Planteamiento del problema: En una comunidad rural llamada La Lejanía de Pavia en el Estado Lara se presenta hace muchos añosuna problemática relacionada al abastecimiento de gas para los hogares, dicho suministro se hace sólo 4 veces al año, es decir, cada 3 meses una bombona de gas por familia lo cual no satisface las necesidades básicas en cuanto al consumo diario del mismo. En consecuencia de dicha escasez de gas, la comunidad en búsqueda de satisfacer sus necesidades y ya cansados de haber agotados todas la vías posibles para la solución de su caso (protestas, cierre de vías, cartas a entes gubernamentales, reuniones con el consejo comunal, entre otros) y sin tener alguna respuesta o solución concreta, optan por cocinar con leña pues tienen familias que sustentar y hogares que sostener. Por su parte Representantes del Movimiento Ecologista Pensando Verde (MEPV) se muestran preocupados por la situación antes planteada pues evidentemente, las acciones tomadas por parte de la comunidad conlleva a la constante tala de árboles (deforestación), lo que resulta un serio daño al hábitat entre otras cosas, en pérdida de biodiversidad, erosión del suelo y ciertos fenómenos climáticos. Y muy especialmente tiene un gran impacto adverso en la fijación de carbono atmosférico (CO2); uno de los gases más pronunciados del efecto invernadero. Resulta oportuno resaltar que el efecto invernadero natural es esencial para la vida del planeta; sin dióxido de carbono (CO2) ni vapor de agua (sin el efecto invernadero) la temperatura media de la Tierra sería unos 33 °C menos, del orden de 18 °C bajo cero, lo que haría inviable la vida. Sin embargo, actualmente el dióxido de carbono presente en la atmósfera está creciendo de modo no natural por las actividades humanas, principalmente por la combustión de carbón, petróleo y gas natural que está liberando el carbono almacenado en los combustibles fósiles y la deforestación de la selva pluvial que libera el carbono almacenado en los árboles. Por tanto es preciso diferenciar entre el efecto invernadero natural del originado por las actividades de los hombres (o antropogénico). En consecuencia el exceso de dióxido de carbono acentúa el fenómeno conocido como efecto invernadero, reduciendo la emisión de calor al espacio y provocando un mayor calentamiento del planeta. Los gases invernadero permanecen activos en la atmósfera mucho tiempo, por eso se les denomina de larga permanencia. Eso significa que los gases que se emiten hoy permanecerán durante muchas generaciones produciendo el efecto invernadero. Así del Dióxido de Carbono emitido a la atmósfera; sobre el 50% tardará 30 años en desaparecer, un 30% permanecerá varios siglos y el 20% restante durará varios millares de años. En los últimos años la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera ha presentado un considerable aumento. Se ha pasado de unas 280 ppm en la era preindustrial a unas 390 ppm en 2009 (aún cuando su concentración global en la atmósfera es de apenas 0,039%). Este aumento podría contribuir, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático promovido por la ONU, al calentamiento global del clima planetario. Por otra parte directivos de PDVSA-GAS afirman que ha habido algunos problemas económicos que aún no son resueltos por autoridades superiores a ellos. Alegan que la empresa pretende alcanzar principalmente cuatro grandes objetivos interrelacionados los cuales son; garantizar en el largo plazo el abastecimiento de gas a la nación, desarrollar la infraestructura de transporte y distribución, desarrollar la producción de gas libre y redirigir la capacidad de pago de los diferentes actores. Están relacionados porque, para satisfacer la demanda interna de gas y abastecer con suficiencia a los diferentes sectores, es necesario llevar a cabo la explotación de reservas no asociadas y desarrollar una infraestructura de transmisión y distribución que permita llegar a todos los consumidores. Pero esto no es tarea fácil, para ello se requieren grandes inversiones que permitan renovar y ampliar las infraestructuras existentes y explorar y explotar yacimientos nuevos de gas no asociado, inversiones que el Estado no ha de afrontar. Dadas las condiciones que anteceden, se convocó una mesa de trabajo donde los entes competentes y personas involucradas y afectadas en esta problemática discutirán el caso para llegar a un acuerdo en cuanto a la solución del mismo. Solución: Implementación de Biodigestores a bajo costos para la producción de gas en la Comunidad La Lejanía de Pavia en el Estado Lara. En primera instancia la comunidad se reunirá en busca de apoyo u orientación con la Fundación de Capacitación e Innovación para el Desarrollo Rural (CIARA), creada en el año 1.966 y adscrita en la actualidad al Ministerio de la Producción y el Comercio de Venezuela, cuya misión es la formación, mejoramiento y actualización de conocimientos, en una acción estratégica y dinámica dirigida a los actores del entorno vinculados con el desarrollo rural del país. Y así facilitar la generación de capacidades en las familias rurales para que sean protagonistas de su propio desarrollo. Bajo la orientación y capacitación de dicha institución, la comunidad puede dar solución a la escasez de gas creando Biodigestores a bajos costos. Un Biodigestor es un sistema sencillo de conseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales. En su forma simple es un contenedor (llamado reactor) el cual está herméticamente cerrado y dentro del cual se deposita material orgánico como excremento y desechos vegetales. Los materiales orgánicos se ponen a fermentar con cierta cantidad de agua, produciendo gas metano y fertilizantes orgánicos ricos en fósforo, potasio y nitrógeno. Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidropresión y pos- tratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor. El proceso de biodigestión se da porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos (ausencia de oxigeno) en los excrementos que al actuar en el material orgánico produce una mezcla de gases, principalmente gas metano (metanogénesis) al cuál se le llama biogás. El biogás es un excelente combustible y el resultado de este proceso genera ciertos residuos con un alto grado de concentración de nutrientes el cuál también puede ser utilizado como fertilizante y puede utilizarse fresco, ya que por el tratamiento anaeróbico los malos olores son eliminados. En síntesis los Biodigestores toman su término de digestivo o digestión, son máquinas simples que convierten las materias primas en subproductos aprovechables, en este caso gas metano. El principio básico de funcionamiento es el mismo que tienen todos los animales, descomponer los alimentos en compuestos más simples para su absorción mediante bacterias alojadas en el intestino con condiciones controladas de humedad, temperatura y niveles de acidez. Los desechos utilizados en este proceso pueden ser de origen animal; como estiércol de cerdo, ganado vacuno, ovejas, de caballos, entre otros. De origen vegetal como; pulpa de café, hoja de papa, desechos de banano, remolachas y otros. Y de origen domestico conformado por aguas residuales de letrinas y cocinas sin contenido de jabón y sin desinfectante. Los biodigestores ofrecen una serie de ventajas medioambientales y económicas: • Producen biogás, que puede ser usado como combustible para, por ejemplo, cocinar alimentos sin que adquieran un olor o sabor extraño. Al utilizar esta fuente de energía se evita el uso de leña, contribuyendo a la disminución de la deforestación • Permiten aprovechar los excrementos, evitan problemas de contaminación de aguas, malos olores o criadero de insectos y controlan los microorganismos capaces de generar enfermedades (patógenos) • Mejoran la capacidad fertilizante del estiércol. El lodo producido en el proceso genera un efluente rico en nutrientes como nitrógeno, fósforo, potasio o magnesio, que son aprovechados directamente por las plantas. De esta manera, se permite el tratamiento de los desechos orgánicos de las explotaciones agropecuarias y disminuye su carga contaminante. Existen básicamente dos tipos de biodigestores Digestores de Carga Intermitente o discontinuo (Tipo Batch): Este tipo de digestores se carga una vez; y se descarga cuando concluye el proceso de fermentación; tiene un solo orificio, el que se tapa y se destapa para cada carga. La duración de carga oscila entre 2 a 4 meses (según el clima). En este sistema es la misma materia orgánica la que permanece de principio a fin, por lo que no hay un recambio del contenido que permita una sostenibilidad en la producción del biogás. Cada metro cúbico (1m3) de materia orgánica produce alrededor de medio metro cúbico (0.5m3)de biogás y no hay forma de generar más gas del que ya se generó. Digestores Semicontinuos o Continuos: Estos digestores poseen tres orificios; uno central que se cierra después de realizada la carga inicial y se abre para limpiar el digestor (descarga total); un segundo orificio de entrada que permite alimentarlos periódicamente con pequeñas cantidades de material orgánico nuevo; finalmente un tercer orificio de salida, que permite retirar periódicamente el material orgánico degradado. Estos sistemas permiten retirar sustrato ya fermentado por el canal de salida y añadir nueva materia orgánica por el canal de entrada (sin destapar la boca central) que al descomponerse generara nuevo gas. Entre los digestores clásicos están; Tipo Chino (de Estructura fija), Tipo Hindú (de Campana Flotante) y Tipo Balón (de Estructura flexible). En relación a este último, su vida útil es corta de aproximadamente 5 años y el material plástico debe ser resistente a la interperie así como a los rayos ultravioletas, la planta balón está compuesta de una bolsa de plástico se recomienda usar una manga de plástico de tipo Agrofilm; es un tipo de plástico, normalmente de color amarillo o blanco lechoso, que se usa para la construcción de fitotoldos. Es un plástico que ha sido reforzado para poder aguantar más tiempo a los rayos del sol. La parte inferior de la bolsa específicamente el 75% de volumen se rellena de la masa de fermentación mientras que la parte superior ósea el 25% de volumen se almacena el gas. Las principales ventajas de este tipo de Biodigestor comparado con otros diseños y materiales son su bajo costo, su facilidad de construcción, instalación y manejo y su mínimo mantenimiento. Por lo tanto la implementación de Biodigestores a bajo costos en la Comunidad La Lejanía de Pavia en el Estado Lara sería la mejor solución en cuanto al autoabastecimiento de gas para un mejoramiento de la calidad de vida y de la economía de las familias de dicha comunidad siendo protagonistas de su propio desarrollo ya que a parte del biogás también pueden aprovechar por ejemplo fertilizantes y abonos de origen orgánico en dicho proceso que pueden emplearse para cosechas de su propio sustento y producción económica. Al mismo tiempo con la creación de Biodigestores se promueve el desbalance de CO2 en la atmosfera producido en gran parte por el uso de leña, reduciendo así mismo la desforestación lo cual es ganancia para la biodiversidad y así para el control del CO2 por fotosíntesis a través de las plantas. Lo que contribuiría a una forma de energía limpia, alternativa y renovable y por ende provechoso para el hombre, el medio ambiente y en consecuencia para el planeta. REUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGOGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO PEDAGOGICO DE BARQUISIMETO “LUIS BELTRAN PRIETO FIGUEROA” PARTICIPANTE: Aguilar, María de los Ángeles SECCIÓN: 5QU01 Prof. ª: Marielos López BARQUISIMETO, MAYO DE 2.012 BIODIGESTOR INTERMITENTE O DISCONTINUO: BIODIGESTORES CONTINUOS: Tipo Chino: Tipo Hindú: Tipo Balón:
Report "Estudio de Caso Fisicoquimica-biodigestores"