Vol. 29 Núm. 2 (2016): Revista ION
Artículos

Potencial de biogás de los residuos agroindustriales generados en el departamento de Cundinamarca

Karen Tatiana Montenegro Orozco
Universidad Santo Tomás (USTA)
Ana Sofía Rojas Carpio
Universidad Santo Tomás (USTA)
Iván Cabeza Rojas
Universidad Santo Tomás (USTA)
Mario Andrés Hernández Pardo
Universidad EAN

Publicado 2016-12-15

Palabras clave

  • Biogá,
  • Biomasa,
  • Co-Digestión Anaerobia,
  • Potencial de Biogás,
  • Residuos Agro-Industriales.

Cómo citar

Montenegro Orozco, K. T., Rojas Carpio, A. S., Cabeza Rojas, I., & Hernández Pardo, M. A. (2016). Potencial de biogás de los residuos agroindustriales generados en el departamento de Cundinamarca. Revista ION, 29(2). https://doi.org/10.18273/revion.v29n2-2016002

Resumen

El bajo grado de tecnificación de la mayoría de las granjas en el departamento de Cundinamarca, conlleva a una alta tasa de generación de residuos agroindustriales, haciendo indispensable la evaluación de alternativas de valorización. En este trabajo se determinó el potencial de producción de biogás de los residuos agroindustriales en el departamento de Cundinamarca a través de digestión anaerobia. El potencial se estableció a partir de tres acercamientos metodológicos que incluían la evaluación de la generación de residuos en cada uno de los municipios, cálculo del potencial por tipo de biomasa residual en el departamento e identificación de tres regiones con el mayor potencial de producción de biogás. El cálculo del potencial se soportó en una recopilación, estandarización y procesamiento de la información disponible de áreas cultivadas y residuos generados en cada sector y/o actividad. Cundinamarca tiene un potencial promedio de biogás de 1.117.567TJ/año calculado por la transformación de los residuos agroindustriales a través de proceso anaerobio. Los residuos de mayor aporte en el potencial encontrado corresponden a aquellos generados por actividades relacionadas con los cultivos de café, caña panelera, arveja, papa; excretas bovinas y avícolas. Las regiones que podrían cobijar sistemas centralizados se identificaron en torno a los municipios de Fomeque, Guacheta y Anapoima, las cuales presentaron mayor potencial. El potencial estimado para estas regiones fue de 89.651, 127.513, 58.541TJ/año para la región 1, región 2 y región 3, los cuales son similares a los reportados para plantas de biogás en varias regiones del mundo.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

[1] Gobernación de Cundinamarca. Estadísticas agropecuarias. Volumen 23. Secretaría de agricultura y desarrollo rural, editor. Cundinamarca: Gobernación de Cundinamarca; 2013. p. 3–525.

[2] Gobernación de Cundinamarca. Caracterización general de Cundinamarca. Cundinamarca; 2010 p. 3–337.

[3] Gobernación de Cundinamarca. Lineamientos de política de residuos sólidos para Cundinamarca. Cundinamarca; 2012 p. 1–9.

[4] Mata-Alvarez J, Dosta J, Romero-Güiza MS, Fonoll X, Peces M, Astals S. A critical review on anaerobic co-digestion achievements between 2010 and 2013. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014;36:412-27.

[5] AINIA centro tecnológico. Co-digestión anaerobia. Valencia,España; 2008 p. 1–2.

[6] Agencia andaluza de la energía. Estudio básico del biogás. Andalucia, España; 2011 p. 3–166.

[7] Superintendencia de servicios. Disposición Final de Residuos Sólidos en Colombia 2013. Quinta edi. Bogotá; 2013. p. 1–61.

[8] Henao GJ. Aprovechamiento de los residuos orgánicos en Colombia. Universidad de Antioquía; 2008. p. 3–116.

[9] Metropolitana Valle de Aburra. Manual de Compostaje. primera ed. Asociación Colombiana de Ingeniería Ambiental y Sanitaria, editor. Valle de Aburra: Asociación Colombiana de Ingeniería Ambiental y Sanitaria; 2010. p. 82–8.

[10] Cervi RG, Esperancini MST, Bueno ODC. Viabilidad Económica de la Utilización de Biogás para la Conversión en Energía Eléctrica. Información tecnológica. 2011;22(4):3–14.

[11] Castillo EF, Cristancho DE, Arellano VA. Anaerobic digestion of urban solid waste. A study of operational conditions for anaerobic digestion of solid urban waste. Revista colombiana de Biotecnología. 2003;2:11–22.

[12] DANE. Encuesta agropecuaria. Bogotá, Colombia; 2013 p. 1–10.

[13] Ministerio de transporte. Sistema de información de costos eficientes para el transporte automotor de carga. 2015 p. 1–3.

[14] Mariscal G. Tratamiento Excretas Cerdos. FAO, Prod. Porc., pp. 1–9, 2007.

[15] Martinez C. Volumen de biodigestores. Cuba Sol., p. 1–5, 2006.

[16] Kumarappan S. Spatially and Temporally Optimal Biomass Procurement Contracting for Biorefineries. 2014;9:2069–89.

[17] Gobernación de Cundinamarca. Estadísticas agropecuarias. Estadísticas de Cundinamarca. Tercera ed. Colombia; 2013. p. 3–90.

[18] Li Y, Zhang R, Liu G, Chen C, He Y, Liu X. Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource technology. 2013;149:565–9.

[19] Qiao W, Yan X, Ye J, Sun Y, Wang W, Zhang Z. Evaluation of biogas production from different biomass wastes with/without hydrothermal pretreatment. Renewable Energy. 2011;36(12):3313-18.

[20] Parra B. Producción de metano a partir de la digestión anaerobia de biorresiduos de origen municipal. Universidad del Valle; 2014. p. 1–79.

[21] Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. El manejo de los residuos de cultivos, de los cultivos de cobertura y de la rotación de cultivos. Valencia,España; 2008 p. 1–26.

[22] Krishania M, Kumar V, Vijay VK, Malik A. Analysis of different techniques used for improvement of biomethanation process: A review. Fuel. 2013;106:1–9.

[23] Rodriguez N, Zambrano D. Los subproductos del café: fuente de energía renovable. Avances Técnicos Cenicafé. 2010;3:1–8.

[24] Romero R, Mamani H. Obtención de biogás como fuente de energía renovable a partir de los subproductos del café. Revista Investigaciones Altoandinas. 2013;15(2):241–52.

[25] Casas E, Orrego E, Acevedo A, Giraldo S. Biomasa de residuos agricolas en el departamento de Antioquía. Segunda edi. Ramirez CA, editor. Medellín-Antioquía: Universidad Pontificia Bolivariana; 2010. p. 3–117.

[26] Dupri I. Estimación de los residuos agrícolas generados en la isla de Tenerife. Tenerife- España; 2006 p. 3–20.

[27] Martinez A. Diseño de un modelo semiempírico de co-digestión anaerobia. Universidad de Zaragoza; 2014. p. 1–41.

[28] Probiogas PSE. Manual de Estado del Arte de la Co-digestión Anaerobia de Residuos Ganaderos y Agroindustriales. Barcelona-España; 2009 p. 1–55.

[29] Song Z, Zhang C, Yang G, Feng Y, Ren G, Han X. Comparison of biogas development from households and medium and large-scale biogas plants in rural China. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014;33:204–13.

[30] Subsecretaria de desarrollo rural. Utilización de estiércoles. Ciudad de México, México; 2010 p. 1–8.

[31] Herrero J, Alvarez R, Cespedes R, Rojas MR, Conde V, Aliaga L, et al. Cow, sheep and llama manure at psychrophilic anaerobic co-digestion with low cost tubular digesters in cold climate and high altitude. Bioresource Technology. 2015;181:238–46.

[32] iang Y, Heaven S, Banks CJ. Strategies for stable anaerobic digestion of vegetable waste. Renewable Energy. 2012;44:206-14.

[33] Garcia M, Gomez X. Anaerobic digestion of livestock wastes:vegetales residues co.substrate and digestate pot treatment. Universidad de Valladolid; 2010. p. 11–170.

[34] Mac S, Llabr P. Anaerobic digestion of organic solid wastes . An overview of research achievements and perspectives. Bioresource Technology. 2000;74(1):3-16.

[35] Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), Manual De Biogás, Santiago de Chile, 2011.

[36] Corredor Becerra OF. Evaluación del potencial energético de la biomasa residual proveniente de cultivos energéticos. Bucaramanga, Colombia: Universidad Industrial de Santander; 2008. p. 7.

[37] Agencia andaluza de la energía. Estudio básico del biogás. Sevilla, España: 2011.

[38] Cadavid L, Bolaños I. Aprovechamiento de residuos orgánicos para la producción de energía renovable en una ciudad colombiana. Energética. 2015;(46):23–8.

[39] Quintero M. Estudio preliminar para la producción de biogás a partir de la digestión anaerobia de mucílago de café. BUcaramanga, Colombia: Universidad Industrial de Santander; 2012. p. 1–59.

[40] Rodríguez Valencia N. Manejo de residuos en la agroindustria cafetera. Chinchina Caldas, Colombia; 2000. p. 1–10.

[41] Martinez Hernández CM, Oechsner H, Brulé M, Marañon Maison E. Estudio de algunas propiedades físico-mecánicas y químicas de residuos orgánicos a utilizar en la producción de biogás en Cuba. (Spanish). Stud. some Phys. Chem. Prop. Org. waste to use biogas Prod. Cuba. 2014;23(2):63–914.

[42] Pascual A, Ruiz B. Situación y potencial de generación de biogás. Primera ed. Instituto para la diversificación y ahorro de energía, editor. Madrid, España: Instituto para la diversificación y ahorro de energía; 2011. p. 1–104.

[43] Mang HP, Huba EM. Co-digestion : Some European Experiences Co-digestión : Algunas experiencias Europea. Alemania: Fördergesellschaft für nachhaltige Biogas- und Bioenergienutzung; 2011 p. 25–59.

[44] Igliński B, Buczkowski R, Cichosz M. Biogas production in Poland—Current state, potential and perspectives. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015;50:686-95.

[45] Montenegro M. Biogás: una alternativa ecológica para la producción de energía. Biomass Bioenergy. 2012;7(85):881–94.

[46] Infantes P. Diseño y Construcción de un Biodigestor Industrial para tratamiento de residuos orgánicos. Arequipa, Perú; 2010 p. 3–55.

[47] Fuchsz M, Kohlheb N. Comparison of the environmental effects of manure- and crop-based agricultural biogas plants using life cycle analysis. Journal of Cleaner Production. 2015;86:60–6.

[48] Fantin V, Giuliano A, Manfredi M, Ottaviano G, Stefanova M, Masoni P. Environmental assessment of electricity generation from an Italian anaerobic digestion plant. Biomass and Bioenergy. 2015;83:422-35.

[49] Lindorfer H, Waltenberger R, Köllner K, Braun R, Kirchmayr R. New data on temperature optimum and temperature changes in energy crop digesters. Bioresource technology. 2008;99(15):7011–9.

[50] Franzluebbers AJ. Farming strategies to fuel bioenergy demands and facilitate essential soil services. Geoderma. 2015;259-260:251-8.

[51] Lisboa MS, Lansing S. Characterizing food waste substrates for co-digestion through biochemical methane potential (BMP) experiments. Waste management. 2013;33(12):2664–9.

[52] Larrahondo JE. Calidad de la Caña de Azúcar. In: Cenicaña, editor. Cultivo de caña. primera ed. Cali, Valle del Cauca; 2008. p. 337–55.

[53] Unidad minero energética. Guía para la implementación de sistemas para la producción de biogás. Bogotá, Colombia; 2003 p. 1–47.