Desarrollan estudiantes mexicanas sistema de biogás para el hogar

Rocío Jazmín Ramírez Jiménez y Mariana Cristina Lara González, ambas estudiantes de séptimo semestre en CETYS Universidad en la carrera de Ingeniería en Energías Renovables, del sistema CETYS Universidad en la ciudad de Tijuana, en Baja California, en la frontera norte del país, desarrollaron “Biogás del Hogar” un prototipo que permite aprovechar los residuos vegetales de la cocina para generar biogás, un tipo de energía de biomasa que se puede utilizar para la calefacción, el alumbrado y la electricidad en general.

En entrevista con este reportero, detallaron que su proyecto Biogás del Hogar es un sistema que consta de un biodigestor continuo para el sector casa habitación en el cual se ingresarán todos los residuos orgánicos generados en la cocina, como sobras de comida, pollo, arroz, cáscaras de fruta, verduras, huevo, huesos, etc., a excepción de cítricos ya que alteran el pH de la biodigestión que genera el biogás que puede ser utilizado como recurso energético para la calefacción, cocción, etc.

Adicionalmente, la digestión anaerobia tiene como subproducto, una suspensión acuosa, conocida como "biol". Este biol resultante se pueden utilizar como biofertilizante, debido a su riqueza en nutrientes."

Este proyecto permite reducir gastos en el hogar, al mismo tiempo que ayuda a mitigar la contaminación; el aprovechar el biogás del hogar marca un precedente en el uso e implementación de este tipo de tecnologías desde casa.

“Esperamos que para el mes de Agosto se encuentre instalada la primer prueba píloto de este proyecto. Nos hemos puesto en contacto con la asociación Create Purpose, con la cual tenemos planes de instalar el primer sistema en una casa hogar”, informaron.

Las estudiantes creadoras de este proyecto, indican que este sistema puede ser aplicado para cualquier tipo de hogares, de ahí que analicen su aplicación en la casa hogar mencionada, pues el tema es tener residuos orgánicos que harán variar la cantidad de biogás generado. Por cada kilogramo de residuos orgánicos ingresados se genera de 40 a 70 litros de biogás.

Sobre la sapiencia de manejo del sistema de biogás al estar instalado, detallaron que es un sistema bastante sencillo de usar. Sólo se requiere que el usuario de la casa-habitación ingrese los residuos al biodigestor; el resto del proceso se realiza de forma 100% natural, y que ya se trabaja en una una serie de manuales que le indiquen al usuario su correcto funcionamiento para que no estimen que tiene algún riesgo en su seguridad.

Señalaron que para los prototipos de este sistema han utilizado materiales que se pueden obtener en una ferretería, como son cubetas, mangueras, conectores de PVC, galones y a partir de esto se diseñó y construyo el producto mínimo viable.

“Ahorita nos encontramos en la búsqueda de inversionistas para desarrollar el prototipo en un nivel de manufactura con el objetivo de tener un modelo ya comercial y poder cumplir nuestra meta de lanzarlo al mercado y comenzar a generar un cambio en nuestra comunidad”, comentaron.

Ello debido a que el biogás es un energético que es utilizado en estufas, calentadores, boilers y cualquier dispositivo que funcione a partir de biogás. Cabe mencionar que se pueden adaptar las tuberías de una estufa o equipo convencional ya que la densidad del gas es distinta.

Este proyecto nació en 2016, como iniciativa estudiantil para participar en un concurso de Tijuana Innovadora, para el cual, las estudiantes identificaron dos problemáticas principales en dicha ciudad. El mal manejo de los residuos sólidos urbanos y como los precios del gas LP han aumentado exponencialmente, provocando que las familias de Tijuana destinen gran parte de sus ingresos al consumo de energía, en este caso de gas LP.

Si bien, la reforma energética de México ha buscado que reduzcan los precios del gas LP, esto no ha sido una realidad y los hogares continúan sintiendo la presión por el alza de costos. El Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), señala que desde el año pasado el precio del Gas LP ha aumentado un 50,3% en Baja California, mientras que el salario mínimo solo ha crecido un 10,39%.

Mientras que en el tema de los desechos sólidos municipales de Tijuana consisten en comida, jardín, papel, plástico, vidrio, metal y desechos domésticos peligrosos. En los hogares de esta ciudad fronteriza se genera una cantidad estimada del 30% al 50% de este residuo sólido municipal y el 12% de este es material orgánico, lo que demuestra el alto potencial que se tiene para obtener recursos orgánicos y, por lo tanto, producir Biogás.

Estas emprendedoras indican que a corto plazo tienen el objetivo de abarcar el mercado de la ciudad de Tijuana, con un público especificó que han apreciado tiene la necesidad de ahorrar recursos en sus gastos en energía y este proyecto Biogás del Hogar este en muchas casas de todo el país.

JÓVENES Y EMPRENDIMIENTO

Por ello, además de mostrar este proyecto en la Feria ambiental de Tijuana Innovadora, han asistido al Global Social Innovation Challenge de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, para ir perfeccionando este sistema para competencias nacionales e internacionales.

Catalogaron de esencial que los jóvenes tengan el espíritu emprendedor ya que “contamos con los conocimientos y nos encontramos inmersos en un ambiente donde podemos identificar los problemas  y de esta forma contribuir con ideas, proyectos y negocios a la comunidad además de que se impulsan no solo su propia libertad financiera sino también el desarrollo tanto económico como social del país”.

Cabe recordar que la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), se estima que cada habitante en México genera alrededor de 1.2 kilogramos de residuos sólidos urbanos (RSU), de los cuales más del 50% son orgánicos, que podrían ser utilizados para generar este tipo de energía.

Buscará Biobolsa impactar a 19,500 personas en México y Centroamérica

La empresa mexicana Sistema Biobolsa enfocada a la instalación de biodigestores para medianas y pequeñas granjas con actividades agropecuarias, tiene en sus metas de trabajo del 2016 abrir una oficina en Nicaragua y colocar más de 3,200 sistemas biodigestores e impactar positivamente en la vida de más de 19,500 personas en Centroamérica.

Aunado a también aperturar otra oficina en el Estado de Jalisco y Yucatán en México, para reforzra estos avances. "Este año, el objetivo es llegar a las 3,200 instalaciones, de esta manera contribuiremos a una reducción más drástica de emisiones de gases efecto invernadero (GEI), además catalizaremos el empoderamiento de los pequeños productores agropecuarios para darles mejores oportunidades de alcanzar la sostenibilidad de sus granjas”, comentó Camilo Pagés, socio fundador de Sistema Biobolsa.

A la fecha, la compañía tiene 2,525 sistemas instalados en beneficio directo a 15,150 personas, lo cual ha permitido que las granjas que tienen estos sistemas disminuyeran en más de 39 mil toneladas de gases de efecto invernadero emitidas a la atmósfera, equivalentes a recorrer 294,139,611 km en coche. Además, genera lo equivalente a 3.6 toneladas de gas LP diariamente.

Diariamente, los biodigestores de Sistema Biobolsa reciben los desechos de las granjas, estos se fermentan en un ambiente sin oxígeno y, al ser mezclados con agua, producen biogás y biol, un potente fertilizante orgánico y excelente regenerador de suelos.

Para ser un sistema accesible a pequeños propietarios rurales, este modelo de sustentabilidad se complementa con un esquema de créditos que ayuda a romper barrera económica para los productores agropecuarios. De esta manera se trabaja en conjunto con Kiva, una plataforma de crowdfunding para dar acceso a crédito a sus clientes y reducir las barreras de financiamiento, a la fecha más de 400 usuarios han invertido en biodigestores a través de este modelo.  

Crea IPN biorreactor para tratar aguas residuales

Investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN) diseñaron y construyeron, a nivel laboratorio, un biorreactor a través del uso de un Biodisco con sistema de Soporte en Espiral (BSE) para la remoción de materia orgánica en aguas residuales domésticas.

Al respecto, el profesor Jorge Meléndez Estrada de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura (ESIA), Unidad Zacatenco, dijo que con este biorreactor en espiral se logra mayor transporte de nutrientes y remoción de contaminantes. Además, la carga bacteriológica disminuye a cifras inferiores de mil a cien unidades y tiene un rendimiento del 92 por ciento en coliformes fecales.

Informó que durante su desarrollo el biorreactor se comparó con el desempeño de un Biodisco Independiente Convencional (BIC), utilizando agua residual doméstica de la Planta de Tratamiento de Los Reyes Ixtacala y aseguró que este experimento demostró que el BSE tiene una mayor eficiencia de operación y remoción de materia orgánica que el BIC.

Dijo que “es una innovación y un gran avance porque si estos biorreactores se construyeran a escala de planta de tratamiento, habría mayor eficiencia en la remoción de materia orgánica. La ventaja es que no consumen mucha energía y pueden soportar temperaturas bajas”.

El hidrobiólogo Meléndez Estrada informó que este biorreactor es parte de un sistema de tratamiento secundario biológico y fue elaborado mediante modelos piloto a nivel de laboratorio con lineamientos específicos de construcción.

La creadora de este biorreactor, es la maestra en ingeniería civil, Ixchel Elianai Reyes Yáñez, informó que se hizo un análisis bacteriológico y bioquímico del agua para saber en qué condiciones se encontraba después del primer tratamiento.

Agregó que para llevar a cabo este biorreactor fue necesario establecer un sistema para observar las reacciones que ocurren en los tanques y analizar el balance porcentual de masas, con la finalidad de determinar la velocidad a la que los microorganismos degradan un residuo específico.

Elianai Reyes explicó que este sistema estuvo determinado por el monitoreo de los parámetros: Demanda Química de Oxígeno (DQO), sólidos totales, pH, sólidos disueltos totales, turbiedad, conductividad, oxígeno disuelto, velocidad de flujo de aire, sólidos suspendidos totales y suspendidos volátiles.

El uso de los sistemas biológicos por biodiscos se destaca porque tiene necesidades mínimas de terreno, fácil operación, mínima producción de sólidos y poco consumo de energía. Los biodiscos tienen numerosas aplicaciones, tanto para aguas residuales urbanas como para aguas residuales industriales.

Es importante mencionar que la instalación de un biorreactor es más sencilla que la de una planta convencional de lodos activados, a pesar de que el sistema implica la construcción de unidades convencionales de pretratamiento.

Crean energía en México a base de sangre animal

Ante la necesidad de impulsar la energía renovable y de aprovechar diversos elementos naturales que en principio parecen no tener utilidad, un grupo de microempresarios mexicanos optaron por crear energía a base del uso de sangre y vísceras animales que en su descomposición genera metano que es captado tecnológicamente y fusionado para la generación energética en México.

Esta apreciación del valor energético de la sangre, vísceras y restos de desecho de animales, sacrificados en los rastros del país. Así, en base a una investigación de la Universidad Autónoma de Puebla (UAEP) en el centro del país, que analizó la sangre de caballo y res identificando una enzima que genera biogás, la empresa poblana Romase puso en práctica tal teoría para generar energía.

Para ello, especialistas poblanos adaptaron esta tecnología, cuyo origen es alemán, para aprovechar estos recursos que, en la actualidad en México, sólo tienen como destino las alcantarillas, la quema o los tiraderos. Este proyecto se presentó en la pasada edición de Cleantech Challenge, y ya se aplica en Puebla y Campeche.

En entrevista con este reportero, Rolando Mayorga, director general de constructora Romase, dijo que esta empresa de la construcción desde hace cuatro años trabaja en proyectos verdes como el tratamiento del agua residual de donde surgió la oportunidad de conocer la tecnología citada y, tras adaptarla a la realidad mexicana, permitió implementarla y fomentar el potencial de la sangre y su energía y entender que el mercado de los rastros con el biogás por captar está desaprovechado y desatendido.

“Éste es un proyecto innovador porque nadie aprovecha la sangre de los rastros en México, mientras que en Alemania tienen 7 mil instalaciones con estas características que manejan diversos aspectos de innovación, cuidado ambiental y automatización; por ello, lo que queremos es replicar esa eficiencia energética de la sangre con tecnología e innovación mexicana”.

Señaló que en México existe un potencial energético enorme, ya que hay ningún rastro que trate la sangre, vísceras, desechos, excretas y huesos y añadió que este aprovechamiento puede ser de gran envergadura, ya que instalar estos sistemas de aprovechamiento de biogás es muy sencillo con tiempos de instalación de un par de meses y al tercero ya se cuenta con energético.

Este mercado es enorme. Tan sólo el rastro de puebla capital paga un millón y medio de pesos anuales para transportar los restos sin usos sustentables, y en la entidad existen unos 30 mataderos.

El proyecto citado es un sistema-generador eléctrico para residuos cárnicos, como sangre que se basa en su uso y vísceras para generar biogás por la descomposición de la materia y su conversión a energía eléctrica y calorífica, lo cual brinda la posibilidad de atender la necesidad de rastros para ser sustentables.

“Para darnos una idea de este tema energético, por cada 3 mil litros de sangre (tres tinacos Rotoplas) al día se generan 570 kilowatts por hora que equivalen a dar electricidad a unas 10 viviendas; cuando un rastro mediano genera al día unos 60 mil litros de sangre con enorme potencial energético que no se atiende por nadie”.

Dijo que muchos inversionistas aún no confían en este tipo de proyectos verdes y esto hace que camine lento este mercado mexicano y que las inversiones de los establos en temas sustentables no han sido los adecuados.

Indicó que existen sistemas energéticos similares, pero no idénticos, que ya aprovechan el estiércol porcino, pero la sangre de res y caballo generan biogás 10 veces mayor a las excretas. el ejemplo de esto últimos es el sistema instalado en la universidad de tabasco que genera 3 mil litros de sangre.

Por su parte, David Maldonado, director de aspectos técnicos de este sistema, señaló que la tecnología es la mezcla de experiencias de un sistema extranjero con adaptaciones mexicanas y que se promocionará entre los encargados de rastros nacionales.

Concluyó que en la actualidad todos los negocios siguen el camino de verde, no sólo por exigencia oficial, sino por el público y las innovaciones tecnológicas y ambientales y “nosotros estamos apostándole a este rubro y otros sectores como los paneles fotovoltaicos, biomasa, tratamiento de agua y mayormente cuando son generados por mexicanos”.

El 85% de los rastros en México trabaja de forma inadecuada sin tratamiento de sus desechos, por ello, la urgencia de establecer ese tipo de aprovechamiento de los residuos, ya que un sistema de este tipo tiene una vida útil de 30 años.

EN MÉXICO, SOLO EXISTEN LOS BIODIGESTORES

En México no se tiene conocimiento de apoyo o fomento a proyecto energéticos a base de sangre y restos animales lo que, al momento, se tiene estipulado en apoyos a desarrollos energéticos de excremento animal lo maneja la Secretaría de Agricultura (Sagarpa), mediante apoyos para financiar biodigestores con ministraciones que no rebasan un millón de pesos, a través del Fideicomiso de Riesgo Compartido (FIRCO).

Este apoyo se encuentra disponible para granjas porcinas mayores de 300 vientres (equivalentes a 3,000 animales) o establos mayores a 500 cabezas, con sistemas de producción en confinamiento.

El aprovechamiento de las excretas del ganado porcino mexicano genera entre 0.49 y 0.738 millones de toneladas anuales, que tienen un potencial de generación eléctrica de 246mw a 492 mw, según la Secretaría de Energía (SENER).

LIDERAZGO ALEMAN

De acuerdo a datos de la Unión Europea, en Alemania de su producción de energía el 5% proviene de biogás, generado a base de uso de restos de animales y sangre que se descompone, estos gases se procesan para captar y generar biogás y, posteriormente, energía eléctrica.