Cómo construir una planta de biogás compacta para uso doméstico

.Buscando aplicaciones fáciles y sencillas para la generación distribuida vamos a hablar hoy de la construcción de pequeñas plantas de biogas para la generación de biogás. Hablamos de aplicaciones que pueden incluso ponerse en práctica a escala doméstica por pequeños productores de ganado y campesinos.

. Estado actual de la tecnología

Los actuales procesos de biometanización, que usan materias como el estiércol de ganado, heces humanas, efluentes de destilerías, etc.; son altamente ineficientes debido a que el valor nutricional y las calorías de estas sustancias es bastante bajo, ya que las calorías han sido usadas por el ganado, humanos o procesos de fermentación.

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El metano tiene un valor calorífico de 11000 kcal/kg. Para obtener tal salida de energía, el proceso de metanización recibirá una alta entrada calorífica.

Hoy día, los residuos sólidos municipales(MSW) también es usada como una fuente de metano. Los restos de alimentos en los MSW tienen un contenido calórico relativamente alto, pero en el proceso actual, llamado sistema de fermentación en dos fases, la basura se somete primero a una fermentación aeróbica para reducir su tamaño, y sólo entonces, ya con muy pocas calorías, alimenta los digestores anaeróbicos.

Los sistemas de producción de biogás tradicionales que funcionan sobre excrementos humanos o de animal o con el sistema de fermentación bifásico producen aproximadamente 10 kilogramos de metano por tonelada de materia prima y el proceso tiene lugar en unos 40 días. La duración puede ser acortada usando bacterias termófilas, pero el ratio entre la entrada y la salida permanece inalterada.

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El uso de estiércol bovino como materia prima para la metanización es un factor limitante en el uso generalizado de las plantas de metano para suministrar combustible doméstico: Una planta de biogás doméstica requiere 40 kg de estiércol de ganado por día (de 6 a 8 cabezas de ganado) y debido a que el estiércol tiene un tiempo de retención de 40 días, el tamaño de la planta será bastante grande. El funcionamiento de la planta requiere de la mezcla diaria de los excrementos con agua para poderse utilizar como materia prima. Posteriormente se llena la planta de biogás y hay que eliminar alrededor de 80 a 100 litros de lodos de efluentes, lo cual es una fuente de quejas continua de los usuarios. Las restricciones de espacio, dinero, animales insuficiente para alimentar la planta y los problemas de mantenimiento hace que muchos ganaderos sean reacios a usar esta tecnología.

Nueva tecnología de biogás ARTI

ARTI desarrolló en 2003 una nueva tecnología de biogás que utiliza materia prima alta en calorías, pues se buscan composiciones como almidón o material azucarado. Este alto contenido de calorías en la materia prima permite producir 250 kg de metano por tonelada de materia prima (en peso seco). El tiempo necesario para completar el proceso es de tan solo un día. Esto significa que un hogar que requiera metano para cocinar 3 comidas al día, necesita para alimentar su planta de generación tan solo 2 kg de material por día. El material utilizado en estas plantas pueden ser tan variados como: desperdicios de granos, semillas de especies de plantas, tortas de semillas oleaginosas no comestibles, frutos no comestibles o no comercializables (especies silvestres de ficus, mangos y plátanos maduros ...) restos de comida, aceite, incluso la harina tras el barrido de un molino puede utilizarse como materia prima para la planta de biogás.

Debido a las cantidades pequeñas procesadas, y la velocidad del proceso, el tamaño, el mantenimiento y el precio se reducen drásticamente:

• El gas obtenido en la planta tiene una capacidad de 750 a 1000 litros, suficiente para cocinar dos comidas para una familia de 5.
• El usuario alimenta diariamente el digestor por la mañana con un kilo de materia prima machacada, mezclada con un poco de agua. Por la tarde realiza la misma operación.
• El total diario de efluentes producidos por este sistema es de 10 litros, que pueden usarse para regar plantas de jardín o reciclarse en el digestor.
• El coste de estas plantas de biogás es muy bajo, puede
• La nueva planta de biogás tiene un coste de $112 - $135 (2007), correspondiente al precio de dos tanques de agua, montaje de plástico, una base de hormigón. marco y accesorios.

¿Cómo se construye una planta de biogás compacta?

El aparato consiste:

• Dos depósitos de agua de plástico. Uno será más grande que otro y cuando se cortan por la parte superior
• El tanque más grande (o tambor) sirve como un digestor, y el más pequeño, se coloca boca abajo en el más grande y sirve como depósito de gas.
• El tubo de entrada: un tubo flexible de 3 cm de diámetro, un poco más largo que la altura del tanque, se monta en la parte inferior de la cisterna más grande. En el extremo libre del tubo, se fija un embudo para facilitar el vertido del material en forma de materia prima fluida. El tubo con el embudo se fijará a la parte superior del tanque, en posición vertical. Este tubo también servirá como una purga en caso de necesidad.
• El colector de salida de efluente se monta en la parte superior de la cisterna más grande y determina el nivel máximo de producto en el tanque.
• El colector de salida del gas se instalado en el tanque interno más pequeño y se dirigie a una estufa de gas.
• Una estructura mallada se monta por encima de los tanques para evitar que el tanque de gas se caigaa cuando esté demasiado lleno. Es posible aumentar el peso sobre el depósito superior para aumentar la presión del gas en el tanque.

El metano quema con una llama azul, sin formación de humo ni hollín. Por lo tanto, un sistema de cocción beneficioso para el medio ambiente. Ya hemos explicado otras veces que evitar transformar el metano en CO2 es muy beneficioso porque el metano es más nocivo como efecto invernadero.

Este sistema de producción de energía tiene otro efecto positivo, y es que su uso en el mundo rural puede prevenir la muerte de millones de mujeres y niños que causa cocinar con leña en el interior de las casas.

También hay que considerar que al ser un combustible destinado para el mundo rural, su uso generalizado haría disminuir el costoso transporte de GLP en cilindros, que a veces es necesario llevar a largas distancias.

Bibliografía: Howtopedia