USO DE LA ENERGÍA DE LA BIOMASA PARA
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1. rcol fresco las cuales se alimentan de la materia org nica produciendo como sub productos biog s y fertilizantes llamados biol y biosol Su funcionamiento es muy parecido al del est mago de una persona o un animal Los biodigestores familiares de bajo costo son sistemas naturales que aprovechan el esti rcol del ganado para producir biog s y biol El biog s contiene un alto porcentaje en metano que puede ser empleado en una cocina convencional sustituyendo a la le a o GLP Tambi n puede ser empleado en l mparas de gas para iluminaci n INF EE 008 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 2 A g A 1 E El biodigestor est compuesto por un dep sito donde se coloca el esti rcol recolectado en el corral mezclado previamente con agua Tambi n se le puede agregar otro tipo de residuos de cultivos u otra biomasa siempre y cuando hayan tenido un tratamiento previo Este est conformado por una poza de entrada que es donde se deposita el esti rcol y los residuos de biomasa el biodigestor que son las bolsas donde se realiza el proceso y la salida que va conectada al dep sito de biol La salida de biog s ubicada en la parte superior va conectada a un reservorio donde se almacena el biog s para su posterior uso en cocinas peque as l mparas a gas o motores de baja potencia Tambi n tiene otros componentes como la v lvula de seguridad que evita problemas por sobre presi n del gas y filtro de sulfuro de Hidr geno H2S Gas Energ2. Gas Energy Peru Soluciones Sostenibles de Energ a amp Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 USO DE LA ENERG A DE LA BIOMASA PARA ELECTRIFICACI N EN ZONAS RURALES La mayor parte de las personas que actualmente basan su consumo de energ a en la combusti n tradicional de la le a o los residuos viven en comunidades rurales las cuales tienen necesidades de energ a por la falta de acceso al uso de energ a sea el ctrica o t rmica Si bien la quema de residuos que tienen a la mano les sirve para realizar procesos de cocci n no es la mejor manera de realizarlo ya que al quemar cualquier residuo sin tratar previamente est n propensos a contraer enfermedades como silicosis la cual es consecuencia de la inhalaci n de gases contaminantes productos de la combusti n de residuos Si bien ahora hay comunidades rurales que vienen desarrollando procesos productivos de manera artesanal con la finalidad de mejorar sus ingresos econ micos estos se pueden complementar y hacer sostenibles en el tiempo mediante la implementaci n de sistemas de energ a basados en energ as renovables Tal es el caso de la energ a biom sica producida por el esti rcol de los animales o residuos silvestres con los cuales mediante un proceso de gasificaci n utilizando un biodigestor se puede obtener biog s el cual puede servir para hacer funcionar un motor diesel de baja potencia En el Per la biomasa del sector agrario es una fuente tradicional d
3. S e Ministerio de Agricultura Biodigestores en el Per Gu a de principales experiencias desarrolladas en el pa s Per 2011 e Orbegoso Carlos y Arivilca Roberto Manual t cnico Energ a de la Biomasa Green Energy Consultoria y Servicios SRL 2010 Para cualquier sugerencia o consulta comuniquese con nosotros a los siguientes medios Telef 511 534 5713 511 534 1140 email contactenosOgasenergy com pe Website www INF EE 008 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 5
4. e energ a que satisface necesidades de cocci n de alimentos y calefacci n de los agricultores peruanos y representa aproximadamente el 18 de la energ a primaria consumida en el pa s lo que se da principalmente a trav s del consumo de le a bosta y yareta a trav s de procesos de combusti n directa Asimismo la biomasa del sector agrario tambi n representa una alternativa econ mica y ambientalmente factible para la expansi n de la capacidad el ctrica instalada bagazo y residuos agrarios ya sea por proyectos aislados o por proyectos conectados a la red el ctrica Figura 01 Esquema General de un Biodigestor Tubular Unifamiliar CO CIMAS DE A PCILLA IBA MANGUERA DE PET H FILTRO DE Fe meem EE TE ej A OD 11111116 y LASA I e V LVULA DE SEGURIDAD SALIDA POZA DE BIOGAS ENTRADA gt f SAUDA Emma BIOL HO SALIDA DE S LIDOS INF EE 008 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 1 Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a amp Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 t DEFINICIONES Biodigestor Recipiente aislado en el cual las bacterias descomponen la biomasa en agua para producir biog s Bioenerg a Energ a renovable producida por material org nica Conversi n de carbohidratos complejos de la materia org nica en energ a Biog s Gas combustible derivado de la descomposici n biol gica de residuos bajo condiciones anaer bicas El biog s normalmente contiene 50 a 60
5. enen niveles insignificantes de sulfuro y no contribuyen a las emanaciones que provocan lluvia cida e La combusti n de biomasa produce menos ceniza que la de carb n mineral y puede usarse como insumo org nico en los suelos e La conversi n de los residuos forestales agr colas y urbanos para la generaci n de energ a reduce significativamente los problemas que trae el manejo de estos desechos e La biomasa es un recurso local que no est sujeto a las fluctuaciones de precios de la energ a provocadas por las variaciones en el mercado internacional de las importaciones de combustibles En pa ses en desarrollo su uso reducir a la presi n econ mica que impone la importaci n de los derivados del petr leo e El uso de los recursos de biomasa puede incentivar las econom as rurales creando m s opciones de trabajo y reduciendo las presiones econ micas sobre la producci n agropecuaria y forestal e Las plantaciones energ ticas pueden reducir la contaminaci n del agua y la erosi n de los suelos as como a favorecer el mantenimiento de la biodiversidad INF EE 008 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 4 Gas Energy Peru Soluciones Sostenibles de Energ a amp Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 8 DESVENTAJAS e Por su naturaleza la biomasa tiene una baja densidad relativa de energ a es decir se requiere su disponibilidad en grandes vol menes para producir potencia en comparaci n con los combustib
6. les f siles por lo que el transporte y manejo se encarecen y se reduce la producci n neta de energ a La clave para este problema es ubicar el proceso de conversi n cerca de las fuentes de producci n de biomasa como aserraderos ingenios azucareros y granjas donde los desechos de aserr o el bagazo de ca a y las excretas de animales est n presentes e Su combusti n incompleta produce materia org nica mon xido de carbono CO y otros gases Si se usa combusti n a altas temperaturas tambi n se producen xidos de nitr geno A escala dom stica el impacto de estas emanaciones sobre la salud familiar es importante e La producci n y el procesamiento de la biomasa pueden requerir importantes insumos como combustible para veh culos y fertilizantes lo que da como resultado un balance energ tico reducido en el proceso de conversi n Es necesario minimizar el uso de estos insumos y maximizar los procesos de recuperaci n de energ a e A n no existe una plataforma econ mica y pol tica generalizada para facilitar el desarrollo de las tecnolog as de biomasa en cuanto a impuestos subsidios y pol ticas que cubren por lo general el uso de hidrocarburos Los precios de la energ a no compensan los beneficios ambientales de la biomasa o de otros recursos energ ticos renovables e El potencial cal rico de la biomasa es muy dependiente de las variaciones en el contenido de humedad clima y la densidad de la materia prima REFERENCIA
7. metano Biomasa Cualquier materia org nica disponible Existe la biomasa primaria secundaria y terciaria Digesti n anaer bica Descomposici n de residuos biol gicos por microorganismos usualmente bajo condiciones h medas en ausencia de aire ox geno que produce un gas que contiene mayormente metano y di xido de carbono Poder calor fico Es la cantidad de energ a que desprende la unidad de masa de un combustible cuando ste se quema Se diferencia el poder calor fico superior PCS que supone la energ a bruta generada sin descontar la utilizada en la evaporaci n del agua producida en la combusti n del poder calor fico inferior PCI que es la energ a neta generada descontando la que se utilizar en evaporar el agua producida en la combusti n Residuo agr cola Partes de plantas tallos y hojas que no han sido removidos del suelo Ejemplo rastrojos de ma z tallos hojas c scaras y mazorcas cascarilla de trigo y arroz Residuo forestal Incluye copas de rboles ramas y otro material maderero no quitados en operaciones de cosecha forestal CARACTER STICAS BASICAS DE UN SISTEMA DE BIODIGESTI N Un biodigestor es un sistema en el cual se genera un ambiente adecuado para que la materia org nica se descomponga en ausencia de ox geno a este fen meno se le llama digesti n anaer bica Esta descomposici n se produce por bacterias que habitan en el interior del biodigestor y proceden principalmente del esti
8. s de matadero en forma conjunta con agua y una tuber a de salida en el cual el material ya digerido por acci n bacteriana abandona el biodigestor Los materiales que ingresan y abandonan el biodigestor se denominan afluente y efluente respectivamente El proceso de digesti n que ocurre en el interior del biodigestor libera la energ a qu mica contenida en la materia org nica la cual se convierte en biog s La duraci n de la reducci n del material biol gico depende de los microorganismos especiales y de sus temperaturas ptimas del crecimiento Para el dise o del biodigestor de polietileno deber n tomarse en cuenta los siguientes criterios Necesidades de biog s Tiempos a usarse en cocci n o en iluminaci n Necesidades de biol Cantidad de fertilizante foliar requerido Necesidades medioambientales Tipo de problema ambiental a solucionar L mite de materia prima Cantidad de esti rcol a tratar diariamente VENTAJAS e La biomasa es una fuente renovable de energ a y su uso no contribuye a acelerar el calentamiento global de hecho permite reducir los niveles de di xido de carbono y los residuos de los procesos de conversi n aumentando los contenidos de carbono de la biosfera e La captura del metano de los desechos agr colas y los rellenos sanitarios y la sustituci n de derivados del petr leo ayudan a mitigar el efecto invernadero y la contaminaci n de los acu feros e Los combustibles biom sicos conti
9. y Peru Soluciones Sostenibles de Energ a amp Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 Los biodigestores familiares de bajo costo son de gran utilidad en las reas rurales periurbanas y urbanas donde las familias poseen ganado incluso en peque as cantidades DESCRIPCI N DEL BIODIGESTOR Este biodigestor est formado por un tanque herm tico donde ocurre la fermentaci n y un dep sito que sirve para el almacenaje de gas Las dos partes pueden estar juntas o separadas y el tanque de gas puede ser de campana fija o flotante En el caso del biodigestor de polietileno el tanque de digesti n y de recolecci n de gas conforman uno s lo El proceso de digesti n ocurre en la parte inferior del recipiente y en la parte superior se colecta el gas Gr fico 02 Componentes B sicos de un Biodigestor A Tuber a de entrada del biodigestor B Tuber a de salida del biodigestor C Tanque donde se va a digerir la mezcla de agua y esti rcol D C mara de colecci n de gas E Tuber a de salida del gas F Recipiente de entrada para la carga G Recipiente de recolecci n de Biol INF EE 008 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 3 Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a amp Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 Este biodigestor posee una tuber a de entrada a trav s del cual se suministra la materia org nica por ejemplo esti rcol animal o humano las aguas sucias de las ciudades residuo
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