Molt més que bioenergia

Els digestors anaerobis, comunament coneguts com biogàs van ser desenvolupats per a obtenir energia destinada a la cocció d'aliments en zones en vies de desenvolupament gràcies a la seua fàcil explotació i baix cost. Avui dia són una de les energies renovables més viables.

El desenvolupament humà va lligat directament a l'energia i aquesta al consum de recursos naturals. Més del 90% de l'energia utilitzada en els diferents processos tecnològics dels combustibles fòssils, és a dir, aquelles matèries primeres que s'han format a partir de les plantes i altres organismes vius que van existir en temps remots en la Terra. El carbó, en totes les seues varietats, el petroli i els seus derivats (gasolina, querosè, gasoil) i el gas natural en són exemples. El principal problema d'aquests residus fòssils és, d'una banda, l'alt nivell de contaminació que produeixen i per una altra, que són finits, és a dir, que s'esgoten. La lluita de poders, les fluctuacions econòmiques i els conflictes armats són objecte de venda i explotació. 


L'altre gran recurs utilitzat per a la producció d'energia des de fa milers d'anys és la fusta, especialment en els països del tercer món, però implica la desforestació accelerada del planeta i la fi de la biodiversitat. Aquesta situació s'agreuja amb el ràpid increment de la població mundial, la contaminació de la agroindústria i la ramaderia i el vessament de residus a les fonts d'aigua potable i els sòls. 

 

biogas_proceso

Representació esquemàtica del procés d'obtenció de biogàs


Davant la cerca de noves fonts d'energia, el desenvolupament de les renovables s'ha convertit en una eina fonamental per a aconseguir nous combustibles nets i infinits que garantisquen el nostre futur energètic. Com l'energia eòlica, l'energia solar i l'energia undimotriz, la que extrau energia de les marees wqaedszi que està en ple procés i desenvolupament. Però dins de les energies renovables existeixen una nova gamma d'energia procedent de la descomposició de residus orgànics que anomenem biogàs.

El biogàs és un gas combustible que es genera en dispositius específics a partir de les diferents reaccions de biodegradació que pateix la matèria orgànica, mitjançant l'acció de microorganismes. El gas resultant està format per diòxid de carboni (CO2), monòxid de carboni (CO), metà (CH4) i altres gasos.

 

biogas_indonesia

En alguns països com Indonèsia, el govern va potenciar l'ús del biogàs. No obstant açò, ara com ara aquestes explotacions es limiten a l'ús domèstic per a cuinar i la il·luminació

 

La fermentació d'alguns residus orgànics allibera gas, sobretot en els terrenys pantanosos. Aquesta fermentació va ser estudiada a la fi del segle passat pel científic rus Alejandro Popov amb una tècnica que permetia, per primera vegada, generar aqueill gas per mètodes artificials. Ja en el nostre segle, i sobretot a partir de la segona guerra mundial, alguns països s'han interessat en estudiar totes les possibilitats que ofereix aquest tipus d'energia, especialment des dels anys 70 quan, després de la crisi del petroli.

 

Com es produeix el biogàs?

Es pot generar tant de forma natural com artificial, és a dir, a través de dispositius dissenyats per a eliminar la contaminació d'origen orgànic i produir energia. En teoria, una tecnologia adequada pot aprofitar qualsevol residu orgànic per a crear biogàs i els usos que se li poden donar són els mateixos que quan s'utilitza gas natural. En la generació d'aquest biogàs intervenen multitud de reaccions provocades per bacteris que viuen en equilibri. 

 

biogas_biodigestorchino

biogas_biodigestorchino2

Biodigestor xinés per a l'obtenció de gas propà i biol com a abonament orgànic. La matèria primera per a carregar el biodigestor és fem de cabra, aigua i palla, amb una capacitat de càrrega d'1.5 m3. El sistema es troba dins d'un hivernacle per a protegir-lo de les pluges i addicionar-li una mica de calor per a afavorir la fermentació de la matèria primera

 

La digestió anaeròbia és un procés biològic en el qual la matèria orgànica, en absència d'oxigen, es descompon en biogàs, i en un digestat. El biogàs generat conté un alt percentatge en metà i és susceptible del aprofitament energètic mitjançant la seua combustió en calderes o la utilització per a la generació d'energia elèctrica en motors o turbines. El terme codigestió s'empra per a expressar la digestió anaeròbia conjunta de dos compostos. Els processos més importants dins del procés d'obtenció de biogàs són la hidròlisi, l'acidogènesi i la metanogènesi, que podem resumir com un trencament de la matèria orgànica present, una formació de nous compostos i una última transformació d'aquestes noves substàncies en els components del biogàs.

 

Digestat, més que energia

El gran avantatge del biogàs enfront d'altres energies és la gran quantitat de possibilitats que ofereix. És ecològic, ja que elimina residus biodegradables i prodiux un combustible de valor i que a més, genera un efluent que pot utilitzar-se com a abonament. A més, aquest tipus de gas pot ser utilitzat per a produir energia elèctrica mitjançant turbines o plantes generadores de gas, així com estufes, assecadors, forns, calderes o altres sistemes de combustió.

 

biogas_kenia

Recollida de fem a Kenya

biogas_biodigestortuberiasamazonas

Digestor i canonades de transport de biogàs en l'Amazones

 

En un primer moment, el desenvolupament del biogàs va ser més fort en la zones rurals, ja que és on es troba de forma natural. En aqueill cas el residu orgànic que s'empra és el fem. L'aprofitament dels residus agrícoles es practica des de fa anys en instal·lacions individuals que utilitzen el biogàs per a cuinar o com a font d'il·luminació. Segons els experts, aquesta manera de tractar els residus és més efectiva, controlada i ecològica que les solucions tradicionals de tractament que solen  dnar lloc a abocaments incontrolats. 


Les aigües residuals i fangs també poden servir per a produir aquest tipus de bioenergia. Recentment, el Grup Aigües de València ha aconseguit el Premi Bioenergia Ore 2013 concedit per l'Associació Tècnica per a la Gestió de Residus i Medi ambient (Ategrus) pels seus esforços en la generació d'energia neta a partir del tractament conjunt de les aigües residuals i residus procedents de la indústria agroalimentària, que permetrà optimitzar la cogeneració i augmentar la producció. El projecte reconegut per Ategrus pretén valorar i distingir les actuacions dutes a terme per a implantar l'ús d'energies renovables provinents de la biomassa i la utilització de biocombustibles.

 

Biogàs en el món

 
Àsia és el continent que més instal·lacions de biogàs ha construït gràcies a la creació, en 1973, de l'Oficina de Difusió del Biogàs i del Centre Regional de Recerca en Biogàs per a Àsia i el Pacífic. A Xina, el 70% del combustible per a ús domèstic en les zones rurals prové de la combustió de la palla i les tiges de cultiu i en l'Índia més de mig milió de persones s'han servit del biogàs com a combustible domèstic. En l'actualitat, existeixen plantes multifamiliars on el gas es fa arribar per canonades als habitatges per un preu mòdic.

 

biogas_multifamiliarindia

Planta multifamiliar en l'Índia

 

Als EUA existeixen plantes de biogàs de gran grandària i a Europa existeixen més de 500 instal·lacions productores. Alemanya, Holanda i Dinamarca són els països amb més desenvolupament d'aquesta energia. En el cas del nostre país, el biogàs és vist com una alternativa real des de fer relativament poc temps. No obstant açò, la intensa activitat agroalimentària que genera uns residus potencialment reconvertibles en un gas net i sense emissions de gasos d'efecte hivernacle, fan que aquest siga un bon lloc per al desenvolupament d'aquest tipus d'energia. Segons informes de l'any 2010, Espanya té la matèria primera suficient per a suplir amb biogàs net el 12% del consum anual de gas natural. Els quasi 83,5 milions de tones de residus agroalimentaris que es generen cada any servirien per a produir 8.000 milions de metres cúbics anuals d'energia renovable. No obstant açò, l'últim informa Biogas to Energy 2012/2013 no dóna senyals significatius de creixement d'aquesta energia en els pròxims anys ja que la legislació no permet el seu desenvolupament i distribució d'una forma eficient. 

 

biogas-plant-south-of-Hanover

Producció de biogàs a Hannover


Fora d'Europa, la majoria de les plantes es construiran a Estats Units, Canadà, Xina, Índia i Japó i el creixement en el primer país es deurà principalment al desenvolupament d'una gran xarxa de distribució de l'energia considerada com una de les més grans del món. De Xina i l'Índia l'informe destaca els seus grans potencials de biomassa disponible per a produir biogàs i els estàndards de producció, cada vegada més propers als d'Europa. Finalment, Biogas to Energy 2012/2013 destaca el gran pas donat per Japó en 2012 amb l'aprovació de noves tarifes que beneficien al biogàs i la seua expansió.

 

Més informació sobre aquest informe

Revista Espores. La veu del Botànic

Revista de divulgació científica del Jardí Botànic de la Universitat de València. 



Nota legal: Revista Espores. La veu del Botànic es fa responsable de la selecció de bloguers però no dels continguts i opinions en els articles dels mateixos.

Mitjà

Més en aquesta categoria: « Qui ens olora? Bojos pel tofu »