Digestión anaerobia
Descomposición microbiana de la materia orgánica en ausencia de oxígeno, que produce biogás y un digestato rico en nutrientes que puede usarse como fertilizante.
La digestión anaerobia (DA) pasa por cuatro etapas biológicas: hidrólisis de los polímeros complejos, acidogénesis hasta ácidos grasos volátiles, acetogénesis hasta acetato e hidrógeno, y metanogénesis, en la que las arqueas convierten esos compuestos intermedios en metano y CO2.
Principales parámetros de diseño:
- Temperatura: mesófila, 35–42°C (la más habitual y estable), o termófila, 50–57°C (más rápida, elimina mejor los patógenos, pero es más sensible)
- Tiempo de retención hidráulica: 20–40 días en mesofilia, 12–20 días en termofilia
- Carga orgánica: 2–5 kg de sólidos volátiles por m3 y día en reactores húmedos de mezcla completa
- pH de 6,8–7,5 y una relación carbono/nitrógeno equilibrada, de 20–30:1
La producción específica de metano va desde unos 0,2 m3 de CH4 por kg de sólidos volátiles en el estiércol de vacuno hasta 0,45–0,5 en restos de comida y grasas. Lo habitual es codigerir el estiércol con sustratos más productivos. Cuando el proceso falla, suele ser por inhibición por amoniaco o por acumulación de ácidos grasos volátiles tras una sobrecarga. El digestato conserva la mayor parte del nitrógeno, el fósforo y el potasio de la materia prima y sustituye al fertilizante mineral, aunque si se almacena al aire libre puede emitir metano residual y amoniaco. Las depuradoras usan la DA para estabilizar los lodos y a menudo cubren así el 50–80 % de la electricidad de la planta.
Términos relacionados
Todos los términos →- Biogás
Mezcla de gases con aproximadamente un 50–70 % de metano y un 30–50 % de CO2, producida por digestión anaerobia de materia orgánica como estiércol, restos de comida, lodos de depuradora y cultivos energéticos.
- Biometano (RNG)
Biogás depurado hasta más de un 95 % de metano, de modo que cumple los estándares de calidad del gas natural y puede inyectarse en la red de gas o usarse como combustible para vehículos.
- Cogeneración (CHP)
Producción simultánea de electricidad y calor útil a partir de un mismo combustible, con rendimientos totales del 75–90 % frente al 35–60 % aproximado de las centrales que solo generan electricidad.
- Fugas de metano
Emisión no deseada de metano en las cadenas de suministro de petróleo, gas y carbón por fugas, venteos y quema incompleta en antorcha; suele expresarse como porcentaje del gas producido.