Sistemas
de tratamiento
con biogás

Por
José Antonio Guardado Chacón* y Jorge Luis Cortada Ferrera**


Tecnología para preservar el medio ambiente.

 

El uso de las fuentes renovables de energía no es un hecho novedoso: fueron las primeras utilizadas por el hombre; sin embargo, la aparición de los combustibles fósiles las relegó por muchos años al olvido. Actualmente el panorama ha cambiado y aunque es cierto que todavía enfrentan detractores, cada día ganan más adeptos y aumenta su cuantía dentro de la satisfacción global de los requerimientos energéticos de la humanidad. Entre las distintas posibilidades tecnológicas que se investigan y desarrollan en diversos campos, se destaca la tecnología del biogás, por su cada vez más creciente aplicación y empleo. Muestra de ello lo constituyen sus posibilidades de uso en el contexto de la ingeniería agrícola.


Orientación y conocimiento

En varios trabajos se ha puesto de manifiesto la importancia que se le atribuye al manejo y reciclaje de las aguas residuales para la preservación del medio ambiente. Esos residuos líquidos, con el concurso de la ciencia y la técnica, constituyen una vía de incalculable valor, que está siendo desaprovechada en la práctica a la hora de seleccionar e implantar un sistema de tratamiento que no contemple el reciclaje donde existen esas posibilidades.

Es factible usar tecnologías de toda índole, desde sistemas simples hasta otros sofisticados. También es de importancia clave hallar innovadoras técnicas, para retornar los nutrientes a las tierras agrícolas, aplicar estrategias de marketing para la comercialización de los nutrientes recuperados y divulgar instrucciones para su uso seguro en la agricultura. Ya existen ejemplos individuales de sistemas exitosos y prometedores en varios países, y numerosos expertos de larga experiencia están trabajando en este campo. Sin embargo, todavía se necesita mucha investigación y desarrollo antes de que estos sistemas a ciclo cerrado puedan establecerse internacionalmente, como una solución para una gama de problemas diferentes. Este trabajo es una contribución a esos objetivos, que se pueden lograr con una buena orientación y conocimiento de aquellas actividades posibles a vincular de manera sostenible al referido ciclo.


Consideraciones esenciales

Para promover el uso eficiente de las aguas residuales es imprescindible conocer los nutrientes que las constituyen, su origen, composición y posibilidades de uso. Existen diversas obras que aportan los materiales y métodos que fundamentan y definen los lineamientos generales que deben tenerse en cuenta para efectuar dicho análisis. Algunas de las consideraciones esenciales son:

1. Las aguas residuales constituyen un problema sanitario, pero a su vez son un recurso muy apreciado para el riego y la piscicultura; de gran valor económico en áreas desérticas o con estiajes prolongados, como los nuestros.

2. Los nutrientes presentes en las aguas residuales tienen un alto valor como fertilizantes, ya que aumentan el rendimiento de los cultivos. Pero al mismo tiempo, los tóxicos y microorganismos patógenos presentes, pueden causar efectos nocivos
a la salud y a los cultivos, si no se utilizan el tratamiento y los manejos adecuados.

El conocimiento de las posibilidades que brindan los sistemas de tratamiento con biogás a ciclo cerrado, facilita el trabajo para que esos sistemas se conviertan en tecnologías apropiadas, a partir de un nuevo concepto energético y la interrelación entre el hombre y la naturaleza (Fig. 1).

 
Fig. 1. Esquema de integración a partir de biodigestores.
 

En tanto la energía ni se crea ni se destruye, sino que se transforma, el biogás adquiere entonces otros valores energéticos cuando sus efluentes o productos se emplean en la piscicultura, el riego, la conservación de granos y la fertilización de algas que se cultivan para la alimentación animal, además de utilizarse como fertilizante orgánico, en el control de plagas y enfermedades en los cultivos, como alimento animal (mezclado en pequeñas proporciones con el alimento de los cerdos), como fertilizante foliar, alimento en la lombricultura, cultivo de hongos, etcétera.

Entre otras posibilidades, el biogás, como portador energético, se emplea en cualquier equipo que esté diseñado para trabajar con gas: cocinas, lámparas, calentadores, motores, refrigeradores, etc. También, y es muy usual en el mundo contemporáneo, puede ser transformado en energía eléctrica.


Estudio de caso

Por ejemplo, la planta de biogás del Genético Porcino de Ranchuelo y el motel Las Tecas fue construida en 1994 y ampliada en 1998, para satisfacer necesidades de ambas instalaciones. A pesar de su falta de atención durante varios años, se ha mantenido en el tiempo con efecto agroecológico, toda vez que:

• Permitió disminuir las cargas contaminantes al sistema de lagunas, que se fueron recuperando y hoy practican la actividad piscícola (cría de claria), aunque no sea el mejor indicador.
• Se aprovecha el abono en los cultivos.
• Se utiliza el gas en la cocción de los alimentos en la cocina, parrillada,
y ocasionalmente en la iluminación en áreas específicas.

Esta planta de biogás, que se integró al sistema de lagunas existentes, resolvió los grandes problemas ambientales que provocaban las aguas residuales del Genético Porcino ubicado a unos 600 m de distancia del motel Las Tecas. También contribuyó a paliar la difícil situación económica y energética que generaba la cocción de los alimentos con petróleo y leña, así como las desfavorables condiciones surgidas por el uso de la leña y la presencia de gran cantidad de moscas en el medio circundante, que provocaban condiciones desfavorables desde el punto de vista higiénico-sanitario y de confort (calidad de vida). Esta instalación, que ya pagó su inversión en los primeros tres años, de sus diez en explotación, había propiciado al momento de este análisis los impactos que se indican en el recuadro 1.

Impactos del tratamiento con biogás
de los residuales del Genético Porcino y el motel Las Tecas
  • Impacto económico: Producción, hasta marzo del 2009, de unos 650 000 m3 de biogás, que significan unas 290 toneladas de petróleo equivalente.
• Impacto social: Beneficio a las personas que laboran directamente en las instalaciones, en especial al personal de cocina, así como a los huéspedes que anualmente disfrutan del hotel con más de 55 habitaciones, que no tienen las molestias de la leña y reciben un mejor servicio gastronómico.
• Impacto ambiental: Elevación de la eficiencia del sistema de tratamiento de los residuales del Genético Porcino de Ranchuelo en más de 70%, y producción de bioabono de alta calidad, estimado en unas 20 toneladas al año. De igual forma, mejoramiento de las condiciones higiénico-sanitarias del medio circundante por la eliminación de una carga contaminante superior a los 50 000 kg de DBO5.


Certezas


Tanto la experiencia descrita, como otras realizaciones en diversos sitios del país, evidencian que:

• Los sistemas de tratamiento a «ciclo cerrado con biogás» son muy apropiados utilizarlos para las condiciones agrícolas, ya que suministran energía y abono, mejoran las condiciones higiénicas y contribuyen a la preservación del medio ambiente, además de ayudar al presupuesto familiar y mejorar las condiciones de vida.
• La aplicación de la tecnología del biogás, en las condiciones especificas de Cuba, está caracterizada por el ingenio popular, entendido como «el arte del biogás en Cuba». Sus inversiones se recuperan, conservadoramente, en menos de tres años.
• En medio de la crisis económica, energética y medioambiental que enfrenta el mundo de hoy, la tecnología del biogás, por su inserción en estos decisivos problemas de la humanidad, adquiere un desarrollo acelerado, pertenece al presente
y al futuro y es considerada como una tecnología de avanzada.


Publicado en Energía y tú,
No. 50, abr.-jun., 2010.

* Doctor en Ciencias Técnicas. Miembro de la Junta Directiva Nacional de CUBASOLAR.
** Máster en Ciencias Técnicas. Especialista de la Empresa de Hidroenergía,
La Habana, Cuba.
e-mail: gcubasol@enet.cu