Perspectivas del ensayo de Potencial Bioquímico de metano - PBM para el control del proceso de digestión anaerobia de residuos

Perspectives of biochemical methane potential - BMP test for control the anaerobic digestion process of wastes

La digestión anaerobia es un proceso biológico que permite lograr dos propósitos de manera simultánea, el tratamiento de residuos para el control de la contaminación ambiental y el aprovechamiento y valorización de  los  subproductos  generados:  el  metano  como  fuente  de  energía  renovable  y  el  material  digerido  con potencial de aplicación agrícola. Con el fin de determinar la capacidad de producción de metano, la  biodegradabilidad  anaerobia  de  un  sustrato orgánico,  seleccionar  sustratos  e  inóculos  potenciales  y  predecir  el  funcionamiento  de  digestores  a  escala  real,  se  realizan  ensayos  a  escala  de  laboratorio  en  reactores  batch  como  el  de  potencial  bioquímico  de  metano  (PBM).  En  este  artículo  se  presenta  una reflexión sobre diferentes aspectos relacionados con este importante ensayo, como la diversidad en la denominación del experimento, las diferentes modificaciones en las condiciones operacionales y  experimentales,  el  uso  de  diferentes  unidades  de  medición,  las  ecuaciones  de  cálculo  usadas  para  la cuantificación del metano, entre otros, que han dado lugar a diversas propuestas metodológicas las cuales difieren en factores que condicionan su aplicación y la comparación de los resultados con otros estudios. Con esta reflexión se ratifica la utilidad de este ensayo pero también la necesidad de estandarizarlo, por lo cual es recomendable reportar las condiciones experimentales y operacionales y las unidades adecuadas, para evitar confusiones metodológicas y permitir una mayor reproducibilidad. Adicionalmente, se debe profundizar en el análisis metodológico de los diferentes métodos de medición y así obtener resultados comparables.

Introducción

Aunque la digestión anaerobia (DA) es una alternativa tecnológica que se ha empleado tradicionalmente para el control de la contaminación ambiental, se ha evidenciado un interés creciente por emplear este proceso para el aprovechamiento y valorización de diferentes residuos, debido a las características de los dos subproductos que se generan, el primero (biogás) con un alto potencial energético debido a la predominancia (60-70%) de gas metano (CH₄), que también puede ser aprovechado para la generación de calor o combustible y el segundo (material digerido) con alto potencial agrícola, pues se puede utilizar como fertilizante o acondicionador de suelos.

El primer paso para definir la posibilidad de emplear un sustrato específico en el proceso de digestión anaerobia es mediante la identificación de su biodegradabilidad, para lo cual se realizan pruebas a escala de laboratorio entre las que se destaca ensayo de Potencial Bioquímico de Metano (PBM), que se emplea a nivel mundial y se caracteriza por su simplicidad, relativa rapidez y bajo costo. El ensayo de PBM consiste en emplear uno o varios sustratos y adicionar un inóculo activo bajo condiciones operacionales definidas, para medir la producción de CH₄, mediante diferentes métodos (método manométrico, volumétrico o de cromatografía de gases).