Biogas

Biogás:
La fermentación anaeróbica es un proceso natural que ocurre en forma espontánea en la naturaleza y forma parte del ciclo biológico. De esta forma podemos encontrar el denominado "gas de loa pantanos" que brota en aguas estancadas, el gas natural metano) de los yacimientos petrolíferos así como el gas producido en el tracto digestivo de los rumiantes como los bovinos. En todos estosprocesos intervienen las denominadas bacterias metano-génicas. Las plantas de biogás tienen reactores anaeróbicos que son de enormes dimensiones (más de 1.000 m3 de capacidad), trabajan a temperaturas mesofílicas (20ºC a 40ºC), o termofílicas (más de 40ºC) poseen sofisticados sistemas de control y están generalmente conectados a equipos de cogeneración que brindan como productos finales; calor,electricidad y un efluente sólido de alto contenido proteico, para usarse como fertilizante o alimento de animales. La aplicación del biogas en el área rural es en primer lugar con el objetivo de dar energía, sanidad y fertilizantes orgánicos a los agricultores de zonas marginales o al productor medio de los países con sectores rurales de muy bajos ingresos y difícil acceso a las fuentesconvencionales de energía. En este caso la tecnología desarrollada ha buscado lograr digestores de mínimo costo y mantenimiento fáciles de operar pero con eficiencias pobres y bajos niveles de producción de energía. El segundo tipo de tecnología está dirigido al sector agrícola y agroindustrial de ingresos medios y altos. El objetivo buscado en este caso es brindar energía y solucionar graves problemas decontaminación. Los digestores de alta eficiencia desarrollados para esta aplicación tienen un mayor costo inicial y poseen sistemas que hacen más complejo su manejo y mantenimiento.

Etapas intervinientes:
Fase de hidrólisis: Las bacterias van rompiendo y transformando las largas cadenas de estructuras carbonadas en cadenas más cortas y simples (ácidos orgánicos) liberando hidrógeno y dióxido decarbono.
Fase de acidificación: Las bacterias acetogénicas degradan los ácidos orgánicos llevándolos al grupo acético CH3-COOH y liberando como productos Hidrógeno y Dióxido de carbono.
Fase metanogénica: La transformación final cumplida en esta etapa tiene como principal substrato el acético junto a otros ácidos orgánicos de cadena corta y los productos finales liberados están constituidos por elmetano y el dióxido de carbono.
Los microorganismos intervinientes en cada fase tienen propiedades distintas que son:
FASE ACIDOGENICA
Bacterias facultativas (pueden vivir en presencia de bajos contenidos de oxígeno).
Reproducción muy rápida (alta tasa reproductiva).
Poco sensibles a los cambios de acidez y temperatura.
Principales metabolitos, ácidos orgánicos.
FASE METANOGÉNICABacterias anaeróbicas estrictas (No pueden vivir en presencia de oxígeno).
Reproducción lenta (baja tasa reproductiva).
Muy sensibles a los cambios de acidez y temperatura.
Principales productos finales, metano y dióxido de carbono



Principales factores que afectan la producción de gas:
La actividad metabólica involucrada en el proceso metanogénico se ve afectada por diversos factores, entrelos más importantes a tenerse en cuenta se desarrollarán los siguientes:
Tipo de materia prima: Las materias primas fermentables incluyen dentro de un amplio espectro a los excrementos animales y humanos, aguas residuales orgánicas de las industrias, restos de cosechas y basuras de diferentes tipos, como los efluentes de determinadas industrias químicas. Dependiendo del material y las condicionesen las que fue encontrado es posible tener que realizar algún proceso extra para su aprovechamiento.
Temperatura del sustrato: Para que se inicie el proceso se necesita una temperatura mínima de 4º a 5º C y no se debe sobrepasar una máxima de alrededor de 70ºC. Se realiza una diferenciación en tres rangos de temperatura de acuerdo al tipo de bacterias que predominan en cada una de ellas:...