Nuevo estudio describe el potencial del biogás a partir del estiércol de ganado

Imagine una granja donde las imponentes pilas de residuos animales ya no son una carga ambiental, sino una fuente constante de energía limpia. Esta visión es alcanzable a través de la producción de biogás, donde el estiércol del ganado se convierte en combustible renovable mediante la digestión anaeróbica. Estimar con precisión el rendimiento de biogás es esencial para optimizar este proceso y desbloquear todo su potencial.

La producción de biogás no es un valor fijo, sino que varía significativamente según múltiples factores interconectados:

• Especies animales: El estiércol de ganado vacuno, aves de corral y cerdos tiene composiciones orgánicas distintas que afectan el potencial de metano.
• Composición del alimento: Las dietas ricas en proteínas dan como resultado un estiércol rico en nitrógeno con diferentes características de digestión que los alimentos ricos en fibra.
• Manejo del estiércol: Los métodos de recolección (raspado vs. lavado) y las condiciones de almacenamiento influyen en el contenido de sólidos volátiles.
• Parámetros del digestor: La temperatura (mesofílica vs. termofílica), el tiempo de retención, el equilibrio del pH y la eficiencia de la mezcla impactan críticamente la actividad microbiana.

Los investigadores emplean varios enfoques para predecir los rendimientos de biogás:

Modelos empíricos utilizan cálculos simplificados basados en las tasas de producción de estiércol y los factores de conversión de biogás establecidos por unidad animal. Si bien son prácticos para la planificación a escala de granja, estos pueden pasar por alto las condiciones específicas del sitio.

Modelos teóricos aplican balances de demanda química de oxígeno (DQO) o ecuaciones estequiométricas para predecir la generación máxima posible de metano a partir de la degradación de la materia orgánica.

Pruebas de laboratorio a través de experimentos de digestión anaeróbica por lotes o continua proporciona la evaluación más precisa para tipos específicos de estiércol, midiendo el volumen real de biogás y el contenido de metano en condiciones controladas.

Más allá de la generación de energía, los sistemas de biogás abordan múltiples desafíos de sostenibilidad:

• Reduce las emisiones de gases de efecto invernadero al evitar la liberación de metano del almacenamiento tradicional de estiércol
• Produce digestato rico en nutrientes que puede reemplazar los fertilizantes sintéticos
• Proporciona soluciones energéticas descentralizadas para las comunidades rurales

La estimación precisa del biogás permite el dimensionamiento adecuado de los sistemas de digestión, lo que garantiza la viabilidad económica al tiempo que maximiza la producción de energía renovable a partir de los flujos de residuos agrícolas.