Tratamiento de Residuos Sólidos y Aprovechamiento en la Elaboración de Biogás y Generación de Electricidad

 INTRODUCCION

 Las fuentes de energía renovables son distintas a las de combustibles fósiles debido a su diversidad, abundancia y sobre todo a la poca o nula contaminación que generan. Se considera que el Sol abastecerá estas fuentes de energía (radiación solar, viento, lluvia, etc.) durante los próximos cuatro mil millones de años de una cantidad de energía 15.000 veces superior al consumo anual de energía atómica y fósil. En un país soleado como México, esta estrella aporta hasta seis veces más de energia que el consumo mundial al año. La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes de energía renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles fósiles. Algunas fuentes renovables no emiten dióxido de carbono adicional, salvo los necesarios para su construcción y funcionamiento. El precio del petróleo sigue subiendo y el cambio climático se acelera. Los combustibles fósiles se agotan y amenazan con provocar una catástofe ecológica. Lo que ha llevado a profundizar los estudios sobre las llamadas Energías Renovables.

1. Biocombustibles

 ¿Qué son los biocombustibles? Para poder entender el concepto de biocombustibles, es necesario definir que es un combustible, el cual representa cualquier sustancia que al tener contacto con el oxigeno del aire, a partir de una determinada temperatura, esta arde y produce energía. Es así que podemos clasificar a los combustibles según su naturaleza, en dos tipos: combustibles fósiles y los biocombustibles. Para poder utilizar la biomasa con fines energéticos, esta tiene que estar debidamente acondicionada, adecuando la materia prima para su posterior uso como combustible. Considerando el tipo de biomasa y el tipo de combustibles que se desea obtener, estos se pueden utilizar en procesos mecánicos, termoquímicos, biotecnológicos y extractivos; para así poder obtener combustibles, ya sean sólidos, líquidos y gaseosos.

Tipos de combustibles

Obtenidos de la biomasa Dentro dos combustibles que se pueden obtener de la biomasa, podemos encontrar combustibles en estado sólido, líquido y gaseoso. • Combustibles sólidos: como la paja, la leña sin procesar, las astillas, las briquetas y “pellets”, los triturados finos de menos de 2 mm y el carbón vegetal. • Combustibles líquidos: como son los alcoholes, los biohidrocarburos, los aceites vegetales y ésteres derivados de ellos; y los aceites de pirólisis. • Combustibles gaseosos: como el gas de gasógeno, el biogás y el hidrógeno.

Aplicaciones bioenergéticas

Los biocombustibles pueden utilizarse de diferentes formas, entre las principales podemos destacar, los biocombustibles en combustión, el cual se utiliza para producir calor, aplicable en la calefacción y también a procesos industriales o en la generación de electricidad; y por carburación de métodos térmicos, los cuales se aplican tanto en al explosión, como de la combustión interna. • Producción de electricidad: o Dándose mediante alternadores acoplados a motores accionados por biocombustible líquido, biogás o gas de gasógeno; Este es útil para generar potencias inferior a un 1Mw. o Para generar potencias entre 1 y 100Mw, se utilizan centrales térmicas de combustión que utilicen los biocombustibles sólidos, para producir vapor y para mover una turbina acoplada a un alternador. o Utilizando plantas de gasificación de biomasa, en donde estos gases puedan generar electricidad, mediante un proceso de ciclo combinado de turbina de gas y producción de vapor; es posible generar electricidad entre 1 y 40 Mw. • Transporte y motores móviles: o El bioetanol, el cual se obtiene de la biomasa en cultivos específicos, se utiliza como sustituto de la gasolina. o Bioaceites y sus ésteres derivados, estos se obtienen a partir de semillas oleaginosas; y se utilizan en reemplazo del gasoil de automoción. • Gas de cocina: o El biogás: el cual se obtiene gracias al proceso de digestión anaeróbia de las aguas residuales. o El gas de gasógeno, el cual se obtiene a partir de la biomasa lignocelulósica. • Calefacción: o Debido a la combustión de biomasa lignocelulósica, ya sea en viviendas unifamiliares, en bloques de viviendas o en distritos residenciales. • Actividades que utilicen motores estáticos no eléctricos: En zonas rurales, o en lugares donde no exista un sistema de corriente eléctrica que pueda abastecer a las personas que viven en esas zonas, en las cuales se realizan actividades como: o El caso de serrerías en pleno monte. o Las bombas de sacar agua para el riego. Pueden utilizarse con motores de explosión o de combustión, y tener alimentación mediante el gas de gasógeno o por biocombustibles líquidos.

Características de los biocombustibles

Biogás ¿Qué es el biogás? Este es un gas combustible que se genera en medios naturales, por las reacciones de la biodegradación de la materia orgánica, esta se logra mediante la acción de microorganismos, como bacterias metanogénicas y otros factores en ausencia de aire. 2.2. Biogás por disposición anaeróbica Este es un modo útil para tratar residuos biodegradables, ya que este se puede utilizar como abono genérico, este tiene como promedio un poder calorífico entre 4.500 a 5.600 kilocalorías por metro cúbico; este puede utilizarse para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas. Este esta constituido por metano CH4 en una proporción que va entre un 50% a 70% y dióxido de carbono contenido en pequeñas cantidades en otros gases como el hidrógeno, nitrógeno y el sulfuro de hidrógeno.

Biodigestor ¿Qué es un biodigestor? Este es un sistema natural que aprovecha la digestión anaerobia de las bacterias que habitan en el estiércol, cuando estas están en ausencia de oxigeno, para trasformarlo de esta forma en biogás o fertilizante; pudiendo ser utilizado como combustible para cocina, o iluminación; y en el caso de grandes instalaciones para alimentar un motor que genere electricidad. El fertilizante llamado biól, que antes era considerado un producto secundario, pero en la actualidad se le da la misma importancia o mayor que al biogás, ya que este provee a las familias campesinas de una fertilizante natural que mejora considerablemente las cosechas. Este tipo de sistemas ha sido implementado en países del sureste asiático y en Sudamérica solo en Cuba, Colombia y Brasil.

Fuentes de energía para un biodigestor Las familias dedicadas a la agricultura son las mas apropiadas para la utilización de estos sistemas, ya que suelen ser propietarios de pequeñas cantidades de ganado, dos o tres vacas por ejemplo, y así por lo tanto pueden aprovechar el estiércol y generar su propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Además también se debe considerar los grandes beneficios que este tipo de sistemas brinda, ante problemas ya existentes, como por ejemplo, el riesgo de que se generen focos de infección cerca de estas viviendas debido a los desechos, provocando malos olores y la aparición de moscas, los cuales desaparecerán con tan solo introducir el estiércol diariamente en el biodigestor familiar; otro problema que se puede mejorar considerablemente es la aparición de enfermedades respiratorias, corriendo mayores riesgos las mujeres, ya que estas están en contacto con el humo que se genera al cocinar con leña; lo cual desaparecerá ya que la combustión por biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo que proviene por la quema de madera.

Biodigestores familiares a bajo costo :
Adaptación de los biodigestores
Difusión de esta tecnología
Aplicabilidad
Proyectos Realizados
Requisitos para el implantamiento de estos sistemas
Biodigestores en Lambayeque
Zonas de aplicabilidad

Conclusiones:

Las plantas transforman la energía con alto voltaje en energía con medio voltaje por medio de subestaciones, después pasan a los transformadores y la transforman en energía de bajo voltaje para que llegue a las casas. En el camino se va perdiendo energía debido a varios factores. En la casa se utilizan watts por comodidad para realizar los pagos en la CFE, ya que se mide la cantidad de transferencia de energía en un determinado tiempo, ya que el volt se refiere únicamente a la circulación de la corriente sin especificar el tiempo en que ocurre, por lo que es mas difícil cobrar. A cada casa le corresponde un determinado voltaje (constante), aunque no se utilice todo, ya que los watts que consumen los aparatos eléctricos varía.

La electricidad ha existido desde que existe la materia. Porque la materia está formada por átomos, que contienen unas partículas cargadas eléctricamente llamadas protones y electrones. Los antiguos griegos sabían que después de frotar un trozo de ámbar atraía a los objetos ligeros, pero no entendían por qué. La realidad es que estaban produciendo electricidad por fricción. Un objeto sin carga eléctrica tiene el mismo número.

Para cumplir con estas necesidades, los generadores de energía eléctrica para servicios públicos y de otra clase operan varios tipos de unidades generadoras de electricidad, que se alimentan de una amplia gama de fuentes de combustible. Entre estas se incluyen combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo), uranio y combustibles renovables (agua, energía geotérmica, aire y otras fuentes de energía renovables).

Que es necesario emitir una ley que fomente el aprovechamiento de fuentes
renovables en la generación de energía eléctrica, y a la vez permita las inversiones que
posibiliten el desarrollo sostenible de proyectos que utilizan este tipo de recursos
energéticos disponibles en el país.






LINKOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://www.youtube.com/watch?v=ApCu6mVBSs0

http://www.creditosperu.com.pe/pep-generacion-y-distribucion-energia-electrica-electricidad-40104.php

Tratamiento de Residuos Sólidos y Aprovechamiento en la Elaboración de Biogás y Generación de Electricidad

Biocombustibles 1.1. ¿Qué son los biocombustibles?
1.2. Tipos de combustibles obtenidos de la biomasa
1.3. Aplicaciones bioenergéticas
1.4. Características de los biocombustibles
2. Biogás
2.1. ¿Qué es el biogás?
2.2. Biogás por disposición anaeróbica
3. Biodigestor
3.1. ¿Qué es un biodigestor?
3.2. Fuentes de energía para un biodigestor
3.3. Biodigestores familiares a bajo costo
3.4. Adaptación de los biodigestores
3.5. Difusión de esta tecnología
4. Aplicabilidad
4.1. Proyectos Realizados
4.2. Requisitos para el implantamiento de estos sistemas
4.3. Biodigestores en Lambayeque
4.4. Zonas de aplicabilidad


1. Biocombustibles

1.1. ¿Qué son los biocombustibles? Para poder entender el concepto de biocombustibles, es necesario definir que es un combustible, el cual representa cualquier sustancia que al tener contacto con el oxigeno del aire, a partir de una determinada temperatura, esta arde y produce energía. Es así que podemos clasificar a los combustibles según su naturaleza, en dos tipos: combustibles fósiles y los biocombustibles. Para poder utilizar la biomasa con fines energéticos, esta tiene que estar debidamente acondicionada, adecuando la materia prima para su posterior uso como combustible. Considerando el tipo de biomasa y el tipo de combustibles que se desea obtener, estos se pueden utilizar en procesos mecánicos, termoquímicos, biotecnológicos y extractivos; para así poder obtener combustibles, ya sean sólidos, líquidos y gaseosos. 1.2. Tipos de combustibles obtenidos de la biomasa Dentro dos combustibles que se pueden obtener de la biomasa, podemos encontrar combustibles en estado sólido, líquido y gaseoso. • Combustibles sólidos: como la paja, la leña sin procesar, las astillas, las briquetas y “pellets”, los triturados finos de menos de 2 mm y el carbón vegetal. • Combustibles líquidos: como son los alcoholes, los biohidrocarburos, los aceites vegetales y ésteres derivados de ellos; y los aceites de pirólisis. • Combustibles gaseosos: como el gas de gasógeno, el biogás y el hidrógeno. 1.3. Aplicaciones bioenergéticas Los biocombustibles pueden utilizarse de diferentes formas, entre las principales podemos destacar, los biocombustibles en combustión, el cual se utiliza para producir calor, aplicable en la calefacción y también a procesos industriales o en la generación de electricidad; y por carburación de métodos térmicos, los cuales se aplican tanto en al explosión, como de la combustión interna. • Producción de electricidad: o Dándose mediante alternadores acoplados a motores accionados por biocombustible líquido, biogás o gas de gasógeno; Este es útil para generar potencias inferior a un 1Mw. o Para generar potencias entre 1 y 100Mw, se utilizan centrales térmicas de combustión que utilicen los biocombustibles sólidos, para producir vapor y para mover una turbina acoplada a un alternador. o Utilizando plantas de gasificación de biomasa, en donde estos gases puedan generar electricidad, mediante un proceso de ciclo combinado de turbina de gas y producción de vapor; es posible generar electricidad entre 1 y 40 Mw. • Transporte y motores móviles: o El bioetanol, el cual se obtiene de la biomasa en cultivos específicos, se utiliza como sustituto de la gasolina. o Bioaceites y sus ésteres derivados, estos se obtienen a partir de semillas oleaginosas; y se utilizan en reemplazo del gasoil de automoción. • Gas de cocina: o El biogás: el cual se obtiene gracias al proceso de digestión anaeróbia de las aguas residuales. o El gas de gasógeno, el cual se obtiene a partir de la biomasa lignocelulósica. • Calefacción: o Debido a la combustión de biomasa lignocelulósica, ya sea en viviendas unifamiliares, en bloques de viviendas o en distritos residenciales. • Actividades que utilicen motores estáticos no eléctricos: En zonas rurales, o en lugares donde no exista un sistema de corriente eléctrica que pueda abastecer a las personas que viven en esas zonas, en las cuales se realizan actividades como: o El caso de serrerías en pleno monte. o Las bombas de sacar agua para el riego. Pueden utilizarse con motores de explosión o de combustión, y tener alimentación mediante el gas de gasógeno o por biocombustibles líquidos. 1.4. Características de los biocombustibles 2. Biogás 2.1. ¿Qué es el biogás? Este es un gas combustible que se genera en medios naturales, por las reacciones de la biodegradación de la materia orgánica, esta se logra mediante la acción de microorganismos, como bacterias metanogénicas y otros factores en ausencia de aire. 2.2. Biogás por disposición anaeróbica Este es un modo útil para tratar residuos biodegradables, ya que este se puede utilizar como abono genérico, este tiene como promedio un poder calorífico entre 4.500 a 5.600 kilocalorías por metro cúbico; este puede utilizarse para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas. Este esta constituido por metano CH4 en una proporción que va entre un 50% a 70% y dióxido de carbono contenido en pequeñas cantidades en otros gases como el hidrógeno, nitrógeno y el sulfuro de hidrógeno. 3. Biodigestor 3.1. ¿Qué es un biodigestor? Este es un sistema natural que aprovecha la digestión anaerobia de las bacterias que habitan en el estiércol, cuando estas están en ausencia de oxigeno, para trasformarlo de esta forma en biogás o fertilizante; pudiendo ser utilizado como combustible para cocina, o iluminación; y en el caso de grandes instalaciones para alimentar un motor que genere electricidad. El fertilizante llamado biól, que antes era considerado un producto secundario, pero en la actualidad se le da la misma importancia o mayor que al biogás, ya que este provee a las familias campesinas de una fertilizante natural que mejora considerablemente las cosechas. Este tipo de sistemas ha sido implementado en países del sureste asiático y en Sudamérica solo en Cuba, Colombia y Brasil 3.2. Fuentes de energía para un biodigestor Las familias dedicadas a la agricultura son las mas apropiadas para la utilización de estos sistemas, ya que suelen ser propietarios de pequeñas cantidades de ganado, dos o tres vacas por ejemplo, y así por lo tanto pueden aprovechar el estiércol y generar su propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Además también se debe considerar los grandes beneficios que este tipo de sistemas brinda, ante problemas ya existentes, como por ejemplo, el riesgo de que se generen focos de infección cerca de estas viviendas debido a los desechos, provocando malos olores y la aparición de moscas, los cuales desaparecerán con tan solo introducir el estiércol diariamente en el biodigestor familiar; otro problema que se puede mejorar considerablemente es la aparición de enfermedades respiratorias, corriendo mayores riesgos las mujeres, ya que estas están en contacto con el humo que se genera al cocinar con leña; lo cual desaparecerá ya que la combustión por biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo que proviene por la quema de madera. 3.3. Biodigestores familiares a bajo costo 3.4. Adaptación de los biodigestores 3.5. Difusión de esta tecnología 4. Aplicabilidad 4.1. Proyectos Realizados 4.2. Requisitos para el implantamiento de estos sistemas 4.3. Biodigestores en Lambayeque 4.4. Zonas de aplicabilidad

Conclusiones:

Las plantas transforman la energía con alto voltaje en energía con medio voltaje por medio de subestaciones, después pasan a los transformadores y la transforman en energía de bajo voltaje para que llegue a las casas. En el camino se va perdiendo energía debido a varios factores. En la casa se utilizan watts por comodidad para realizar los pagos en la CFE, ya que se mide la cantidad de transferencia de energía en un determinado tiempo, ya que el volt se refiere únicamente a la circulación de la corriente sin especificar el tiempo en que ocurre, por lo que es mas difícil cobrar. A cada casa le corresponde un determinado voltaje (constante), aunque no se utilice todo, ya que los watts que consumen los aparatos eléctricos varía.

La electricidad ha existido desde que existe la materia. Porque la materia está formada por átomos, que contienen unas partículas cargadas eléctricamente llamadas protones y electrones. Los antiguos griegos sabían que después de frotar un trozo de ámbar atraía a los objetos ligeros, pero no entendían por qué. La realidad es que estaban produciendo electricidad por fricción. Un objeto sin carga eléctrica tiene el mismo número.

Para cumplir con estas necesidades, los generadores de energía eléctrica para servicios públicos y de otra clase operan varios tipos de unidades generadoras de electricidad, que se alimentan de una amplia gama de fuentes de combustible. Entre estas se incluyen combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo), uranio y combustibles renovables (agua, energía geotérmica, aire y otras fuentes de energía renovables).

Que es necesario emitir una ley que fomente el aprovechamiento de fuentes
renovables en la generación de energía eléctrica, y a la vez permita las inversiones que
posibiliten el desarrollo sostenible de proyectos que utilizan este tipo de recursos
energéticos disponibles en el país.






BIBLIOGRAFIA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica

http://www.youtube.com/watch?v=ApCu6mVBSs0

http://www.creditosperu.com.pe/pep-generacion-y-distribucion-energia-electrica-electricidad-40104.php