Producción de energía renovable en Ciudad de Colombia
Resultados
Residuos de frutas y verduras
Durante los primeros 3 días del experimento se observó
una producción de ácidos grasos volátiles (AGV) que
coincidió con una ligera disminución del pH, esto es
indicativo de un efectivo proceso de hidrólisis, luego de
lo cual se presentó una estabilización de los AGV hacia
el valor de 1000 mg AA/l y el pH se mantuvo alrededor
de 7. El efecto buffer se debió a la producción del ión
amonio que en promedio estuvo entre 178 y 257 mg
NH3-N/l, al inicio y al final respectivamente.
La producción de metano comenzó rápidamente y
continuó aumentando hasta alrededor del día 50 No se encontraron diferencias significativas del
potencial de metano entre las dos concentraciones
evaluadas. El valor máximo, que se registró el día
60, fue un valor de 0.710 m3CH4/kg , y
se puede considerar como el máximo potencial de
metano de éste residuo
se puede
inferir que la mezcla de residuos de frutas y verduras
utilizado en éste estudio, estaba compuesto por una
proporción importante de residuos de frutas, lo que
condujo a un alto rendimiento de metano.
este resultado potencial de metano constituye una
excelente oportunidad de convertir los residuos de frutas
y verduras en energía renovable en esta ciudad.
Residuos de poda
Los parámetros de control, AGV, alcalinidad, amoniaco
y pH, tuvieron un comportamiento similar al descrito
para los residuos de FV, indicando que la composición
del sustrato permite una amortiguación natural a la
producción de AGV, durante la etapa de hidrólisis.
Al igual que para los residuos de FV, la producción de
metano comenzó rápidamente, sin embargo se observó
una pendiente más pronunciada entre los días 5 y 20 del
experimento (Figura 3), luego de lo cual se estabilizó y
después del día 40 el aumento fue poco significativo.
A diferencia de los residuos de FV, se observó una
diferencia entre los potenciales de metano finales para
las dos concentraciones de poda evaluadas, esto se
atribuye a que con una menor concentración de sustrato
se favorece el área de contacto entre sustrato e inóculo, favoreciéndose así el procesos de digestión para materiales
fibroso. Al final se obtuvo un valor máximo
del potencial de metano de 0,327 m3 de CH4 por cada kg de SV
alimentado.
Se estudió el potencial para producir energía renovable en forma de
metano a partir de residuos de frutas y verduras y de poda de zonas
verdes, para el municipio de Palmira (Colombia). Se observó que
diferencias en la composición química de los residuos orgánicos
producen diferencias importantes en el potencial de metano de los
mismos.
Dado que el rendimiento de metano de ambos residuos evaluados
está por encima de 0.3 m3/kg adicionado, pueden considerarse
como buenos sustratos para la producción comercial de metano.
El presente estudio muestra que la digestión anaerobia, le ofrece
la oportunidad al municipio de Palmira de, manejar de una forma ambientalmente segura sus residuos orgánicos y además,
obtener beneficios económicos a través de la producción
de energía renovable. Modelo que podría ser replicado
en otros municipios del país.
El potencial bioquímico de metano de residuos de frutas y verduras y de los residuos
de poda de una ciudad colombiana intermedia (Palmira, Colombia), se estudiaron con
el fin de analizar su potencial para producir energía renovable
Colombia cuenta con fuertes
sectores agrícolas y pecuarios, además de haber
incrementado de forma importante la urbanización del
territorio en las últimas 3 décadas, actualmente está
generando más de 177 millones de toneladas al año de
biomasa residual [Ministerio de Minas y Energía, 2011],
que tienen asociado un importante potencial energético. Esto se constituye en una oportunidad para
el país en cuanto a la posibilidad de producir energía
renovable a partir de su biomasa residual, pues como lo
refiere [Appels et al., 2011] está claro que los recursos renovables jugarán un papel crucial en la limitación de las
emisiones de CO2.
Por lo anterior, el objetivo de ésta investigación fue estudiar el
potencial de producción de energía renovable en forma de metano,
de dos residuos orgánicos producidos en ciudades Colombianas:
los residuos de frutas y verduras y los residuos de la poda de pasto
de zonas verdes. Además aportar a la construcción de una base de
datos nacional que permita comparar la extensión de la conversión
de varios residuos orgánicos en metano
Metodología
Sustratos evaluados
Los residuos de frutas y verduras (FV) fueron colectados en una
plaza de Mercado y un supermercado típicos de la ciudad de
Palmira, Valle del Cauca. Se tomaron muestras representativas
durante una semana, sin incluir alimentos cocidos, el material
se tomó fresco y se refrigeró a 4°C en el laboratorio. Una vez
colectado todo el material, se redujo su tamaño en un procesador
de alimentos con el fin de homogenizarlo y aumentar su área
superficial.
El potencial bioquímico de metano se llevó a cabo siguiendo
la metodología estándar propuesta por
incluyendo modificaciones en el medio mineral de acuerdo a [Kim
et al., 2003] y las recomendaciones que proponen
Cada concentración tuvo 3 réplicas y un control al cual
no se adicionó sustrato. La variable de respuesta fue la
producción de biogás, la cual se determinó diariamente
mediante la técnica de desplazamiento de líquido. El
porcentaje de metano presente en el biogás se determinó
por medio de cromatografía de gases.
Con el fin hacer seguimiento y control del experimento se
tomaron algunas muestras durante el tiempo del proceso
de digestión. Las muestras fueron centrifugadas a 3000
rpm durante 20 minutos, posteriormente se recogió
el sobrenadante para determinar Alcalinidad. Para el residuo de poda, los contenidos de celulosa,
hemicelulosa y lignina, se determinaron mediante la
prueba Van Soest, al inicio y al final del experimento.