Hoy en día existen múltiples maneras de generar energía mediante residuos de todo tipo. El aprovechamiento de residuos como recursos para generar energía es un buen método para ahorrar en materias primas y reducir la dependencia de los combustibles fósiles, los cuales representan un grave problema medioambiental debido a sus emisiones de dióxido de carbono.
Un ejemplo de esto es el girasol mexicano (Tithonia diversifolia), una especie invasora en varias regiones del mundo, especialmente en África, Australia y algunas islas del océano Pacífico. Si bien esta planta es una amenaza para las especies autóctonas en esas áreas, investigadores de Nigeria han encontrado una forma innovadora de utilizarla: la producción de biogás. Al mezclar excrementos de aves de corral con residuos del girasol mexicano, lograron mejorar la eficiencia del biogás producido.
Generar biogás y mejorar la eficiencia
La producción de biogás a partir de excrementos de aves de corral y girasoles mexicanos supone una gran ventaja. Por un lado, se aprovechan los residuos de las granjas avícolas, reduciendo la contaminación que estos generan. Por otro, se ataca un problema ambiental importante: el control de especies invasoras como el girasol mexicano, que desplaza a la flora local.
En Nigeria y China ya se habían hecho estudios sobre la producción de biogás a partir de residuos vegetales y animales. La clave de estos estudios es la co-digestión, es decir, el uso de diferentes tipos de residuos para maximizar la producción de biogás. En este caso, los estudios realizados por la Universidad de Landmark y la de Covenant en Nigeria, publicados en la revista Energy & Fuels, confirman que el girasol mexicano tiene un gran potencial para generar biogás cuando se combina con excrementos de aves y se somete a un tratamiento previo.
Aprovechar esta combinación plantea un doble beneficio porque se ayuda a gestionar los residuos de las granjas avícolas y se frena la proliferación de una planta considerada invasora en muchas partes del mundo. De acuerdo con los expertos, el girasol mexicano desplaza especies locales y afecta áreas naturales protegidas, representando una seria amenaza para la biodiversidad de regiones sensibles.
El pre-tratamiento: Clave para mejorar la eficiencia
La co-digestión de residuos orgánicos no es un proceso nuevo, pero los estudios más recientes han demostrado que el uso de un pre-tratamiento termo-alcalino antes de la digestión anaeróbica mejora notablemente el rendimiento del biogás. Este pre-tratamiento consiste en someter los residuos a altas temperaturas y condiciones específicas de alcalinidad, lo cual facilita la descomposición de los materiales orgánicos complejos y aumenta la cantidad de metano producido, el principal componente del biogás.
El estudio en Nigeria concluyó que el rendimiento del biogás mejoró hasta un 54,44% gracias al uso de este tratamiento comparado con los residuos que no se sometieron al mismo proceso. Es decir, la cantidad de energía obtenida fue considerablemente mayor cuando se utilizó el pre-tratamiento, algo que resulta fundamental si se quiere optimizar el uso de estos recursos para la generación de energía de baja huella de carbono.
Para obtener estos resultados, se realizó un balance energético para determinar si la energía que se invertía en el proceso era menor que la energía obtenida al final del mismo. Los datos mostraron un balance energético positivo, lo cual significa que el procedimiento es rentable. La energía recuperada superó con creces la energía empleada en el pre-tratamiento tanto en forma de energía térmica como eléctrica.
La importancia de los residuos avícolas en la producción de biogás
Los residuos avícolas juegan un papel esencial en la producción de biogás cuando se combinan con plantas como el girasol mexicano. Sin embargo, es importante recordar que estos excrementos contienen nutrientes que, si no se gestionan adecuadamente, pueden ser dañinos para el medio ambiente. Entre estos contaminantes se encuentran hormonas, antibióticos, metales pesados y nutrientes que pueden filtrarse en el suelo y las fuentes de agua, causando problemas de contaminación.
El hecho de utilizar este tipo de residuos para la generación de biogás no solo soluciona el problema de su acumulación, sino que también ofrece una solución rentable y sostenible a la producción de energía. Pero uno de los hallazgos más importantes es que, si bien los excrementos de aves de corral por sí solos no son rentables, su combinación con materia vegetal, como el girasol mexicano, aumenta significativamente su rentabilidad.
El impacto de las plantas invasoras en otras regiones
El uso de plantas invasoras para la producción de biogás no es exclusivo de Nigeria. En otros países como México y Taiwán, también se están investigando formas de utilizar diversas especies invasoras para generar biocombustibles. Un ejemplo es el camalote o jacinto de agua (Eichhornia crassipes), otra especie invasora que crece rápidamente en cuerpos de agua. Este tipo de plantas se está utilizando para producir biometano y etanol, lo que ofrece una solución local y sostenible a un problema global.
El uso de plantas invasoras representa una oportunidad única para abordar el problema de la contaminación vegetal y, al mismo tiempo, generar energía limpia. Estas plantas pueden crecer sin necesidad de un manejo intensivo, lo que las convierte en una fuente de biomasa asequible y abundante.
Otros ejemplos de co-digestión: Granjas industriales en Europa
En Europa, especialmente en España, se han realizado diversos proyectos de biogás utilizando residuos de granjas industriales. En regiones como Castilla-La Mancha, donde la contaminación de acuíferos por purines es un problema creciente, se ha recurrido a plantas de biogás para reducir el impacto ambiental. Sin embargo, la mayoría de estas plantas siguen enfrentando retos, como la necesidad de importar residuos de otras regiones y los altos costos de transporte de residuos orgánicos.
A pesar de estos desafíos, el biogás ha demostrado ser una solución viable para la gestión de purines y otros residuos de la ganadería intensiva, que de otro modo serían altamente contaminantes.
En municipios como Balsa de Ves, donde se instaló una planta de biogás hace más de una década, se ha visto una reducción en la población debido a la instalación de estas macrogranjas, lo que muestra que, aunque la tecnología de biogás es efectiva, deben considerarse también los impactos sociales y económicos.
Factores clave para una producción eficiente de biogás
El éxito de la producción de biogás depende de varios factores:
- Manejo de residuos: Garantizar un flujo constante de materia prima.
- Pre-tratamiento: La digestión anaeróbica mejora considerablemente cuando se realizan pre-tratamientos efectivos.
- Balance energético: Es crucial que se logre un balance energético positivo para asegurar la rentabilidad del proyecto.
- Reducción de impacto ambiental: Incorporar prácticas que minimicen las emisiones de gases de efecto invernadero y los contaminantes.
En última instancia, la co-digestión de residuos vegetales y animales es una solución rentable, ecológica y eficiente para la producción de biogás. A medida que más estudios como los realizados en Nigeria y China continúan demostrando su viabilidad, es probable que este enfoque se expanda a otras regiones con problemas similares.
En un contexto global donde la mitigación del cambio climático es prioridad, el biogás ofrece una alternativa sostenible a los combustibles fósiles, al tiempo que resuelve otros problemas ambientales críticos como la gestión de especies invasoras.
Ha sido de gran utilidad.la humanidad carece de una cultura ecológica.gracias