22 noviembre 2011

Potencial de generación de electricidad a partir de residuos en granjas avícolas (1ª PARTE)



Las granjas avícolas tienen un enorme potencial para producir biogás que puede más tarde utilizarse para generar electricidad o energía térmica. Se trata de una energía gratuita que de forma espontánea se genera en gran cantidad en las granjas agrícolas. Con el objetivo de cuantificar el potencial de esta fuente de energía discutimos en este artículo resultados obtenidos hace unos años por University of Flensburg, Alemania.
Los datos que exponemos a continuación fueron obtenidos en un estudio llevado a cabo en Gazipur, Bangladesh, entre abril de 2007 y junio de 2007. El objetivo del estudio fue averiguar cuál es el tamaño mínimo de una granja avícola con viabilidad financiera para producir energía a partir de los residuos obtenidos en la explotación. Los estudios realizados trataban de averiguar también las diferencias en producir en horas de consumo pico en el país o trabajar en continuo durante doce años. El elevado consumo energético de las granjas avícolas y los problemas crecientes de energía en muchos países, especialmente en las horas pico, están haciendo que la búsqueda de este tipo de soluciones sea prioritaria. Un muchos países hay también cortes de suministro eléctrico durante hora y ello condiciona la estabilidad de la explotación.

Consumo energético de una granja avícola

Las granjas avícolas usan la electricidad para la producción de huevos y para el crecimiento de las aves. Los principales usos son los de obtener apropiada iluminación, ventilar para mantener la temperatura adecuada, incubar los huevos y bombear el agua de suministro de agua.
La producción de biogás a partir de los residuos de una granja avícola se produce de forma habitual en muchos países. En países como Bangladesh su uso principal está destinado a la obtención de gas para cocinar alimentos.
Pero el incremento de los costes de la energía ha propiciado que un número creciente de explotaciones estén utilizando el biogás para producir energía térmica a escala comercial y electricidad.
La cuestión que se viene planteando  en los últimos años es conocer cuál de todas es la opción más viable.
Los siguientes detalles sobre el uso de la electricidad en las explotaciones agrícolas son importantes a considerar.
Iluminación
Para la producción de huevos y el crecimiento normal de las aves se requieren 16 – 17 horas de iluminación al día y para ello se requiere iluminación adicional al atardecer. Es común el uso de lámparas fluorescentes compactas o tubos fluorescentes.
Ventiladores
En una granja avícola la temperatura para la producción de huevos debe mantenerse entre 12,8 y 27 ºC. Ello requiere en la mayoría de las granjas el uso de ventiladores una parte del año, entre 6 y 12 horas al día.
Incubadora
El área de incubadora debe mantenerse caliente. La primera semana se requiere una temperatura de 35 ºC y la segunda de 32 ºC.
Bomba eléctrica
Se requiere suministrar agua a la explotación para alimentar a las aves para propósito de limpieza. Normalmente se usan bombas de poca potencia (entre 0,5 y 3 HP), dependiendo del tamaño de la granja y suelen estar operando entre una y tres horas.

Modelo de consumo de electricidad diario

Si queremos abastecer de energía a la explotación avícola es muy importante conocer en detalle el modelo de consumo de electricidad diario.
El consumo eléctrico de la granja tendrá una variación estacional que será más o menos pronunciada según la latitud, y una variación diaria que describimos a continuación.
El mayor consumo eléctrico de la granja comienza en la mañana con el uso de los ventiladores y las bombas de agua. Se trata de unas cargas que estarán trabajando casi todo el día. El uso de la incubadora no se considera en el modelo de consumo de energía diaria pues se trata de un fenómeno estacional. En invierno el consumo eléctrico suele bajar aunque en ambientes fríos se requiere calefacción.

Presente estatus de la generación de electricidad de residuos avícolas

Las tecnologías más comunes para producir electricidad en las granjas avícolas son los generadores de gas que usan biogás como combustible. Al usar generadores de gas para producir combustible es muy importante la incorporación de una unidad para la eliminación de H2S puesto que se trata de un gas químico muy corrosivo.
El uso del biogás para obtener energía térmica es una opción especialmente interesante pues su coste es menor. Si la energía térmica puede usarse para propósitos de calefacción o cualquier otro uso alternativo es una opción viable.
Cuando se plantea la construcción de una planta de biogás para una granja avícola surge el problema de conocer exactamente el tamaño de la planta que requiere la explotación. En la mayoría de las plantas existentes el uso de biogás no se aprovecha en todo su potencial. Es decir, podemos construir una planta de biogás que aproveche tan solo el 20 – 30 % del potencial del recurso total y por lo tanto estaremos desperdiciando las posibilidades de obtener energía.
La generación de electricidad a partir del biogás se consigue normalmente usando un motor de combustión. Previamente el biogás debe haberse acondicionado para no dañar el motor.
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