Biogás: Qué es, características, cómo se produce, ventajas y desventajas

En este post vamos a hablar sobre el biogás. Veremos qué es, cómo se produce, qué características tiene, así como las ventajas y desventajas de utilizarlo.

¿Qué es el biogás?

El biogás ha sido catalogado como un potente recurso bioenergético que tiene como base de obtención los desechos sólidos y orgánicos. Su empleo resulta muy beneficioso para la humanidad por ser una energía limpia y de carácter renovable, es decir que es inagotable ya que se sustenta de la naturaleza y sus atributos.

El biogás se obtiene a partir de procesos ejecutados para producir otros recursos. Su aparición yace en la digestión anaeróbica de la materia orgánica y puede sustituir a los combustibles tradicionales usados para cocinar, generar energía eléctrica y calentar.

Características del biogás

El biogás es una mezcla de dióxido de carbono con metano. Es usado como combustible y se le asocia con un valor calorífico de 23 MJ/kg con un potencial calentamiento que supera 25 veces más al dióxido de carbono.

Este tipo de gas de origen orgánico puede producir energía eléctrica con la ayuda de motores de combustión interna conectados a un generador, la igual que ocurre con cualquier gas.

biogas

Potencial de energía del biogás

Con la cantidad de un metro cúbico de biogás se puede:

  • Producir electricidad durante más de seis horas, lo que equivale a una bombilla de 60 voltios aproximadamente.
  • Hacer funcionar y enfriar un refrigerador de un metro cúbico de capacidad por toda 1 hora.
  • Poner en funcionamiento una incubadora de 1 metro cúbico por más de 30 minutos.
  • Hacer funcionar un motor de 1 HP por 2 horas.

¿Cómo se produce el biogás?

Como hemos mencionado, se produce a través de digestiones anaeróbicas de la materia orgánica y éstas se dividen en cuatro fases, según los estudios bioquímicos y microbiológicos:

Fase I: Hidrólisis

Para iniciar la digestión, es necesario que los materiales orgánicos atraviesen una pared celular, en la que actuarán agentes hidrolíticos en forma de enzimas extracelulares que convertirán la materia polimérica en compuestos orgánicos solubles.

Es una de las etapas de mayor cuidado, puesto que por lo general se ve afectada por factores externos como el pH, la composición bioquímica del sustrato, la temperatura, etc.

Fase II: Acidogénesis

Es en la que se produce la conversión de las moléculas solubles en compuestos que posteriormente son aprovechados por agentes metanogénicas, entre las que se encuentran el fórmico e hidrógeno, y otros más leves como el propiónico y el láctico.

En esta etapa también se elimina cualquier traza de oxígeno en el proceso de digestión.

Fase III: Acetogénesis

Se aprovechan otros compuestos que no son metabolizados por las bacterias. Entre ellos, podemos mencionar a los ácidos grasos, el etanol y compuestos aromáticos, y que son convertidos en otros más simples como el acetato e hidrógeno.

Fase IV: Metanogénesis

En esta fase las bacterias metanogénicas actúan sobre los compuestos anteriores y complementan el proceso de digestión anaeróbica con la producción de metano. El 70% del metano producido en el biodigestor resulta de la descarbolixación de la sustancia acética ya que solo dos bacterias están capacitadas para usar el acetato.

El biodigestor

Como hemos definido, es el proceso inicial de la obtención del gas orgánico. Se trata de un sistema natural que aprovecha al máximo la digestión anaeróbica en las bacterias que habitan en el desecho (estiércol) que – en ausencia del oxígeno-  para convertirlo en fertilizante y biogás:

  • El biogás puede ser usado en las cocinas y la iluminación y
  • El fertilizante, denominado como biol, es un producto secundario que actualmente es importante para las áreas rurales, ya que contribuyen a mejorar las cosechas.

Biodigestor casero

Es posible fabricar un biodigestor casero. Solo es necesario tener dos estructuras, una de ellas hermética (cemento u otro material), que estarán conectadas a través de un film de polietileno tubular y a su vez por tuberías de 150 mm de diámetro.

En la cámara no cerrada se verterá el excremento y los desechos de alimentos, para luego rociarlos con agua.

Allí comenzará la digestión anaeróbica que generará la circulación por la tubería de una cámara a otra: al llegar a la cámara hermética, la falta de oxígeno producirá el proceso de descomposición que aplicará todas las etapas anteriormente descritas, por lo que el film tubular en la parte superior comenzará a emitir gas metano (biogás), el cual puede ser almacenado en botellas; mientras que en la parte inferior quedará el excedente, es decir el fertilizante.

Ventajas del biogás

El biogás cuenta con las siguientes ventajas:

  • Es una fuente amplia de energía.
  • Menor contaminante.
  • Importante sustituto de los derivados del petróleo.
  • Puede usarse también para la generación de electricidad.
  • Fuente de ingreso de agricultores.
  • La producción de residuos es reversible a energía limpia.
  • Da un propósito útil a los vertederos.
  • Alternativa de uso en cocinas.
  • Generación de fertilizantes.

Desventajas del biogás

Las desventajas del biogás son:

  • Sistema de almacenamiento complejo y caro.
  • Emisión de dióxido de carbono (CO2).
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