En Chile el incremento de las explotaciones pecuarias intensivas (planteles de aves, cerdos, bovinos de leche y carne) ha traído variados beneficios tanto por el aumento de la productividad como por los cupos laborales asociados a esta actividad. No obstante lo anterior, el confinamiento animal también ha ido acompañado por un deterioro progresivo del medio ambiente, causado por los residuos asociados a cada actividad, los cuales son necesario revertir con el objeto de lograr un crecimiento sustentable.

Estas actividades producen una gran cantidad de excretas que ocasiona problemas de contaminación en aguas y suelos. Hoy, en Chile, el tratamiento de las aguas residuales es un deber apremiante. Todos están conscientes de las consecuencias que traen la sobrecarga del suelo y las aguas por los desechos orgánicos no tratados y vertidos en cualquier lugar. Las excretas de animales, vistas por muchos como un contaminante ambiental de importancia, pueden generar recursos muy valiosos mediante su procesamiento anaeróbico en biodigestores, de forma tal, que al reciclarse parte de la energía y de sus nutrientes, contribuyen a hacer sostenible ambientalmente en Chile la producción porcina y de otras especies animales confinadas.

A nivel mundial, la disponibilidad de energía se ha convertido en uno de los principales problemas. Los países tanto en vías de desarrollo como desarrollados se enfrentan a una demanda creciente de energía para satisfacer sus expectativas económicas y sociales. Chile no está exento de esta problemática y su crecimiento se puede ver restringido como consecuencia de una deficiencia de esta.

Por otra parte el uso de combustibles fósiles para obtener energía, sobre todo eléctrica, trae como consecuencia el vertido de sustancias tóxicas al aire, al agua y a los suelos, dañando la naturaleza a corto, medio y largo plazo.

Frente a esta situación y en un futuro no muy lejano, existe la imperiosa necesidad de aprovechar estos desechos orgánicos para la generación de energía eléctrica y de calor, como una manera de suplir de esta manera el déficit de energía en Chile y disminuir al mismo tiempo la contaminación ambiental.

Los biodigestores son depósitos-tanques en los que se produce la digestión anaerobia aprovechando el recurso biomasa, en este caso guano de animales. A grandes rasgos se pueden definir como recipientes o tanques que permiten la carga (afluente) de substratos (biomasa) y descarga (efluente) de bioabono-biol y poseen un sistema de recolección y almacenamiento de biogás para su aprovechamiento energético( ).

Barbara Eder-Heinz Schulz / Biogas Praxis, Grundlagen, Planung, Anlagebau, 2005 (Diseño de plantas Biogas, bastes técnicas, planificación, diseño electromecánico).

Esquema de una planta de tratamiento

El término biomasa o substrato se refiere a toda la materia orgánica que proviene de desechos de animales (estiércol), árboles, plantas, desechos orgánicos que pueden ser convertidos en energía; o los provenientes de la agricultura (residuos de maíz, café, arroz, papas, banano), de aserraderos (podas, ramas, aserrín, cortezas) y de los residuos urbanos (aguas residuales, basura orgánica y otros).

Los biodigestores son apropiados para las condiciones técnicas y posibilidades económicas de los países desarrollados y subdesarrollados. La tecnología del biogás está bien adaptada a las exigencias ecológicas, ambientales y económicas del futuro. Es una tecnología de avanzada y de mucha aceptación por tratarse del aprovechamiento de energías renovables.

Un biodigestor o planta de biogas se compone de un tanque de homogenización o carga, una bomba (opcional), el tanque de biodigestión, un mezclador o agitador, tuberías de captación de biogas, el recipiente para almacenar biogás (puede estar integrado en el mismo biodigestor), tanque de descarga, tuberías y válvulas de seguridad, cierre y desagües, filtro de remoción de H2S, quemadores de biogás, equipos para combustión (cocinas, incineradores, etc.) y generadores de energía eléctrica o calor.

Aprovechamiento energético del estiércol

El estiércol de cerdo, bovinos y aves puede aprovecharse para la producción de biogas y consecuentemente para la producción de energía eléctrica.

En la tabla siguiente se indica la producción de biogas y la generación mínima de energía eléctrica que puede obtenerse de una tonelada de estiércol por día.

Otra forma de aprovechamiento del biogás es por medio de la combustión del metano para obtener agua caliente o calefacción. Esta situación es la que se produce en planteles pequeños con poca cantidad de biomasa disponible.

Aprovechamiento de los efluentes (Bioabono) de los biodigestores

Estudios realizados en Cuba han demostrado que el uso del efluente líquido representa económicamente más beneficio que el propio biogás. El tratamiento anaerobio de residuales orgánicos (específicamente de excretas de animales) imita a los procesos que ocurren en la naturaleza donde no existen los desechos o desperdicios sino materia prima para crear otro tipo de material útil para la vida.

El residuo orgánico que se descarga del biodigestor obtenido de los procesos de digestión anaerobia es un lodo-liquido fluido de excelentes propiedades fertilizantes, el cual está constituido por la fracción orgánica que no alcanza a degradarse y por el material orgánico agotado. Su constitución puede variar mucho, dependiendo de las variaciones en el contenido de la materia orgánica utilizada para alimentar el biodigestor y del tiempo de residencia de dicho material dentro de el.

El fertilizante obtenido en la planta de biogás tiene características superiores al abono con estiércol fresco debido a que no se pierden los nutrientes. Puede competir con los fertilizantes químicos permitiendo un ahorro en la aplicación de otros abonos convencionales, sin disminuir la productividad de los cultivos. No deja residuos tóxicos en el suelo y además aumenta la productividad en comparación con suelos no abonados. Puede ser utilizado puro o como aditivo de origen orgánico de alta calidad, o como correctivo de la acidez en los suelos.

El bioabono sólido o líquido no emana malos olores a diferencia del estiércol fresco. Tampoco atrae moscas y puede aplicarse directamente a los cultivos en forma sólida o líquida, en las cantidades recomendadas.

Como biofertilizante puro, presenta una concentración de nutrientes relativamente alta, y a pesar de esta característica, puede ser aplicado directamente a los cultivos. Se lo utiliza también como aditivo en la preparación de soluciones nutritivas para cultivos hidropónicos. Las ventajas de la utilización del bioabono como fertilizante son enormes, no solo por su bajo costo sino más bien por los excelentes resultados que se obtienen en la producción agrícola de todo tipo de cultivos.

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