En las huertas y cultivos modernos, las prácticas amigables con el medio ambiente están ganando terreno debido a la creciente conciencia sobre la importancia de la sostenibilidad. Las personas buscan cada vez más formas de producir alimentos de manera sostenible, reduciendo el impacto ambiental y ahorrando costos a largo plazo, sin embargo, en la búsqueda de esa receta mágica que los ayude a reducir su consumo, surge una de las grandes preocupaciones: el manejo adecuado de los desechos orgánicos.
En este sentido, aprovechar de forma inteligente los residuos que se generan en los cultivos se convierte en una solución ideal para cuidar nuestro entorno. Aquí es donde entran en juego los biodigestores, una tecnología que permite dar una segunda vida a la materia orgánica para generar energía renovable y fertilizantes naturales.
¿Qué son los biodigestores?
Según palabras de Érika Jiménez, Gerente de Distriladam, una empresa líder en eficiencia agrícola con más de 30 años en el sector: “El biodigestor funciona como un gran estómago que procesa y descompone los residuos orgánicos. De esta manera, con una simple construcción, es posible obtener gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en macro y micronutrientes, ideales para diferentes cultivos”.
El proceso de descomposición, es de manera anaeróbica (es decir, sin oxigeno) el cual es llevado a cabo por bacterias que se encargan de digerir la materia orgánica en ausencia de oxígeno. Estos microorganismos especializados descomponen los desechos y liberan gases como el metano y el dióxido de carbono, formando el llamado biogás.
Germán Alfonso Castro Pinto, docente de Ingeniería Ambiental de la Universidad ECCI, explica que que esto funciona porque se introduce una carga de materia orgánica dentro del biodigestor. Esta carga puede estar compuesta por estiércol (heces de animales), residuos agrícolas, desechos de cocina, etc y generalmente, se mezcla con agua para facilitar la degradación y proporcionar un medio propicio para los microorganismos. Después de que los alimentos grandes se descomponen en partes más pequeñas, las bacterias en la acidogénesis convierten estas partes en ácidos grasos, alcoholes y otros compuestos simples. Luego, otras bacterias, llamadas acetogénicas, convierten estos productos en ácido acético, hidrógeno y dióxido de carbono, los cuales formarán parte del biogás.
Castro menciona que existen diversos tipos de biodigestores, cada uno diseñado para adaptarse a diferentes necesidades y condiciones. Los principales tipos incluyen:
| Tipos de Biodigestores | Función | Desventajas | Ventajas |
|---|---|---|---|
| De lote o batch | Tienen un modo de operación discontinuo. Son cargados y sellados por un período definido, durante el cual ocurre la digestión anaeróbica sin intervención | Las desventajas son la producción de biogás no continua y mayor tiempo de inactividad entre lotes. | Las ventajas son su sencillez, bajo costo de construcción y operación, ideales para procesos pequeños y experimentales |
| Continuos | Se añade materia orgánica de forma continua o semicontinua, y se extrae el digestato de manera constante. | Construcción inicial costosa y compleja, pueden requerir mayor espacio. | Estructura robusta y duradera, poco mantenimiento |
| De flujo vertical | Constan de una cámara de digestión subterránea y un domo para almacenar el biogás. La materia orgánica se carga por la entrada, y el digestato se extrae por la salida. | Construcción inicial costosa y compleja, pueden requerir mayor espacio. | Estructura robusta y duradera, poco mantenimiento. |
| De flujo horizontal | Constan de un tanque estrecho donde la materia orgánica se desplaza de un extremo al otro. | Eficiencia de conversión de biogás puede ser menor, necesitan más espacio horizontal. | Ideales para residuos de alta viscosidad, menor necesidad de mezcla. |
| De bolsa | Estructura flexible de plástico o caucho que contiene la materia orgánica y el biogás, operan de manera continua | Menor durabilidad, susceptibles a daños físicos. | Económicos, fáciles de instalar, flexibles y trasladables |
| De tanque agitado | Cuentan con un sistema de agitación y mezcla continua de la materia orgánica, manteniendo condiciones óptimas para la digestión anaeróbica. | Costos elevados, operaciones y mantenimiento complejos. | Alta eficiencia de conversión de biogás, control preciso de condiciones internas. |
En las huertas o sistemas agrícolas, este método puede traer varios beneficios, pues el biogás generado puede utilizarse para calentar invernaderos, secaderos de productos o incluso para generar electricidad que alimente sistemas de riego, iluminación y otros equipos necesarios. De esta manera, se obtiene una fuente de energía renovable aprovechando los propios desechos orgánicos del cultivo.
Por otro lado, el principal beneficio radica en la producción de fertilizantes orgánicos de excelente calidad a partir del “digestato” resultante. Este abono líquido, rico en nutrientes como nitrógeno, fósforo, potasio y micronutrientes, puede aplicarse directamente a los cultivos, mejorando la fertilidad y estructura del suelo de forma natural. Además, al procesar los residuos en el biodigestor, se cierra el ciclo de la materia orgánica, evitando su quema o envío a vertederos, lo que convierte a la huerta en un sistema más sostenible y ecológico.
Castro recalca que “en comunidades con acceso limitado a la red eléctrica, el biogás puede ser utilizado para generar electricidad, mejorando la calidad de vida y facilitando la actividad económica en estas regiones. En Colombia, actualmente solo el 52% del territorio cuenta con interconexión eléctrica, lo que convierte al biogás en una alternativa viable para la obtención de energía en áreas rurales. Por otro lado, en comunidades urbanas, los biodigestores desempeñan un papel crucial en la gestión de residuos de alimentos. Pueden procesar grandes cantidades de estos residuos generados por hogares, restaurantes y mercados, reduciendo la carga en los sistemas de gestión de residuos sólidos urbanos”.
Para Jiménez, es fundamental que el tema de las energías renovables sea ampliamente discutido, ya que en el futuro será de gran importancia. Por ello, menciona que Distriladam llevará a cabo el Simposio de Energías Renovables y Biodigestores el próximo 20 y 21 de junio, el cual contará con charlas de expertos en temas como energía solar, eólica, certificación de sostenibilidad para fincas ganaderas, fincas sostenibles, generalidades y beneficios de los biodigestores, entre otros.
Además de las ponencias académicas, habrá una muestra empresarial en la que participarán cerca de 25 marcas enfocadas en la generación de energías limpias, que tienen el objetivo de abordar temas relacionados con la sustentabilidad agropecuaria, el cambio climático, las fincas sostenibles, las energías renovables, la construcción, operación y mantenimiento de biodigestores, especialmente de tipo tubular, con el fin de reducir gradualmente el consumo de combustibles fósiles y agroquímicos en el sector agrícola.
Menciona que Distriladam ofrece también asesoría y capacitación a través de diversos medios como cartillas, videos, visitas, exposiciones y talleres prácticos, para aquellas personas que deseen comprometerse con la sostenibilidad en el campo, por lo que ofrecerá durante el evento la implementación de biodigestores portátiles de bajo costo, fácil instalación y resistentes a la intemperie, como una solución accesible para quienes estén interesadas en asistir.
¿Se puede construir uno de manera casera?
Si bien la construcción de un biodigestor es una opción accesible y efectiva su implementación casera requiere seguir rigurosamente las indicaciones de seguridad, utilizar materiales resistentes y de calidad, y realizar un mantenimiento periódico adecuado. Estos aspectos son fundamentales para garantizar su correcto funcionamiento, evitar fugas de gases nocivos y prolongar su vida útil. Por ello, es altamente recomendable contar con asesoría técnica especializada, sobre todo en las etapas iniciales de diseño y construcción, a fin de orientar la selección de materiales óptimos, definir las dimensiones adecuadas según los requerimientos específicos, establecer las medidas de seguridad necesarias y protocolos de operación y mantenimiento que aseguren un rendimiento eficiente y duradero.
Materiales requeridos:
- Contenedor hermético resistente: se recomienda utilizar un tanque de plástico reforzado o un tambor de metal de gran capacidad (200-1000 litros).
- Tubería de PVC: se necesita tubería de entrada para los desechos orgánicos y tubería de salida para el biogás.
- Sellante a prueba de gases: silicona u otro sellante hermético para evitar fugas.
- Termómetro
Un biodigestor puede aprovechar diversos tipos de residuos orgánicos como materia prima. Entre los más comunes se encuentran el estiércol animal proveniente de ganado, cerdos, aves de corral, caballos y otras especies. También se pueden utilizar residuos de cultivos como restos de plantas, bajas, cáscaras, hojas y otros desechos vegetales. Asimismo, los desechos de cocina son una excelente fuente de alimentación para el biodigestor, incluyendo restos de alimentos, cáscaras de frutas y verduras, posos de café y restos de pan.
Pasos de construcción:
Castro recomienda:
- Limpiar y desinfectar el recipiente elegido (barril, caneca plástica, etc.), asegurándose de que esté en óptimas condiciones.
- Alimente el biodigestor con una cantidad y composición consistente de residuos orgánicos, evitando la sobrecarga, ya que esta puede causar acidificación y disminución de la producción de biogás.
- Selle herméticamente las conexiones de entrada y salida del recipiente con tubos de PVC.
- Prepare una mezcla homogénea de residuos orgánicos y agua, en una proporción aproximada de 1 parte de residuos por 2 partes de agua.
- Verter la mezcla en el biodigestor, dejando un espacio libre de aproximadamente 1/4 del volumen total para permitir la acumulación de biogás.
- Sellar herméticamente la tapa del biodigestor con silicona u otro material adecuado para evitar fugas de gas.
- Aplicar una solución jabonosa alrededor de las uniones para detectar posibles escapes mediante la formación de burbujas.
- Colocar un termómetro dentro del biodigestor para monitorear y mantener la temperatura entre 35 y 40 °C en su digestión mesófila, y 50-60° para termófila. En este articulo le explicamos más a fondo estas fases.
- Controle el pH del contenido del biodigestor, pues este debe estar entre 6.8 y 7.5. Puede ajustarlo con cal o bicarbonato de sodio si es necesario para optimizar la actividad de las bacterias metanogénicas.
- Revisar regularmente el nivel de biogás producido.
- Remover periódicamente los residuos para promover una digestión anaeróbica adecuada.
- Es importante tener en cuenta que el proceso de digestión de este sistema puede tomar varias semanas o meses para producir biogás de manera significativa, por lo que se requiere paciencia al inicio.
Agrega que el mantenimiento y monitoreo adecuados son cruciales para garantizar la eficiencia y longevidad de un biodigestor. Por ello, debe examinar regularmente la estructura del sistema y los sellos para detectar posibles fugas o daños. Asimismo, inspeccionar tuberías, válvulas y conexiones para asegurar que no haya obstrucciones ni fugas. En cuanto a la limpieza, es necesario limpiar periódicamente las áreas de entrada y salida de residuos para evitar obstrucciones. Además, es fundamental realizar el mantenimiento preventivo de generadores, motores y sistemas de almacenamiento de biogás, como tanques y bolsas.
“Este tipo de biodigestor casero es ideal para fines educativos y de enseñanza en escuelas, utilizando los residuos orgánicos generados en las cocinas. Sin embargo, para aplicaciones comerciales o de mayor capacidad, se recomienda contar con la asesoría de profesionales”, puntualiza el experto.
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