Introducción
La transición hacia las energías limpias ha llevado a explorar fuentes cada vez más innovadoras. Entre ellas, una de las menos imaginadas proviene del sector ganadero: el estiércol bovino. Lejos de ser solo un residuo, este material orgánico puede transformarse en una fuente real de electricidad mediante tecnologías ya probadas en diferentes países.
La ganadería genera grandes volúmenes de residuos, que, sino se gestionan adecuadamente, representan un desafío ambiental. Sin embargo, a través de procesos biológicos controlados, es posible aprovechar ese mismo estiércol para producir biogás, un combustible renovable capaz de generar eléctrica de forma continua y sostenible.
Convertir residuos en electricidad no solo reduce el impacto ambiental de la actividad ganadera, sino que también abre nuevas oportunidades para el desarrollo rural y la autosuficiencia energética. Este artículo presenta, de manera sencilla y accesible, cómo el estiércol bovino puede convertirse en energía y por qué esta alternativa se perfila como una pieza clave en el futuro energético.
El problema: el estiércol y el medio ambiente
La ganadería es una actividad fundamental para la producción de alimentos, pero también representa un desafío ambiental importante. Parte de este desafío se relaciona con el manejo del estiércol que producen los animales, especialmente en sistemas de producción intensiva.
El estiércol bovino -como otros residuos orgánicos- se descompone de manera natural por la acción de microorganismos. Cuando este proceso ocurre sin oxígeno, se libera metano CH4, un gas de efecto invernadero con un impacto climático mucho mayor que el dióxido de carbono CO2. El metano puede tener hasta 28 veces más efecto de calentamiento que el CO2 en un horizonte a 100 años, lo que significa que incluso pequeñas cantidades contribuyen de manera desproporcionada al cambio climático.
Además del metano, el estiércol puede liberar óxidos de nitrógeno, otro gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento más de 250 veces mayor que el CO2. Estos gases no solo aceleran el cambio climático, sino que también afectan la calidad del aire y del agua cuando no se gestionan adecuadamente.
La solución: convertir el problema en energía
El estiércol bovino deja de ser un problema ambiental cuando se transforma en una oportunidad energética real. La clave está en aprovechar el proceso natural de descomposición del estiércol en condiciones controladas mediante un biodigestor anaeróbico.
En este tanque hermético, microorganismos descomponen los residuos, produciendo un gas rico en metano conocido como biogás. Este biogás puede utilizarse como combustible para generar electricidad y calor, transformando un residuo en un recurso útil para comunidades y granjas.
¿Cuánta energía se puede generar?
En la India, por ejemplo, estimaciones recientes indican que los residuos de ganado podrían generar más de 9800 GWh de electricidad anualmente, reduciendo simultáneamente emisiones de gases de efecto invernadero al sustituir combustibles fósiles .
Imagen tomada de: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589014X23001032
Ejemplos de aplicación real
En Estados Unidos, los sistemas de digestión anaeróbica basados en estiércol de ganado ya están operativos en cientos de granjas. Según los datos oficiales de la Agencia de Protección Ambiental (EPA), en 2023 estos sistemas ayudaron a reducir más de 14 millones de toneladas de CO2 equivalente y generaron el equivalente a aproximadamente 3.29 millones de megavatios-hora de energía, suficiente para abastecer a más de 130000 hogares en un año .
Beneficios ambientales y energéticos combinados
La conversión de estiércol en biogás no solo produce energía: también reduce las emisiones de metano que de otra forma se liberarían a la atmósfera. Además, el proceso disminuye olores y los patógenos presentes en el estiércol, mejorando la calidad ambiental de las granjas y sus alrededores.
¿Cómo funciona el proceso?
El biodigestor: qué es y para qué sirve
Un biodigestor es, en esencia un gran recipiente cerrado donde se aprovecha la descomposición natural del estiércol. Puede imaginarse como una olla a presión biológica, pero en lugar de cocinar alimentos, transforma residuos orgánicos en energía.
En su interior, se reduce el estiércol mezclado con agua. El biodigestor mantiene el material aislado del aire y en condiciones controladas, permitiendo que la naturaleza haga su trabajo de forma eficiente. Su función principal es capturar un gas que normalmente se perdería en el ambiente y aprovecharlo como fuente de energía.
Además, el biodigestor evita malos olores, reduce la presencia de patógenos y produce un residuo final que puede usarse como fertilizante.
La digestión anaerobia explicada “en palabras simples”
La digestión anaerobia no es un invento humano: ocurre todos los días en la naturaleza. Sucede, por ejemplo, en los pantanos o en el fondo de los lagos, donde la materia orgánica se descompone sin oxígeno.
En el biodigestor ocurre algo similar. Millones de microorganismos se alimentan del estiércol y, al hacerlo, lo descomponen lentamente. Como no hay oxígeno, estos microorganismos producen un gas en lugar de simplemente “desaparecer” el material.
Una forma sencilla de entenderlo es pensar en una fábrica invisible de microbios: ellos comen residuos y como resultado de su metabolismo liberan energía en forma de gas.
Producción del biogás
El gas que se genera durante este proceso se llama biogás. Es una mezcla de gases, pero su componente más importante es el metano, el mismo gas que se utiliza en cocinas domésticas o en redes de gas natural.
A medida que los microorganismos trabajan, el biogás se acumula en la parte superior del biodigestor. En lugar de escaparse a la atmosfera donde contribuiría con el cambio climático-, el sistema lo captura y lo almacena de forma segura.
Del biogás a la electricidad
Una vez capturado, el biogás puede usarse como combustible. El principio es muy similar al de un automóvil o una planta eléctrica convencional.
El biogás se quema en un motor de combustión, que gira al igual que el motor de un vehículo. Ese movimiento mecánico hace girar un generador eléctrico, el cual transforma el movimiento en electricidad.
El estiércol produce biogás, el biogás hace girar un motor, el motor mueve un generador y el generador produce electricidad.
La electricidad obtenida puede utilizarse directamente en la granja, almacenarse o incluso inyectarse a la red eléctrica. En muchos casos, el calor generado por el motor también se aprovecha, haciendo un sistema aún más eficiente.
Imagen tomada de: BioGás – NRG NEWT
Imagen tomada de: Biogas: Todo lo que hay que saber – EnerNews
BIBLIOGRAFÍA
Nehra, M., & Jain, S. (2023). Estimation of renewable biogas energy potential from livestock manure: A case study of India. Bioresource Technology Reports, 22(101432), 101432. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2023.101432
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