Mejoramiento del comportamiento térmico de un biodigestor low-cost tipo plug-flow

Abstract

El objeto de este proyecto es el trabajo de campo desarrollado en el período comprendido entre febrero y octubre de 2009 en Cusco (Perú) con el apoyo del CCD (UPC). La mayoría de la población de la zona se dedica a la actividad agropecuaria. Los excretos animales se usan, cuando no se desaprovechan, como combustible para la cocción de los alimentos. Esta práctica conlleva consecuencias negativas de un punto económico y social (el tiempo de recolección, preparación y almacenamiento impide el desarrollo de otras actividades) así como sanitario (el almacenamiento de esta materia orgánica cerca del hogar así como la combustión ineficiente de esta materia constituyen fuentes de infección importantes). La conversión anaeróbica de los excretos permite la producción de un combustible más limpio, el biogás, y al mismo tiempo, se produce un fertilizante natural, el biol. Sin embargo algunos parámetros dificultan la transferencia de esta tecnología, las bajas temperaturas medias (8- 10°C) de la zona dificultan la conversión anaeróbica en un digestor no calentado, y la economía de subsistencia de la mayoría de los habitantes limita el coste del biodigestor. Este trabajo es parte de una investigación, iniciada en noviembre de 2005, para la adaptación de la digestión anaeróbica a las condiciones particulares de la zona alta de la sierra peruana. Desde el principio se escogió el modelo de digestor tubular de plástico (PTD) y se demostró que se podía utilizar esta tecnología en las condiciones de la zona. Ahora, en el marco del presente proyecto, la investigación se enfoca a la mejora tanto de las prestaciones del PTD como de la utilización de los productos (biol y biogás). Se han construido, en la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco tres digestores con el objetivo de entender y mejorar la conversión anaeróbica. Gracias a estas instalaciones, se investigó a continuación, la producción y la composición del gas producido según las cantidades de materia orgánica introducidas, y la posible mejora de los quemadores de cocina para el uso de biogás a baja presión. Y al final, se estudiaron unas variantes de diseño con elementos que permiten almacenar el calor y aumentar así la producción de biogás. Al mismo tiempo, en colaboración con el Instituto para una Alternativa Agraria, se procedió al seguimiento de los biodigestores ya instalados, a la capacitación de la población local y a la diseminación de la tecnología con el objetivo de difundir a gran escala un modelo apropiado a los requisitos sociales, ambientales, tecnológicos, económicos y políticos. Finalmente, se presentan en este documento los resultados de los experimentos llevados a cabo en las instalaciones de la UNSAAC así como propuestas de mejora para las siguientes investigaciones para llegar a un prototipo final eficiente, asequible y apropiable para que su desarrollo en la región sea un éxito.