Cuánto biogás se produce a partir de los residuos alimentarios
El biogás de baja calidad suele utilizarse en motores más resistentes y menos eficientes, como los de combustión interna. El biogás de mayor calidad, limpio de trazas de contaminantes, puede utilizarse en motores más eficientes, pero también más sensibles.
El biogás tratado para cumplir las normas de calidad de los gasoductos puede distribuirse a través del gasoducto de gas natural y utilizarse en hogares y empresas. El biogás también puede limpiarse y mejorarse para producir gas natural comprimido (GNC) o gas natural licuado (GNL). El GNC y el GNL pueden utilizarse como combustible para coches y camiones.
El digestato puede aplicarse directamente a la tierra e incorporarse a los suelos para mejorar sus características y facilitar el crecimiento de las plantas. El digestato también puede transformarse en productos que se embolsan y se venden en las tiendas. Algunas tecnologías emergentes pueden emplearse tras la digestión para recuperar el nitrógeno y el fósforo del digestato y crear productos nutritivos concentrados, como la estruvita (fosfato de magnesio y amonio) y los fertilizantes de sulfato de amonio.
Composición del biogás
Los biodigestores están diseñados para optimizar la producción de biogás a partir de residuos orgánicos, consiguiendo así una energía renovable, limpia y de bajo coste. En 2008, un grupo de investigadores del ITCR trabajó en el desarrollo de un sistema electrónico inalámbrico para el control y la protección de la producción de biogás. Uno de los objetivos específicos de este trabajo era encontrar información sobre métodos para aumentar la producción de biogás. En esta revisión establecimos los parámetros matemáticos relacionados con la estimación de la productividad del biogás. A continuación, nos centramos en la influencia de factores químicos como la composición del sustrato, las combinaciones de sustrato, la adición de grasa y la presencia de inhibidores. También estudiamos el efecto de factores físicos como la temperatura, la eliminación de sólidos, la exclusión de proteínas y la separación de fases durante la digestión anaeróbica de la materia orgánica. Por último, intentamos determinar el papel de los factores biológicos, como la adición de bacterias termófilas y la importancia de los metanógenos.
La producción de biogás es un proceso natural que tiene lugar de forma espontánea en un entorno anaeróbico, es decir, sin oxígeno. Este proceso es provocado por microorganismos como parte del ciclo biológico de la materia orgánica que implica la fermentación o digestión de la materia orgánica para obtener biogás.
Cuánto biogás se produce a partir de 1 kg de residuos alimentarios
Estados Unidos produce más de 70 millones de toneladas de residuos orgánicos cada año. Si bien la reducción en origen y la alimentación de los hambrientos son prioridades necesarias para reducir el desperdicio innecesario de alimentos, los residuos orgánicos son numerosos y se extienden a fuentes no comestibles, como el estiércol del ganado, los residuos agrícolas, las aguas residuales y los residuos de alimentos no comestibles. Cuando estos residuos se gestionan de forma inadecuada, suponen un riesgo importante para el medio ambiente y la salud pública. Los patógenos, los productos químicos, los antibióticos y los nutrientes presentes en los residuos pueden contaminar las aguas superficiales y subterráneas a través de la escorrentía o la lixiviación en los suelos. El exceso de nutrientes provoca la proliferación de algas, daña la vida silvestre e infecta el agua potable. El agua potable con altos niveles de nitratos está relacionada con el hipertiroidismo y el síndrome del bebé azul. Las empresas municipales de suministro de agua tratan el agua potable para eliminar los nitratos, pero es costoso hacerlo.
Los residuos orgánicos también generan grandes cantidades de metano al descomponerse. El metano es un potente gas de efecto invernadero que atrapa el calor en la atmósfera con más eficacia que el dióxido de carbono. A igualdad de cantidades de metano y dióxido de carbono, el metano absorberá 86 veces más calor en 20 años que el dióxido de carbono. Para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el riesgo de contaminación de los cursos de agua, se pueden eliminar los residuos orgánicos y utilizarlos para producir biogás, una fuente de energía renovable. Al desplazar a los combustibles fósiles, el biogás genera una mayor reducción de las emisiones, lo que a veces da lugar a sistemas de carbono negativo. A pesar de los numerosos beneficios potenciales de la utilización de residuos orgánicos, como la protección del medio ambiente, la inversión y la creación de empleo, en Estados Unidos sólo hay actualmente 2.200 sistemas de biogás en funcionamiento, lo que representa menos del 20% del potencial total.
Qué es el biogás
El gas natural renovable (GNR) es un gas de calidad de gasoducto que es totalmente intercambiable con el gas natural convencional y, por tanto, puede utilizarse en vehículos de gas natural. El GNR es esencialmente biogás (el producto gaseoso de la descomposición de la materia orgánica) que ha sido procesado según las normas de pureza. Al igual que el gas natural convencional, el GNR puede utilizarse como combustible para el transporte en forma de gas natural comprimido (GNC) o gas natural licuado (GNL). El GNR se considera un biocombustible avanzado en el marco de la Norma de Combustibles Renovables.
El biometano, que es otro término para este combustible de calidad purificada, se refiere al biogás que también ha sido limpiado y acondicionado para eliminar o reducir los elementos no metánicos. El biogás se produce a partir de diversas fuentes de biomasa mediante un proceso bioquímico, como la digestión anaeróbica, o por medios termoquímicos, como la gasificación. Con una limpieza menor, el biogás puede utilizarse para generar electricidad y calor y se utiliza como sustituto del gas natural tradicional para generar electricidad y calefacción combinadas para centrales eléctricas, pero no en aplicaciones para vehículos.