Biogás: energía,
medio ambiente
y clima

Aramís Fonte Hernández
Investigador Auxiliar, del Centro Meteorológico
de Camagüey. Miembro
de CUBASOLAR.

Tel.: (53 32) 261284
E-mail: Aramis@met.cmw.inf.cu

 

Confluencias de cuatro términos y aplicaciones del biogás
en el municipio camagüeyano de Minas.


Aunque resulte poco usual ver agrupados estos cuatro términos: biogás, energía, medio ambiente y clima, su integración aporta nuevas perspectivas de análisis.

Biogás-energía
Esta es la relación más común en que aparece referido el concepto de la palabra biogás, ya que por definición expresa la idea de que es un gas de origen biológico, o sea, producto de la actividad de microorganismos vivos. Esta mezcla gaseosa está compuesta fundamentalmente por metano y dióxido de carbono, con predominio del primero, que confiere el carácter de gas combustible, con una importante gama de aplicaciones en la actividad humana. Sin embargo, el hecho de que el biogás sea un gas combustible y que tenga un considerable efecto como portador energético, no significa que automáticamente todo el biogás que se produzca se pueda aprovechar para este fin.

En teoría, para obtener biogás es posible partir de una gran variedad de materiales, que deben someterse al proceso de digestión anaerobia (fermentación en ausencia de oxígeno). Este proceso tiene requisitos y condiciones específicos, que garantizan obtener rendimientos adecuados en su generación. A su vez, si bien una gran diversidad de materia orgánica puede someterse al proceso de digestión anaerobia, es necesario realizar antes un amplio y profundo estudio que permita valorar aspectos, tales como la cantidad y el tipo de cada material a procesar, sus características (incluyendo aspectos físico-químicos y mecánicos como tamaño de las partículas, la humedad del material, sus componentes fundamentales, la biodegradabilidad, etc.), así como las facilidades de recolección, transportación, recepción, almacenamiento y tratamiento preliminar de la materia prima.


La cercanía a la fuente de abastecimiento de materia orgánica
es uno de los factores para el éxito de la explotación
de las plantas de biogás.

Por otro lado, resulta importante decidir qué tipo de tecnología, en particular, debe ser la más apropiada para aplicar en cada caso, y su costo, para proceder a la construcción y explotación de las instalaciones diseñadas, ya que muchas veces sólo se tiene en cuenta el importe a pagar por consumo de energía en nuestros hogares, y no se analiza que entre la fuente bruta del portador energético y el consumidor directo (por ejemplo: el pozo de petróleo, la mina de carbón y el generador eléctrico) existe una enorme cantidad de recursos materiales y humanos que conforman un gigantesco complejo, capaz de satisfacer las necesidades energéticas de los diversos sectores de un país.

Si se tiene presente que los recursos energéticos tradicionales (petróleo, gas, carbón) son por naturaleza combustibles fósiles, o sea, no renovables, y al considerar la ya más cercana fecha del agotamiento de las reservas de estos portadores energéticos, el mundo ha tenido que ir estudiando su posible sustitución por fuentes renovables de energía, que constituyen de una forma u otra la acción del Sol sobre distintos fenómenos y manifestaciones en el globo terráqueo. Entre estos se encuentran las energías denominadas como eólica, solar térmica, solar fotovoltaica, hidráulica, mareomotriz (por efecto de las olas, las mareas y el gradiente termoceánico) y la energía de la biomasa.

Dentro de esta última se encuentra la digestión anaerobia para la obtención de biogás. Conviene resaltar, pues, que si el proceso de digestión anaerobia no se efectúa adecuadamente, en el mejor de los casos lo que ocurre es la obtención de bajos rendimientos, o el proceso se detiene; o, como peor variante, lo que se produce no es un gas combustible, sino incombustible por la elevada concentración de dióxido de carbono en la mezcla.

Por el contrario, si se ejecuta el proceso de forma apropiada, se obtienen los beneficios de una fuente estable de energía, de manera tal que se convierte en un producto comercializable y por ende rentable, obteniéndose como beneficios colaterales, y no menos importantes, la producción de biofertilizante y alimento animal.

Biogás-medio ambiente
Para producir biogás se puede partir de una gran diversidad de sustancias orgánicas, por lo que las posibles materias primas a emplear en el proceso conforman un amplio rango de posibilidades y combinaciones. En muchos casos se utilizan como materia prima desechos de diversa naturaleza, como excrementos de animales, residuos de cosechas agrícolas, residuales de industrias (agroazucarera, alimenticia y otras), residuos sólidos municipales, residuales líquidos de procesos agroindustriales, aguas albañales y otros. Esto posibilita que se aplique esta tecnología para la obtención de energía a partir de fuentes renovables, y como un método eficaz para el tratamiento de los residuales, con el objetivo de contribuir al saneamiento del medio ambiente.

Biogás-clima
Quizás esta sea la interacción considerada menos habitual. No obstante, la actual problemática de la afectación de la capa de ozono y el incremento del efecto invernadero tiene también relación con el biogás porque en muchos países, ya sea por dificultades como la falta de solvencia económica para adquirir y(o) difundir la tecnología, o bien por cuestiones inherentes a las formas en que se maneja la producción agrícola, al no ser recogidos y procesados los desechos de cosechas, sobre todo en lugares húmedos como las tierras bajas, pantanos y arrozales, ocurre la fermentación anaerobia de maneranatural, al descomponerse la materia orgánica y producirse biogás, lo que significa el ingreso a la atmósfera de un mayor porcentaje de metano (superior al necesario para el equilibrio natural), que junto con el dióxido de carbono incrementan el sobrecalentamiento de la atmósfera y, por ende, afectan a la larga el clima en el planeta. Aquí es donde debe recordarse que, aunque ambos gases se encuentran dentro del conjunto de los denominados gases de efecto invernadero, es preferible recuperar el metano y combustionarlo, para obtener un efecto útil como portador energético, en lugar de dejarlo escapar a la atmósfera y contribuir al calentamiento global de la Tierra, sin haber realizado antes algún beneficio en la actividad del hombre.


Los residuos de la agricultura, cañera y no cañera,
junto a la ganadería, constituyen fuentes de materia orgánica
para el desarrollo de las plantas de biogás.

Aplicaciones
La aplicación práctica de las tecnologías de digestión anaerobia data desde el siglo xix, cuando en Europa se comenzó a emplear para el tratamiento de los residuales albañales, y posteriormente el gas obtenido era utilizado para el alumbrado público. Con el decursar del tiempo, la difusión de esta tecnología, al ir pasando a distintos países, fue enriqueciéndose y perfeccionándose, con variados diseños de digestores y aplicaciones en diferentes condiciones de operación, que permitieron explorar y definir el conjunto de condiciones más apropiadas para desarrollar el proceso según la variabilidad de posibles condiciones operacionales y según el tipo de materia orgánica a emplear.

En Cuba, los primeros intentos desarrollados se realizaron a inicios de la década de los ochenta del pasado siglo, mediante la instalación de cientos de pequeños digestores de excreta en vaquerías, para posibilitar su alumbrado en aquellos sitios donde no se contaba con fluido eléctrico. En esos mismos años, se construyeron los primeros digestores para comedores obreros, que empleaban cachaza como materia orgánica, con lo cual se demostró la viabilidad de este proceso para las condiciones de nuestro país.

En el caso particular de la provincia de Camagüey, en la década de los noventa funcionaban más de quince digestores de mediano tamaño (apro-ximadamente de 40 a
50 de volumen de mezcla), que brindaban sus servicios en comedores obreros, empleando como materia orgánica la cachaza, lo que posibilitó adquirir cierta experiencia.

De esta manera, se logra iniciar la construcción de una planta de biogás para la comunidad campesina de la CPA Ignacio Agramonte, del municipio Minas, cercana al batey del central azucarero Noel Fernández, con la ventaja de contar con la cercanía de la fuente de materia orgánica utilizada (cachaza). La obra se inauguró en 1998, con la colaboración de la ONG OXFAM-Bélgica, y suministra combustible doméstico a la comunidad, y el biofertilizante obtenido se emplea tanto en los cultivos de viandas y hortalizas de dicho lugar, como en el cultivo de plantas ornamentales. Después de varios años de su puesta en funcionamiento, la planta se ha convertido en exponente convincente de la necesidad y posibilidad de aprovechar esta fuente renovable de energía, sobre todo en aquellos lugares que cuenten con una fuente estable de suministro de materia orgánica, y donde exista un compromiso serio sobre la disciplina que es necesario observar para efectuar y mantener en condiciones adecuadas el funcionamiento de este tipo de instalaciones.