Evaluation of Potential Substrates for Biogas Production in Colombia using Anaerobic Digestion Systems

Evaluación de sustratos potenciales para la producción de biogás en Colombia utilizando sistemas de digestión anaerobia

La creciente demanda de energía en todo el mundo requiere fuentes alternativas de energía. Teniendo en cuenta la gran cantidad de actividades agroindustriales y relacionadas con la agricultura en Colombia, la generación de energía a partir de residuos de biomasa es una opción prometedora para satisfacer las necesidades energéticas del país. La digestión anaerobia (DA) es una buena alternativa para utilizar estos residuos. En este estudio, a través de una revisión bibliográfica, se identificaron varios sustratos potenciales para la generación de biogás mediante sistemas de DA. Las vinazas, los residuos de la industria del aceite de palma, el estiércol porcino, los residuos de la industria del café y los residuos sólidos urbanos se consideraron sustratos potenciales para la DA. Teniendo en cuenta factores como la composición, la cantidad de producción de residuos, la disponibilidad y su relación con importantes actividades económicas colombianas, se seleccionaron tres sustratos para realizar experimentos de potencial bioquímico de metano (BMP). Los sustratos seleccionados fueron estiércol porcino (ES), efluente de molino de aceite de palma (EMAP) y residuos de café (RC). Los valores de BMP obtenidos fueron 240, 465 y 314 NmLCH₄/g VS, respectivamente. Se realizó un análisis de parámetros cinéticos para los experimentos de BMP, basado en los modelos logístico y Gompertz. Se observó que la AD de SM se inicia más rápidamente que en los otros sustratos evaluados. Sin embargo, la tasa global de producción de metano fue la más alta para POME, seguido de CR. SM tuvo el menor rendimiento de producción de metano. Los valores obtenidos de BMP, parámetros cinéticos y los recogidos durante la revisión bibliográfica pueden ser útiles para el diseño e implementación de sistemas de AD en Colombia. Además, se debe prestar atención a sustratos como el POME, que tienen un alto potencial de producción de energía.

INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas, el consumo mundial de energía ha tenido un aumento progresivo (British Petroleum Company, 2020). La actual demanda energética mundial, sumada al agotamiento de los combustibles fósiles, ha despertado el interés de la comunidad científica en realizar investigaciones para el desarrollo y posterior utilización de nuevas fuentes de energía complementarias. La atención se ha centrado en las energías renovables como los biocombustibles, la solar, la eólica, la hidroeléctrica, la biomasa, entre otras, que son más respetuosas con el medio ambiente (REN21, 2020). Una de las alternativas para satisfacer las futuras demandas energéticas radica en el aprovechamiento de la biomasa residual, dado que su uso como fuente de energía también puede dar solución a las cuestiones relativas a su disposición final. Entre las diferentes metodologías para el aprovechamiento de los sustratos orgánicos contenidos en la biomasa residual, la digestión anaerobia (DA) ha surgido como una de las opciones más atractivas en los últimos años.