¿Cómo se produce el Biogás y para qué se utiliza? En pocas palabras, la producción de energía biogas a partir de la descomposición de la materia orgánica es el resultado más ideal que se puede esperar para el aprovechamiento de los desechos. Teniendo en cuenta sus muchas ventajas, la producción de biogás es la clave para un futuro mejor y más verde.
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Biogás definición
Biogás definición: La energía no se crea ni se destruye, se transforma de una forma de energía a otra. Cada cuerpo está bien versado en esta ley de la termodinámica. Cuando un material orgánico se descompone, sigue una ruta de digestión aeróbica o de digestión anaeróbica, según la disponibilidad de aire y las condiciones ambientales.
Aeróbico significa en presencia de oxígeno y anaeróbico significa desprovisto de oxígeno. Al ser dos tipos de procesos completamente diferentes, el proceso de digestión lo llevan a cabo diferentes conjuntos de bacterias y da como resultado diferentes productos finales.
La energía liberada durante la biodegradación de los residuos orgánicos puede aprovecharse y transformarse en un producto útil. El proceso de digestión anaeróbica puede conducir a la producción de biogás, que puede ser una fuente de energía muy útil dirigida a una gran variedad de aplicaciones.
El proceso natural de digestión anaerobia ocurre en estómagos de rumiantes o en pantanos. En un proceso anaeróbico, los microorganismos degradan la materia orgánica para producir biogás, que es una mezcla de metano (CH 4 ), dióxido de carbono (CO 2 ), sulfuro de hidrógeno (H 2 S), monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H 2 ), nitrógeno (N 2 ) y vapor de agua.
De todos los productos finales obtenidos de la digestión anaerobia, el metano es el gas más interesante por sus características. El metano generado a partir del biogás es combustible y puede utilizarse como fuente de energía.
Composición Biogás
La composición biogás es un proceso de producción de varios pasos llevado a cabo por diferentes conjuntos de bacterias en cada paso. Al final de esta cadena de procesos, la materia orgánica se convierte en metano y otros productos finales, y este proceso se conoce como producción de biogás.
Hidrólisis
El material orgánico agregado a los digestores anaeróbicos son polímeros complejos por naturaleza. El proceso de hidrólisis esencialmente descompone la macromolécula orgánica en compuestos más pequeños.
Las bacterias hidrolíticas secretan enzimas como enzimas extracelulares como amilasa, celulosa, proteasa y lipasa que descomponen los carbohidratos en azúcares simples como monosacáridos, disacáridos, las proteínas se convierten en aminoácidos, mientras que los lípidos se convierten en diferentes cadenas de ácidos grasos.
El pH óptimo para la hidrólisis es de 6 a 7 y un rango de temperatura de 30 a 50 C. Este es el primer paso hacia la producción de biogás y es fundamental porque cuanto mayor sea la descomposición de la materia compleja, más sustrato disponible para la producción de biogás.
Acidogénesis
El paso de hidrólisis proporciona compuestos moleculares pequeños como producto final que pueden atravesar la membrana celular de las bacterias acidogénicas. La bacteria acidogénica convierte los compuestos precursores en compuestos intermediarios conocidos como ácidos grasos volátiles (AGV), alcoholes como metanol, etanol y aldehídos y CO 2. Los VFA consisten en ácidos orgánicos como acetatos y ácidos orgánicos más grandes como propionato, butirato y pentanoato en proporciones variables.
Acetogénesis
La acetogénesis es un proceso mediante el cual las bacterias acetoclásticas convierten los ácidos orgánicos superiores, como el propionato y el butirato, en acetatos e hidrógeno. Del proceso de acetogénesis, la producción de acetatos ronda el 25% mientras que la de hidrógeno ronda el 11%.
Metanogénesis
La metanogénesis es el paso final de la digestión anaeróbica. Las bacterias metanogénicas convierten los intermedios de pasos anteriores como acetatos, hidrógeno, metanol, metilamina en metano y H 2 O. Los metanógenos acetoclásticos consumen el acetato y lo convierten en metano.
Otro conjunto de metanógenos hidrogenotróficos reduce el CO 2 usando el hidrógeno para producir metano producido durante el paso de acetogénesis y convertirlo en metano. El proceso de metanogénesis ocurre a un pH más alto. Los 2/3 del metano producido se generan a través de la metanogénesis acetoclástica, mientras que 1/3 se genera a través de la metanogénesis hidrogenotrópica.
Beneficios que produce el Biogás
- La producción de biogás puede convertir el costo de la gestión de residuos sólidos biológicos en una oportunidad de generación de ingresos para los países.
- Ayuda a reducir la generación de gases de efecto invernadero, la dependencia de los combustibles fósiles
- La producción de biogás puede dar lugar a alternativas para la calefacción, el combustible para el transporte y la generación de electricidad.
- El digestato creado como resultado de la producción de biogás se puede utilizar como una alternativa a los insumos químicos utilizados para fertirrigar el suelo en la agricultura.
Esperamos que hayas aclarado tus dudas sobre cómo se produce el Biogás y para qué se utiliza.