¿Generar energía con desechos de cerdos?; en Chiapas es una realidad y hay potencial en 14 municipios

Con el empleo de biodigestores en granjas porcícolas es posible la generación de energía limpia. Cortesía: Granja Obregon – Cerdos Chiapas.

*En Chiapas identificaron catorce municipios importantes en la producción de cerdos, existen 53 granjas porcícolas tecnificadas, de las cuales 39 tienen potencial para aprovechar sus desechos y generar energía limpia. Con el empleo de biodigestores en granjas porcícolas es posible la generación de energía limpia.

*Investigación: Biogás, la energía renovable para el desarrollo de granjas porcícolas en el estado de Chiapas.

José Apolonio Venegas Venegas y Deb Raj Aryal, investigadores del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) y René Pinto Ruíz, investigador de Facultad de Ciencias Agronómicas, de la Universidad Autónoma de Chiapas, realizaron un trabajo de investigación, mencionan que, la generación de energía a base de combustibles fósiles, como el metano (CH4) ha generado que, la actividad pecuaria ocasiona severos daños al ambiente.

Es así como, el aprovechamiento de estiércol de cerdo para generar energía renovable y revertir problemas de contaminación es una alternativa viable para que, granjas porcícolas de Chiapas, sean más competitivas.

Asimismo, el objetivo del estudio fue identificar los municipios más importantes con granjas porcícolas tecnificadas, para calcular el potencial de biogás, energía eléctrica y reducción de dióxido de carbono equivalente con el uso de biodigestores. Existen granjas porcícolas tecnificadas en Chiapas con potencial para generar biogás, energía eléctrica y reducción de dióxido de carbono equivalente por manejo de estiércol y la implementación del sistema biodigestor-motogenerador es viable en términos económicos.

Los investigadores comparten que, en México, las emisiones totales de gas de efecto invernadero (GEI) en 2013 fueron de 665 309.92 Giga gramos (Gg) de dióxido de carbono equivalente, la generación de electricidad contribuye con el 19%, mientras que el sector agropecuario con el 12.0%, de los cuales el 68.1% corresponden a emisiones de metano y 31.4% a óxido nitroso.

En Chiapas, en el año 2005 emitió 28 161 080 toneladas de dióxido de carbono equivalente, el principal sector emisor es el de Uso de Suelo, Cambio de Uso de Suelo y Silvicultura, con un 57%, agricultura y ganadería con 19 por ciento y sector energético con el 15%. En el periodo 1990 a 2009, las emisiones de GEI en el sector Agrícola fueron de 5 392 Gg de dióxido de carbono equivalente, a la de ganadería bovina y fertilización de los suelos agrícolas.

Por otra parte, las emisiones de metano por el manejo de estiércol se incrementaron a partir del año 2000 y presentan una tendencia al aumento, los bovinos de carne son los que emiten la mayor cantidad de metano, seguidos de bovinos de leche y porcinos. Las concentraciones atmosféricas de los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, han aumentado desde 1750 debido a la actividad humana, ocasionando el calentamiento global y el cambio climático.

Por ello, el cambio climático se manifiesta con prolongadas precipitaciones, aumento de la temperatura, períodos largos de sequía, cambio de dirección de los vientos, deshielo en los polos, cambios en las migraciones de los animales, tormentas, ciclones, maremotos y aumento del nivel del mar.

Mala calidad del aire en Tuxtla Gutiérrez.

Los investigadores añaden que, la alternativa de energía limpia para la actividad pecuaria es el biogás por medio de biodigestores, su generación por medio de desechos orgánicos proporciona energía de bajo costo, ingresos adicionales a los agricultores, oportunidades de empleo, energía descentralizada y protección al ambiente, reduciendo la huella de emisiones de gases de efecto invernadero.

Con base a lo anterior, mencionan que, existen diversos tipos de biodigestores; los de pequeña capacidad más comunes son el tipo hindú, tipo chino y de polietileno tipo salchicha. En unidades de producción de mediana y gran escala los biodigestores comerciales utilizados son Complete Mix Digester, Fixed Film Digester, Plug Flow Digester y Covered Lagoon.

En México para granjas de actividad empresarial los biodigestores que se han implementado son los de tipo laguna. Su principal ventaja es el bajo costo y su diseño de construcción simple, el biogás producido por estos ha sido utilizado para alimentar calderas y generar electricidad.

Respecto al aprovechamiento del metano, Venegas, Raj y Pinto, mencionan que, el proceso inicia con el depósito del estiércol en el biodigestor, que es mezclado con agua y en donde se genera el proceso de fermentación anaeróbica, produciendo el biogás.

Pero, sin un sistema de compresión la utilización del biogás es restringida al local donde se produce, generación de calor mediante combustión y generación de electricidad; el biogás filtrado y comprimido tiene diversas aplicaciones como el almacenamiento en cilindros, en la industria, integración en la red de gas natural y combustible para vehículos.

En la actualidad las aplicaciones más comunes del biogás son la combustión directa para la producción de calor y la generación de energía eléctrica. Sin embargo, en la actualidad existen desafíos y barreras a superar, se deben desarrollar soluciones para la producción, almacenamiento y utilización de biogás a escala local y regional.

En el contexto anterior, los investigadores exponen que, Chiapas carece de información detallada sobre el número de granjas de traspatio y tecnificadas. Con información secundaria del Comité Sistema Producto de Chiapas, identificaron 53 granjas tecnificadas en la entidad, se seleccionaron 39 granjas que tuvieran más de 400 cerdos, estas se distribuyen en 14 municipios, con granjas porcinas tecnificadas con potencial de implementación de biodigestores y motogeneradores.

Las granjas tecnificadas de Chiapas tendrían un potencial de reducción de 29 167 toneladas de dióxido de carbono equivalente por año. Cortesía: Granja Porcicola el Orgullo.

Además, los resultados que presentaron para potencial de biogás, potencial de generación de energía eléctrica y potencial de reducción de dióxido de carbono equivalente fue considerando el número de granjas y total de cerdos por municipio. En solo tres municipios Jiquipilas, Ocozocoautla de Espinoza y Villaflores se concentra el 75% del total de potencial de generación de biogás, debido a que cuentan con 19 de 39 granjas con potencial en la entidad.

También, el biogás está siendo utilizado alrededor del mundo ya sea de forma directa como energía calórica o con el empleo de un motogenerador, se produce energía eléctrica.

Con el metano estimado para las 39 granjas, se calculó un potencial de generación de 7 593 Megawatts de energía eléctrica por año para los 14 municipios con granjas de cerdos tecnificadas. Con la metodología utilizada; Venegas, Raj y Pinto, mencionan que, la estimación fue de 2.4 kW por metro cúbico de metano.

Además, la producción del biogás se ha posicionado como energía que no solo genera un recurso de energía renovable sino también que recicla desperdicio. En los 14 municipios que concentran las 39 granjas, tendrían una línea base de 37 469 toneladas de dióxido de carbono equivalente al año por emisión de estiércol.

Por otra parte, con la incorporación de energía renovable, en concreto con el uso de biodigestores para generar biogás, las granjas tecnificadas de Chiapas tendrían un potencial de reducción de 29 167 toneladas de dióxido de carbono equivalente por año.

El cuidado del ambiente toma mayor importancia cada día y la producción de biogás por medio de biodigestores. El desarrollo de estrategias limpias y eficientes para la generación de energía es uno de los retos actuales más importantes para la sociedad.

Asimismo, un estudio financiero demuestra la viabilidad de convertir metano a electricidad como parte del manejo de granjas porcinas autosuficientes, además ayuda a los productores a tomar la decisión de incorporar en sus granjas un motogenerador para producir electricidad.

Por último, el análisis financiero mostró que, en un escenario de diez años, los tres indicadores financieros calculados por los investigadores demuestran que, la inversión en sistemas digestor motogenerador es rentable para los dos tamaños de granja tecnificadas propuestos para Chiapas.