Esta tecnología, llevada a cabo en plantas de metanización, permite aprovechar el potencial energético de los residuos y contribuye a la reducción significativa de la cantidad de materia orgánica llevada a los vertederos, que se traduce en una menor emisión incontrolada de metano.
EL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA
La digestión anaerobia es un proceso biológico complejo en el que la materia orgánica, en ausencia de oxígeno y mediante la acción de distintos grupos de microorganismos, se descompone en biogás (55-80% de metano, 20-45% de dióxido de carbono, 0-5% de hidrógeno, sulfuro de hidrógeno y otros gases) y en digestato, que es una mezcla de productos minerales (nitrógeno, fósforo, potasio y calcio, entre otros) y compuestos de difícil degradación. En la digestión anaerobia de la materia orgánica se distinguen cuatro fases: hidrólisis, o acidogénesis), acetogénesis y metanogénesis.
1. Hidrólisis:
Los compuestos orgánicos complejos, no pueden ser utilizados directamente por los microorganismos a menos que se hidrolicen en compuestos solubles que puedan atravesar la membrana celular. La hidrólisis es, por tanto, el primer paso necesario para la degradación anaerobia de substratos orgánicos complejos.
• Los glúcidos son hidrolizados a azúcares.
• Las proteínas son hidrolizadas a aminoácidos.
• Los lípidos son degradados a ácidos grasos de cadena larga y glicerol.
2. Fermentación acidogénica
Las bacterias acidificantes transforman la materia orgánica disuelta, originando una gran variedad de productos de fermentación. Los productos finales son principalmente ácidos grasos volátiles (acetato, propionato, butirato, succinato), así como pequeñas cantidades de ácido láctico, etanol, dióxido de carbono e hidrógeno.
3. Acetogénesis:
Mientras que algunos productos de la fermentación acidogénica pueden ser metabolizados directamente por los microorganismos metanogénicos (hidrógeno y acetato), otros (valeriato, butirato, propionato, algunos aminoácidos, etc.) necesitan ser transformados por las bacterias acetogénicas en productos más sencillos (acetato, dióxido de carbono e hidrógeno), para que sirvan de sustrato a las metanogénicas.
4. Metanogénesis:
Es la etapa final del tratamiento, que implica dos tipos de reacciones, aquellas en las que el dióxido de carbono y el hidrógeno se combinan para producir metano y agua, y las que convierten el acetato en metano y dióxido de carbono.
Los microorganismos metanogénicos pueden ser considerados como los más importantes dentro del consorcio de microorganismos anaerobios, ya que son los responsables de la formación de metano y de la eliminación del medio de los productos de los grupos anteriores, siendo, además, los que dan nombre al proceso general de biometanización.
APROVECHAMIENTO DEL BIOGÁS
La digestión anaerobia se produce de forma natural cuando se dan las condiciones adecuadas. A nivel industrial se puede controlar la reacción para optimizar el proceso y aprovechar el biogás desde el punto de vista energético: debido a su alto contenido en metano, tiene un poder calorífico alto (entre 4500 y 6500 kcal/m3), por lo que salvo por el contenido en H2S, es un combustible ideal.
Las aplicaciones energéticas principales del uso del biogás son las eléctricas y las térmicas, aunque se pueden dar las dos conjuntamente en instalaciones de cogeneración, siendo ésta una de las aplicaciones más racionales que se puede hacer del biogás. Por lo general, la electricidad se vende a la red y el calor se emplea en el propio ciclo industrial para el calentamiento de los digestores o en otros procesos que requieran calor.
El biogás se emplea con menos frecuencia para la iluminación (mediante lámparas especiales), para la obtención de trabajo mecánico (a través de motores) y para la calefacción (mediante quemadores y estufas adaptadas). Por otra parte, el uso del biogás para vehículos es posible, pero se encuentra muy limitado por una serie de problemas técnicos, logísticos y de seguridad.
Actualmente las principales limitaciones del proceso, es decir, los elevados costes y la baja productividad, impulsan la necesidad de futuras investigaciones encaminadas a mejorar el proceso de digestión anaerobia contribuyendo no solo a la disminución de contaminantes como el metano, sino también a la producción de fuentes de energía renovables como el biogás.
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NOMBRE:Alexander Sayago Maldonado C.I:16232455
EES SECCION:1
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