¿Qué es el diseño de biogás?
El diseño de biogás difiere en función de los materiales en cuestión y la escala de producción. El biogás es un tipo de biocombustible formado por la descomposición anaeróbica u sin oxígeno de los materiales orgánicos por bacterias. Los materiales orgánicos generalmente incluyen residuos animales y vegetales, y cultivos de energía, o cultivos que se cultivan con el expreso propósito de la producción de combustible. El gas formado a partir de este proceso puede usarse para fines de calentamiento o, en su forma concentrada, para la propulsión del vehículo. Si bien el diseño de biogás difiere en los detalles, la mayoría de las plantas de biogás tienen componentes principales similares, incluido un digestor y soporte de gas.
El digestor es un recipiente hermético en el que los desechos se arrojan y descomponen, y el soporte de gas es un tanque que aprovecha los gases emitidos por las slurry. Se liberan bacterias dentro del tanque de digestor descomponen los desechos y, a medida que se descompone, se liberan gases como monóxido de carbono, metano, hidrógeno y nitrógeno. Para facilitar una descomposición rápida con una producción de gas óptima, el tanquese mantiene entre las temperaturas de 29 ° C y 41 ° C (84.2 ° F-105.8 ° F). Es mejor mantener la lechada en el tanque a un pH ligeramente básico para garantizar una descomposición más rápida. En un intento de neutralizar la lechada, el material tenderá a emitir más dióxido de carbono ácido, un producto deseado de descomposición.
A través de un sistema presurizado, los gases liberados en el digestor se realizan en un agujero en el tambor del soporte de gas. El diseño de biogás del soporte de gas está especializado para permitir que el gas fluya libremente hacia el soporte mientras evita que cualquier gas aprovechado se escape al digestor o al entorno exterior. Esto es importante, tanto para la eficiencia como para la seguridad, porque muchos de estos gases son combustibles y pueden causar explosiones cuando se mezclan con oxígeno u otros gases. La lechada dentro del tanque también debe agitarse ocasionalmente para evitar que se forme una corteza duraP de los desechos. Una corteza puede atrapar los gases dentro de la lechada e impedir la capacidad de la maquinaria para aprovechar los gases.
El diseño de biogás puede variar según la cantidad de gas necesaria, la cantidad de desechos en cuestión y si el digestor está construido para la alimentación por lotes o la alimentación continua. Los sistemas de alimentación por lotes utilizan en su mayoría desechos sólidos que se agregan al tanque en cuotas, y los modelos de alimentación continua alimentan líquidos continuamente al digestor. Un diseño de biogás puede colocar una planta por encima o por debajo del suelo, aunque hay ventajas y desventajas para ambos modelos. Una planta de biogás sobre tierra es más fácil de mantener y puede beneficiarse de la calefacción solar, pero requiere más inversión en la construcción porque debe construirse para manejar la presión interna del digestor. Una planta de biogás debajo del suelo es más barata de construir y más fácil de alimentar, pero más difícil de limpiar y reparar.
biogás a menudo se prefiere a las fuentes de energía de combustibles fósiles, como el petróleo o el carbón, para ambosrazones ambientales y económicas. La creciente concentración de carbono en la atmósfera se ha convertido en un tema central en el problema del calentamiento global. Aunque tanto el biogás como los combustibles fósiles emiten carbono, los combustibles fósiles liberan carbono que ha sido enterrado durante muchos años en la biomasa antigua y eliminado efectivamente del ciclo del carbono. El carbono liberado durante la producción y uso de biogás se ha almacenado en forma de materia orgánica solo recientemente y sigue siendo parte del ciclo. Por lo tanto, no causa tanto alteración en la concentración de carbono en la atmósfera cuando se libera.
Los proponentes de la producción de biogás también prefieren biogás a combustibles fósiles porque es una fuente de energía renovable de bajo costo que utiliza materiales desperdiciados. El diseño de biogás puede atender a sitios a pequeña escala, por lo que es una opción viable para regiones en las naciones en desarrollo. Los críticos del diseño de biogás argumentan que los cultivos alimentarios cultivados a fines de la producción de biogás crearán una escasez global de alimentos. Los biocombustibles también pueden causardeforestación, contaminación del agua, erosión del suelo y un impacto negativo en las naciones productoras de aceite.