizan como forraje para animales y como alimento para humanos (Berros y Espinaca de agua). El efluente se puede utilizar como ferti - riego de cultivos, praderas, jardines y sistemas acuícolas, o bien separar los sólidos con procesos simples de sedimentación y flotación, y reutilizar el agua bombeada con arietes y tratada en el lavado de las instalaciones donde se alojan y manejan animales, o bien potabilizarla como agua de bebida para humanos y animales.

Un biodigestor familiar instalado en bolsa de polietileno tubular transparente, calibre 16, protegido contra rayos ultravioleta, que se alimenta diariamente con 20 a 40 kilos de excrementos animales frescos (2 vacas; 4 caballos; 10 cerdas de cría o de engorde) y/o con excrementos humanos frescos u otras fuentes de materia orgánica, solos o mezclados entre sí, y con 100 a 200 litros de agua lluvia, sin cloro, demanda una inversión, en materiales y mano de obra, de entre US$ 200 a 500, elimina la necesidad de leña y/o de carbón, permite la cocción diaria de los alimentos para una familia campesina de cinco a seis personas y produce entre 100 a 200 litros de abono orgánico líquido/día.

El biodigestor puede producir diariamente un volumen de biogás de entre el 15% al 30%, con relación al volumen de su fase líquida total, que en un biodigestor familiar puede llegar a ser de hasta 5 metros cúbicos/día. Este biogás alcanza un contenido de entre 60 a 70% de metano, que es un combustible renovable, apto para su uso directo y sin presión en estufas, calentadores, refrigeradores, lámparas incandescentes, etc., o que se debe comprimir para la generación de energía eléctrica. El volumen de producción y el contenido de metano en el biogás dependen de la cantidad y calidad nutricional de la materia orgánica que contengan las aguas servidas tratadas dentro del biodigestor.

Con periodos de retención de entre 20 a 40 días dentro del biodigestor, 10 días dentro de las canaletas de sedimentación y hasta 30 días dentro de tres lagunas de descontaminación, en un total de 60 a 80 días, se logran tratar las aguas servidas que ingresan al Sistema de Descontaminación y cumplir con el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales que se ajusta al Código Internacional Industrial Unificado – CIIU, por el que se rigen los Ministerios de Agricultura y Ganadería, Salud Pública y Ambiente de Costa Rica desde el año 2007.

Se estimó, al fin del año 2012, que 2200 unidades de biodigestores del tipo Taiwán de tamaños muy diversos, se encuentran instalados y operando en fincas, en agroindustrias y en hoteles de Costa Rica, en trabajo conjunto entre la Universidad EARTH, la Cooperativa de Productores de Leche Dos Pinos; el Ministerio de Agricultura y Ganadería – MAG; El Instituto Costarricense de Electricidad – ICE; La Pastoral Social de Limón; El Proyecto POCOTSI de la Fundación Neotrópica; El Proyecto COBODES de la Unión Europea; la Municipalidad de Heredia y las Empresas privadas Biosinergia Alternativa; Biodigestores de Costa Rica; VIOGAZ; AGROMEC; OLEFINAS y AMANCO.

Para finales del año 2012 se estimó la captación de CO2 equivalente lograda por las 2000 unidades de biodigestores familiares y por las 200 unidades de biodigestores industriales, instaladas y operando actualmente en Costa Rica y se calculó una cifra cercana a 20 mil toneladas/año de CO2 equivalente, que no fueron emitidas a la atmósfera y que fueron utilizadas como fuente de energía, en sustitución de combustibles fósiles.