REPORTAJE

Energía y residuosganaderos: el biogásEl consumo energético ha ido incrementándose en los últimos cien años, a la vez quelo hacía la población mundial. La consecuencia ya la conocemos: las fuentestradicionales de energía, que necesitaron millones de años para formarse (provienenen su mayor parte de la descomposición de materia orgánica) se están agotando, yemitimos elevados niveles de contaminación a la atmósfera y a los mares.

B. Isabel y T. DíazDepto. Producción AnimalFacultad de Veterinaria. UniversidadComplutense de Madrid

orno resultado del progresivoagotamiento de los recursosenergéticos no renovables y laselevadas emisiones de elemen-

tos contaminantes, nos encontramos conefectos nocivos para la tierra como elefecto invernadero, la lluvia ácida y ladeforestación. Todos estos aspectos, ha-cen necesario replantearse la situaciónactual y buscar alternativas energéticas.

Los biocombustibles: alternativaenergéticaLos biocombustibles (BC), como su pro-pio nombre indica, son combustibles ob-tenidos a partir de la biomasa (materiaorgánica originada en un proceso bioló-gico espontáneo o provocado, utilizablecomo fuente de energía). En los últimoscinco arios han empezado a ser utiliza-dos por muchos países. La tercera edi-ción de la Feria sobre Biocombustibles"Expobioenergía 2008" celebrada re-cientemente en Valladolid, atrajo a másde 12.000 visitantes profesionales deEuropa y América Latina, con un núme-ro de expositores cercano a los 360 entremarcas y empresas del sector energético,cifras que demuestran el interés queexiste por esta nueva generación de com-bustibles.

En la Figura 1 podemos observar elconsumo (porcentual) de energías reno-vables en países con diferentes recursoseconómicos.

Dentro de los biocombustibles encon-tramos varios tipos, según su origen y suuso. Hay BC líquidos como el biodiésel yel bioetanol obtenidos a partir de culti-

vos agrícolas, también gaseosos, como elbiogás o biometanol, y sólidos como lamadera.

El biodiésel y el bioetanol, procedende cultivos y residuos agro-forestales. Sehan generado opiniones diversas acercade estas fuentes de energía, algunos sec-tores las han definido incluso como unengaño promovido por industrias auto-movilísticas y energéticas, un productovendido como ecológico que está contri-buyendo a la deforestación, al efecto in-vernadero por el daño a la atmósfera delN20 utilizado como abono (230 vecesmás perjudicial que el CO 2), a la dismi-nución de la biodiversidad por el empleode semillas transgénicas, a la sequía (yaque se gasta gran cantidad de agua entodo el proceso) y al encarecimiento delos alimentos al competir directamentecon el cultivo de cereales para consumohumano. En la actualidad se cuestionaampliamente la eficiencia de la utiliza-ción de los BC, en detrimento de un es-fuerzo impulsor de otras energías reno-vables, mucho más eficientes y limpiascomo la solar (H.Michel, Premio Nobelde Química 1988).

Dentro de los BC, hay una opciónquizá menos analizada hasta el momentopero que puede resultar muy interesan-te: se trata de la producción de biogás apartir de estiércol o biometanización. LaFederación Internacional de IndustriasLácteas (IDF) y DeLaval organizaron elpasado mes de junio de 2008 una reu-nión para, entre otros temas, estudiar lageneración de electricidad a partir de lasdeyecciones de las vacas de leche, plan-

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0,3 kg de carbón 1,2 I de alcoholcombustible 0,81 de gasolina

Figura 2. Equivalencias de biogás con otras fuentes de energía (Ciemat).191111111.311/11111

Cuadro I. Composición porcentual del blogas (Werner et al, 1989).

Componente

Porcentaje

Metano, CH4 40-70

Dióxido de carbono, CO230-60Sulfuro de hidrógeno, H2S

0-3

Hidrógeno, H2 0-1

1,5 kg demadera

6,8 kw deelectricidad

0,71 I de fuel-Oil1m3 de biogás

70% CH4 + 30% CO2

6.000 kcal

0,6 m3 de gasnatural

2004

Países en

OCDEdesarrollo

100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%

2030

OCDE

Economías entransición

REPORTAJE

100%90%80%70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

Economías en Países entransición desarrollo

Otras energias renovables • Energía hidroeléctrica 11111 Biomasa tradicional U Biomasa comercial

Figura 1. Consumo porcentual de energías renovables en países con diferentes recursos económico en el año 2004 y estimaciones para el año2030. Fuente. Elaboración propia a partir de datos del MARM.

teándolo como un alternativa para mejo-rar la gestión de las granjas. Toda la in-formación sobre los proyectos presenta-dos en la reunión mencionada se puedenencontrar en www.producciondeleche.com ;www.sustainabledairyfarming.com .

¿Que es el biogas?El biogás es una mezcla de gases resul-tante de la descomposición anaerobia demateria orgánica. Los principales com-ponentes del biogás son el metano(CH 4) y el dióxido de carbono (CO2).Aunque la composición del biogás varíasegún la biomasa utilizada, su composi-ción aproximada se presenta en elCuadro I.

El metano, principal componente delbiogás, es el gas que le confiere las carac-terísticas combustibles al mismo. Por lotanto, el valor energético del biogás esta-rá determinado por la concentración demetano (alrededor de 20-25 MJ/m3,frente a 33-38MJ/m 3 para el gas natural;Werner et al, 1989). Dada una concen-tración media de 60% de metano, el po-der calorífico del biogás sería mayor quela mitad del poder calorífico del gas na-tural, aproximadamente serían 6,4kWh/Nm 3 . Excepto por su contenido enH 2 S, es un combustible ideal. En laFigura 2, podemos observar equivalen-cias energéticas de la producción de 1m 3 de biogás.

¿Cómo se produce el biogás?El biogás puede obtenerse a partir dediferentes residuos orgánicos como elestiércol y los purines producidos enexplotaciones ganaderas de vacuno y

porcino. En ambos casos, estos resi-duos agropecuarios pueden ser "reci-clados" y transformados en energía. Laenergía generada a partir de ellos pue-de ser empleada para iluminar, dar ca-lor a los animales y producir electrici-dad, cuyos excedentes incluso podríanvenderse a la red eléctrica nacional. Demedia, podemos considerar que unavaca produce 30-50 kg heces/día, unaoveja 1,5-8 kg heces/día y un cerdo 4-8kg heces/día.

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Aguas residuales

Industria

Biofertilizante

Biogás

Calor y electricidad

Figura 3. Aplicaciones y productos del proceso de digestión anaerobia. Fuente. Ciemat.

Animales de granja

Efluente depurado

Residuos orgánicos

Digestor

GRUPOELECTRÓGENO

AG ADOR

BIODIGESTORBOLSADE GAS

SUSTRATO

VIVIENDAS

•

ALMACENAMIENTO DELOR

CALOR

ESTABLO

AGITAD

POZARECEPCIÓN DE

SUSTRATOkBOMBA

•

Figura 4. Modelo clásico de un biodigestor europeo (Meter Cremer - Alemania).

El proceso de producción de biogásse lleva a cabo en un recipiente cerradoo tanque llamado biodigestor o reactor.Los biodigestores pueden construirse apartir de ladrillo y cemento, metales(especialmente acero) o plásticos. Haydiferentes tipos de biodigestores, de-pendiendo del residuo empleado y de-pendiendo también el destino del pro-ducto final. Estos recipientes tienen unconducto de entrada a través del cuál seañade la materia orgánica o afluente y

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GAS

otro de salida por el que sale la materiaya digerida o efluente.

La biodigestión es llevada a cabo porbacterias anaerobias, algunas capaces defermentar la biomasa produciendo di-rectamente metano y otras no, pero am-bas interactúan en el proceso. Al final,obtendremos gases que podemos alma-cenar para su posterior utilización y unefluente que puede ser empleado comofertilizante o bien desechado como verti-do. Dependiendo del uso que vayamos adarle, la biodigestión puede verse com-plementada por unos u otros procesosfisico-químicos o biológicos como calen-tamientos previos, el compostaje o la ni-trificación-desnitrificación (Figura 3).• El compostaje es un proceso biológi-

co aerobio mediante el cual la materiaorgánica se transforma en un produc-to estabilizado, el compost, que sepuede utilizar para el crecimiento deplantas o como regenerador del suelo.

• La nitrificación-desnitrificación sebasa en la transformación primero delnitrógeno amoniacal en nitrato y acontinuación, de este último a nitró-geno gas. Así conseguimos eliminarparte del nitrógeno de los residuos.El tratamiento de estos residuos me-

diante la biodigestión presenta ademásclaras ventajas:• Mejora la capacidad fertilizante del

estiércol transformando el nitrógenoque formaba parte de macromolécu-las en amonio, que puede ser utiliza-do por las plantas.

• Elimina olores siendo el efluente mu-cho menos oloroso que el afluente.

• Destruye patógenos en función de latemperatura y el tiempo del proceso.Se ha comprobado que cerca del 85%de los patógenos no sobreviven a labiodigestión.De esta manera, se puede considerar

integrar el proceso en cadenas de trata-miento de aguas residuales procedentesde explotaciones agropecuarias, parauna mejor amortización de los costes.

Biogás y electricidadEl biogás puede ser utilizado como com-bustible para motores diesel y de gasoli-na, a partir de los cuales se puede pro-ducir energía eléctrica por medio de ungenerador. En el caso de los motoresdiesel, el biogás puede reemplazar hastael 80% del combustible diesel, la baja

REPORTAJE

Planta productora de biogás. Tutean() (Segovia).

'Nos La gama más completa demezcladoras sistema "Unifeed"

y de INSTALACIONES ESTATICAS

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Dentro de los biocombustibleshay una opción menosanalizada hasta ahora: el biogásproducido a partir de estiércol

capacidad de ignición del biogás no permite reemplazar la to-talidad del combustible en este tipo de motores que carecende bujía para la combustión.

Estudios y trabajos realizados por diversos colectivos tantogubernamentales como privados en distintos países han de-mostrado que la producción de electricidad a partir de biogásen las explotaciones puede reducir de manera considerablelos gastos de las mismas. Un ejemplo de ello es el trabajo rea-lizado por la fundación CIPAV (Centro para la investigaciónen Sistemas Sostenibles de producción Agropecuaria) en laGranja Pozo Verde (Valle del Cauca, Colombia), dedicada ala producción pecuaria, que integra la producción bovina (le-che y carne), porcina y avícola, dentro del proyecto "biogás-electricidad". Este proyecto, iniciado en 1997, demostró quela utilización del biogás producía una disminución del 40%en los costes (kW/h) utilizados en la granja, en comparacióncon los costes de la electricidad suministrada por la centraleléctrica que la abastecía.

Aunque los resultados económicos no se pueden generali-zar, pues dependen de las circunstancias puntuales de cadaexplotación, se ha comprobado que es factible integrar laproducción de alimentos y energía de una manera sostenible(A. Z. Cavidad, Fundación CIPAV).

En China, India y otras regiones asiáticas se impulsó latecnología de producción del biogás desde 1960, con reacto-res sencillos y baratos utilizados unifamiliarmente o por va-rias familias. Otro de los países que utiliza de forma mayori-taria la biometanización es Dinamarca. En la Figura 4, serepresenta la ubicación de un biodigestor instalado en unagranja. •Bibliografía en poder de la redacción a disposición de los lec-tores interesados (mundoganadero@eumedia.es )

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