Biogas a partir de Biomasa
Los residuos orgánicos, como pueden ser las basuras, las aguas fecales o los excrementos que se generan, se ven en general como un problema del que hay que desprenderse. Pero esto en lugar de ser un problema puede convertirse en una forma ecológica de obtener energía. Esta idea se lleva practicando desde hace años con el denominado biogás. Se trata de una mezcla de gases que surge gracias a microorganismos anaerobios que descomponen la materia orgánica.
Este gas se utiliza comúnmente en industrias para producir energía eléctrica en las estaciones de depuración de aguas residuales de las ciudades, en instalaciones ganaderas, en los vertederos de residuos sólidos urbanos y también en áreas rurales. Una cuestión interesante es que, además el residuo sólido restante es un buen fertilizante para la tierra.
Todos los residuos orgánicos en general son susceptibles de ser sometidos a procesos de degradación anaerobia. La digestión anaerobia es un proceso bioquímico que se realiza en diferentes fases, por la acción de distintos tipos de bacterias. Aunque estrictamente se pueden diferenciar varios grupos de microorganismos, de una forma muy resumida y genérica distinguiremos dos grupos principales: formadores de ácidos y metanogénicos.
El proceso de digestión anaerobia de la biomasa para la obtención de biogás consta de las siguientes fases:
- Hidrólisis: Degradación de polímeros dando lugar a compuestos intermedios y ácidos grasos.
- Acetogénesis: A partir de los compuestos anteriores, dan lugar principalmente a acetatos H2, CO2.
- Metanogénesis: Obtención del metano como producto final a partir de la descomposición del ácido acético y a partir de la absorción del H2 liberado en los procesos de oxidación.
Para cada tipo de sustrato y para su degradación total es posible calcular la composición final teórica del biogás de acuerdo con la estequiometría de la reacción. Sin embargo, la producción real depende del nivel de degradación conseguido y a su vez es función de las condiciones de proceso. Los parámetros más importantes son: Temperatura, pH, relación C/N, tiempo de retención y sustancias tóxicas presentes.
El proceso puede tener lugar a dos niveles de temperatura. En el caso de tratarse de un proceso mesofílico (aproximadamente 35ºC), el tipo de fermentación es diferente que para un proceso termofílico ( aproximadamente 50ºC). El valor del pH debe estar comprendido entre 6,2-8 ya que fuera de este intervalo se paraliza la acción bacteriana. El tiempo de retención será variable dependiendo fundamentalmente del tipo de sustrato y del tipo de digestión. Puede oscilar entre 10 y 25 días. Por otra parte, es necesario que no existan sustancias tóxicas tales como metales pesados, pero es interesante que en el sustrato existan otros elementos nutritivos tales como N, P, K, etc. En función del tipo de biomasa empleado como materia prima, varía la producción de biogás y el contenido en metano del mismo.
