Ficha Técnica
Nombre del Proyecto:
Generación de Energía Eléctrica a Partir de Biogás.
Responsable (s) :
Juan Antonio Ríos
Período de Desarrollo:
Enero 2007 - Diciembre 2008
Programas asociados:

Desarrollo e Innovación Educativa - Fomento Productivo.

Zonas de Impacto:
Bío - Bío - (Negrete)
Contacto:
jarios@sepade.cl

Presentación

La empresa alemana UTEC GmbH y la Corporación Servicio Evangélico para el Desarrollo (SEPADE) realiza desde enero de 2007 y hasta diciembre de 2008 una experiencia piloto de generación de energía eléctrica a través de biogás. Para ello, se contempla la instalación de un biodigestor y un generador para la producción de energía eléctrica, que alimente al Centro Educacional Agroalimentario CEA ubicado en la comuna de Negrete. 

Este proyecto es financiado por el Ministerio Federal de Cooperación Económica y Desarrollo Alemán (BMZ) y la Empresa de Ingenieros UTEC GmbH, dentro del marco del proyecto de Inversiones Público Privadas (Public Private Partnerschip) de esta última organización. La Corporación SEPADE actúa como receptora, al recibir como donación la construcción de un biodigestor y la implementación de una planta de generación de energía eléctrica que funciona a base de biogás, a la vez que es la encargada de la puesta en marcha y de la operación de la planta.

Si bien en Chile se han desarrollado experiencias de producción de biogás, éstas han tenido como objetivo el tratamiento de residuos o la generación de ingresos por venta de bonos de carbono, aprovechando de manera limitada el gas resultante, usándolo para propósitos de calefacción, o simplemente no se le utiliza, quemándosele de forma libre.

La operación del biodigestor servirá en primer liugar, para realizar un tratamiento a los residuos de una lechería anexa al Centro Educacional Agroalimntario, propiedad de Pumahue, empresa filial de la Corporación SEPADE. En segundo lugar, utilizaremos el biogás para producir energía eléctrica que sustituya un porcentaje importante de la energía  que actualmente se compra al sistema interconectado. En tercer lugar,  usaremos los lodos generados para fertilizar las praderas que la misma lechería y el colegio utilizan para la siembra de pastos y un huerto educativo, respectivamente. En cuarto lugar, esta experiencia permitirá ampliar el currículo relacionado con la educación ambiental que se desarrolla en el colegio. Finalmente, en quinto lugar, este proyecto constituirá una demostración del funcionamiento de un biodigestor y de la generación de energía eléctrica a partir del biogás que él genera.

Ver Técnicas para producir Biogás

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OBJETIVO GENERAL

Promover el uso de biogás proveniente de desechos orgánicos, para la producción de energía eléctrica a partir de la implementación de un biodigestor en la ciudad de Negrete.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  1. Propiciar un escenario de aprendizaje para formar técnicos agropecuarios con conocimientos en energías renovables no convencionales y en manejo de plantas de biogás.
  2. Sustituir en un porcentaje la energía eléctrica que utiliza el Liceo Agrícola de Negrete y que ahora se le compra a la empresa Frontel.
  3. Integrar a la comunidad de Negrete a través de un programa de separación de residuos.

¿Porque sepade interviene en materia eneregética?

Con la planta de generación de energía eléctrica a partir de biogás, SEPADE se incorpora a la temática de las energías renovables no convencionales, tópico desarrollado ampliamente a nivel mundial, pero que en Chile ha adquirido relevancia sólo en los últimos años, dada la presión que sufre el país por la falta de fuentes convencionales de energía.

La mayor preocupación en Chile por las energías renovables no convencionales ha llevado a un notable interés por el campo y las actividades agrícolas, como fuentes de biomasa y materia prima para la generación de energía. El  aumento en el precio del maíz por la alta demanda proveniente de Estados Unidos, la alternativa que se les ofrece a los productores de sembrar cultivos energéticos, el aprovechamiento de los desechos orgánicos, etc. son ejemplos de las nuevas oportunidades que se les presentan a los productores agrícolas y que pueden ser impulsadas por el programa de Fomento Productivo de SEPADE. A partir de la experiencia recopilada, se puede trabajar con los pequeños productores de las zonas de influencia en alternativas viables de producción de energías renovables no convencionales, que les permitan mejorar sus ingresos y avanzar a la par con los avances del país.

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ANTECEDENTES TÉCNICOS

El biogás es un producto del metabolismo de las bacterias metanogénicas que participan en la descomposición de tejidos orgánicos en ambiente húmedo y carente de oxigeno. A su vez, durante el proceso de descomposición, algunos compuestos orgánicos son transformados a minerales, los cuales pueden ser utilizados fácilmente como fertilizantes para los cultivos. La producción de biogás va a depender, principalmente, de los materiales utilizados, de la temperatura y del tiempo de descomposición. Lo anteriormente descrito corresponde a un proceso de descomposición anaeróbica, donde se puede obtener entre otros, etanol, metanol y gas metano, no así en un proceso de descomposición aeróbica, en que el producto final es dióxido de carbono y agua (esto ocurre cuando, por ejemplo, se esparce desecho en el campo).

La planta Piloto se localizará en las afueras de la localidad de Negrete en el terreno del Centro Educacional Agroalimentario. La superficie total del terreno donde se ubicará la planta es de ½ hectárea y a sido diseñada para tratar el volumen de residuos generados por 200 animales manejados en forma estabulada o su equivalente en algún otro tipo de desecho. El efluente tratado en la planta será almacenado temporalmente en una laguna para ser aplicado como riego en praderas y cultivos y/o ser compostado. Este sistema producirá el gas necesario para que funcione una planta generadora de energía, con una potencia eléctrica de 35 kW y 65 kW térmicos,  que generara 175.000 kWh/año eléctricos y 325.000 kWh/año térmicos, en 8.000  horas de operación anuales. Esta producción es suficiente para abastecer de energía al colegio  y de  calefacción al internado del colegio durante los meses de frío.

El biodigestor tiene capacidad para 185 m3 de biomasa, que puede provenir de los purines provenientes de 200 vacas de un peso aproximado de 500 kilos, o una combinación de purines con desechos de comida, grasas, residuos de matadero, entre otras fuentes.

Esta planta será monitoreada desde Alemania, a través de un moderno sistema de Visualización y Proceso de Mando que permite en la etapa de operación, vía modem, el control  del proceso biológico.

 
 
 
Funcionalidad

La planta operando a su máxima capacidad, puede sustituir el 100% de la energía eléctrica que ahora utiliza el Liceo albergando alrededor de 220 personas diariamente  y el consumo de la lechería, con aproximadamente 200 animales. Esto es, el consumo generado por:

Iluminación de salas de clase, auditorio, gimnasio, cafetería y oficinas

Uso de computadores, proyectores y otros.

Estanque de frío y máquina de ordeña

Puntera

También puede sustituir en su totalidad el consumo de gas por concepto de calefacción. El gas utilizado para cocinar y para agua caliente de las duchas no se reemplaza, puesto que la totalidad del biogás se usará para generación de energía eléctrica y el agua que se calienta en el proceso permanece dentro de un sistema cerrado que no le permite alimentar las duchas.

 
 
Para hacerse una idea :

1 metro cúbico de biogás totalmente combustionado puede generar:
1.25 kw/h de electricidad
6 horas de luz equivalente a un bombillo de 60 w
Funcionamiento de un refrigerador de 1 m3 de capacidad durante una hora
Funcionamiento de una incubadora de 1 m3 de capacidad durante 30 minutos
Funcionamiento de un motor de 1 HP durante 2 horas
1 metro cúbico de biogás es equivalente a:
1/2 litro de diesel
un kilogramo de biomasa permite obtener 3.500 Kcal. y  un litro de bencina tiene aproximadamente 10.000 Kcal.,

así que,  por cada tres kilogramos que desperdiciamos de biomasa, se desaprovecha el equivalente a un litro de bencina

 

 
 

 

 
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