La Biometanización como energía renovable (experimentación con residuos alimentarios)

Abstract

En la actualidad, se generan grandes volúmenes de sustancias residuales orgánicas, tanto de origen urbano como industrial cuya gestión es fundamental. Además, la demanda actual de energía va en aumento debido al incremento de la población y la industrialización, entre otros, siendo muy frecuente el uso de combustibles fósiles de carácter no renovable. Esta necesidad, ha conllevado el desarrollo de nuevas técnicas de valorización de residuos como la digestión anaerobia o biometanización ya que es una opción muy interesante que permite degradar los residuos orgánicos dando lugar a la producción de biogás con elevado contenido en metano y, por tanto, poder energético. En Colombia se estima que la industria agroalimentaria genera anualmente unos tres millones de toneladas de plátano y aproximadamente un millón de toneladas de café verde, generando una gran cantidad de residuos orgánicos durante su procesado. En este estudio se ha evaluado el tratamiento de digestión individual y co-digestión anaerobia de los residuos derivados del café y plátano en distintas proporciones, comprobando su viabilidad mediante la determinación de la estabilidad del proceso y biodegradabilidad de la mezcla de residuos, así como la producción de metano y su cinética de producción. Para la realización de este Trabajo Fin de Máster se han utilizado cinco reactores de mezcla completa que operan en semicontinuo respecto a la producción de biogás. El seguimiento del proceso y los resultados obtenidos a partir de las variables estudiadas han demostrado que la combinación de los residuos derivados del procesado del café y plátano en proporción 50%café-50%plátano es la mezcla idónea que aporta los mejores resultados bajo las condiciones experimentales ensayadas.

Nowadays, large volumes of organic waste are generated, both urban and industrial origin, whose management is essential. Furthermore, the current energy demand is increasing due to the growth in population and industrialization, among others, the use of non-renewable fossil fuels is very frequent. This need has led to the development of new waste recovery techniques such as anaerobic digestion or biomethanization since it is a very interesting option that allows organic waste to be degraded, leading to the production of biogas with a high methane content and, therefore, energy power. In Colombia, it is estimated that the agri-food industry generates annually about three million tons of banana and approximately one million ton of green coffee. This produces a large amount of organic waste during its processing. In this study, the treatment of individual and anaerobic co-digestion residues derived from coffee and banana in different proportions has been evaluated. Specifically, its feasibility has been evaluated by determining the stability of the process and the biodegradability of the waste mixture, as well as the production of methane and its kinetics. In order to carry out this Master’s Degree Final Project, five complete mixing reactors that operate on a semi-continuous basis have been used with respect to the production of biogas. The monitoring process and the results obtained from the variables studied have shown that the combination of coffee and banana residues (50% coffee-50% banana) is the most suitable mixture to provide the best results under the experimental conditions.