FUNDACIN UNIVERSITARIA DEL REA ANDINA

PROYECTO INTEGRAL FORMATIVO DE INVESTIGACIN(PIFI)

ENERGIAS ALTERNATIVAS:VIABILIDAD TCNICA EN LA GENERACION DE ENERGA ELCTRICA A PARTIR DEL BIOGAS GENERADO POR EL ESTIRCOL DE GANADO VACUNO EN LA FINCA EL AMPARO UBICADA EN EL MUNICIPIO DE CHIMICHAGUA-CESAR

VALLEDUPAR2011ENERGIAS ALERNATIVAS:VIABILIDAD TCNICA EN LA GENERACION DE ENERGA ELCTRICA A PARTIR DEL BIOGAS GENERADO POR EL ESTIRCOL DE GANADO VACUNO EN LA FINCA EL AMPARO UBICADA EN EL MUNICIPIO DE CHIMICHAGUA-CESAR

PRESENTADO POR:ANDRES DAVID ROMERO GARCAJENNIFER ANDREA PEALOZA ARIZAYIMMI JAVIER NAVARRO PREZ

PRESENTADO A:PROF. LAUREANO SANTANDER PEARANDA S.EXPRESIN Y COMUNICACIN

2 SEMESTRE

FUNDACIN UNIVERSITARIA DEL REA ANDINAINGENIERA DE MINASVALLEDUPAR 2011FORMULACION DE LA PREGUNTA:Es viable tecnicamente utilizar el sistema de generacin de energa elctrica a partir del biogs generado por el estircol de ganado vacuno en la finca El Amparo ubicada en el municipio de Chimichagua Cesar?

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:Determinar la viabilidad tcnica en la generacin y proporcin de energa elctrica en la finca El Amparo ubicada en el municipio de Chimichagua - Cesar.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Identificar la razn por la que no se han implementado los sistemas de generacin de energa a partir de biogs en la finca El Amparo ubicada en el municipio de Chimichagua Cesar. Cuantificar los beneficios ambientales y econmicos que genera la utilidad de la energa elctrica proveniente del biogs. Proponer estrategias para que este tipo de generacin de energa elctrica alcancen mayor envergadura e inters en el departamento del Cesar.

FORMULACIN DEL PROBLEMA Los desechos provenientes de animales como vacas, cerdos y aves, residuos vegetales como pajas, pastos, hojas secas y basuras domsticas son hoy una importante fuente de generacin de biogs a la atmsfera. El biogs es producido en forma natural por la degradacin de la materia orgnica de la basura y es principalmente una mezcla de metano y de dixido de carbono; Estas emisiones a la atmsfera contribuyen al calentamiento global del planeta, pero es el metano el que representa la mayor contribucin al efecto invernadero debido a su potencial de calentamiento. Por lo que podemos deducir que sus efectos no solo inciden en la comunidad aledaa al sitio de disposicin de residuos, sino tambin a la poblacin global por efecto aportante al cambio climtico.Como respuesta a esta problemtica, se han implementado una serie de estrategias en bsqueda de la reduccin de los gases efecto invernadero, entre los cuales la captura, quema o aprovechamiento de biogs es una de ellas, esto mitigara los impactos ambientales, incluyendo los malos olores y fugas que acarrea trazas de compuestos carcinognicos y teratognicos que son incorporados al ambiente, aumentara la seguridad operacional en el relleno y se aprovechara en la generacin de energa.El agotamiento de las fuentes tradicionales de energa (combustibles fsiles) ha puesto a la mayora de pases del mundo a encontrar soluciones en energas alternativas. Colombia tiene un gran potencial en la generacin de este tipo de energas por su posicin geogrfica y ya est trabajando en ello sin embargo hay deficiencias en la generacin de energa a partir del biogs. Las energas alternativas o renovables son las que se aprovechan directamente de recursos considerados inagotables como el sol, el viento, los cuerpos de agua, la vegetacin, el calor interior de la tierra y a partir del estircol de animales, restos de platas y basura domestica.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la finca El Amparo, a pesar de que se cuenta con aproximadamente 1.500 cabezas de ganado vacuno no se ha implementado este sistema de generacin de energa elctrica a partir de biogs generado por el desecho de los mismos.El biogs no es realmente peligroso como otros combustibles como la madera, gasolina o gas envasado. But just as these fuels have their ways of being dangerous, so does biogas. Pero as como estos poseen riesgos e inseguridades, tambin lo hace el biogs.

El Amparo es una finca que cuenta con un nivel de tecnificacin media; ya que cuenta con equipos de laboreo ganadero tales como: cortadoras de pasto elctrico, turbinas, ordeadoras mecnicas. Esto se convierte en uno de los principales problemas de la finca ya que genera un alto consumo de electricidad lo que representa gastos elevados en pagos de energa elctrica generada por entidades electrificadoras; cuando puede generar su propia energa y a la vez ahorrarse estos gastos.

La energa elctrica proporcionada por las empresas electrificadora ha sido trascendentalmente de gran importancia para el pas, obviamente son las generadoras de energa para que la ciudad cuente con ptimos sistemas de iluminacin y el servicio que ofrece a todas las viviendas, para hacer posibles las diferentes actividades caseras y cotidianas que necesitan de electricidad, los electrodomsticos, en fin; es de gran envergadura su existencia, pero en este estudio de investigacin estamos determinando, evaluando, calificando, cuantificando y valorando cada uno de los aspectos viables para hacer posible la ejecucin del proyecto sobre la generacin de energa elctrica a partir del biogs generado por las tortas de estircol de ganado vacuno en la finca El Amparo ubicada en el municipio de Chimichagua - Cesar.

Face it; anything that can cook meals and fuel an engine can also burn people.Cuando se busca usar el biogs para producir electricidad se debe pensar en construir un sistema de produccin y almacenamiento. Pero antes de hacerlo es necesario disear el sistema tomando en cuenta factores de espacio y disponibilidad econmica.

El dilema est en los procedimientos de implementacin, instalacin y tecnificacin del sistema en la finca El amparo ya que sta no cuenta con los equipos necesarios para llevar a cabo la generacin de energa elctrica a partir del biogs.En fin la energa elctrica generada a partir del biogs es de gran rentabilidad para el gremio ganadero.JUSTIFICACIN

Somos consientes del grado de contaminacin generadas por las emisiones de gases de efecto invernadero, sabemos tambin que actualmente en Colombia son pocos los proyectos basados en la captura o utilizacin de biogs estos son los motivos de la realizacin de la presente investigacin con la finalidad de saber si el proyecto es viable tecnicamente o no en la finca El Amparo ubicada en el municipio de Chimichagua - Cesar as mismo encontrar soluciones idneas a la contaminacin ambiental por los gases de efecto invernaderos.A travs de este proyecto de investigacin se lograr concientizar y sensibilizar a los terratenientes de las fincas, haciendas y granjas del departamento del Cesar de que se puede implementar el uso del biogs como fuente de energa elctrica y as reducir tanto las emisiones de los gases de efecto invernadero, como los gastos generados por el abastecimiento de energa elctrica a partir de otras fuentes.

Esta investigacin tratara de escoger las mejores estrategias o al menos las ms viables para minimizar o darle una posible solucin al problema generado en las fincas con respecto a la electricidad ya que podrn generar su propia energa elctrica y no dependern de empresas elctricas. Los beneficiarios de este proyecto en si son los dueos y pobladores de las diferentes fincas cercana a la ciudad de Valledupar, ya que es un proyecto de conciencia ciudadana y de evaluacin de cada uno de los factores que estn siendo afectados por los gases de efecto invernaderos.

ANTECEDENTES

A continuacin se dar a conocer algunos proyectos ejecutados y realizados por otros investigadores anteriormente acerca del tema del biogs:

ESTUDIO DE VIABILIDAD PARA EL APROVECHAMIENTO DEL BIOGSPRODUCIDO EN EL SITIO DE DISPOSICIN FINAL DE NAVARRO, BAJO LOS MECANISMOS ESTABLECIDOS EN EL PROTOCOLO DE KIOTO 2008

Este proyecto contiene informacin con respecto a que los rellenos sanitarios son hoy una importante fuente antropognica de generacin de biogs a la atmsfera. Y que el biogs es producido en forma natural por ladegradacin de la materia orgnica de la basura y es principalmente una mezcla de metano y de dixido de carbono; Estas emisiones a la atmsfera contribuyen al calentamiento global del planeta, pero es el metano el que representa la mayor contribucin al efecto invernadero debido a su potencial de calentamiento. Este proyecto fue realizado por: Wilfrido Vallejo Patio Ingeniero del Medio Ambiente Gestin ambiental y la empresa Desarrollo Sostenible de la Universidad Santiago de Cali en el 2008.[footnoteRef:2] [2: http://www.monografias.com/trabajos-pdf/estudio-viabilidad-biogas/estudio-viabilidad-biogas.pdf 2 http://www.cmp.org/apoyos/BIOGAS0902/0524_LIBRO_de_BIOGAS.pdf ]

APROVECHAMIENTO DE BIOGAS PARA LA GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

Este proyecto abarca ms que todo sobre el aprovechamiento de biogs mediante sistemas de biodigestor, que se estn convirtiendo en un instrumento que influye en la reduccin de los contaminantes indicados en la normatividad aplicable. El tratamiento de las excretas, mediante el biodigestor, disminuye los vectores trasmisores de enfermedades y se mejora la calidad de las aguas residuales, para ser empleadas para riego en zonas agrcolas que al descargarlas en los cuerpos de agua, su efecto contaminante sea menor. Al utilizar el biogs bajo la modalidad de quema de metano, se atiende a la disminucin de gases de efecto invernadero; ya que en trminos de contaminacin el metano es 21 veces ms contaminante que el bixido de carbono. Este proyecto hace nfasis tambin sobre el Anlisis Beneficio Costo, contribucin al mercado nacional, impacto econmico y regional, desarrollo de la infraestructura, posibilidades del efecto multiplicador.Este proyecto fue realizado por: La Secretaria de agricultura, ganaderia, desarrollo rural, pesca y alimentacion de Mexico.2

ESTUDIO DE PRE-FACTIBILIDAD PARA EL APROVECHAMIENTODEL BIOGAS GENERADO EN EL RELLENO SANITARIO DON JUANITO, MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO, COLOMBIA

Este proyecto pretenden determinar el potencial de recuperacin del biogs de relleno, as como los posibles aprovechamientos del mismo considerndolos aspectos econmicos, financieros, sociales, ambientales, legales, regulatorios e institucionales. Adems describe la informacin del relleno y su entorno destacando la caracterizacin de rellenos sanitarios y las caractersticas de los residuos.Este proyecto de investigacin fue realizado por:Estudios y tcnicas especializadas en ingeniera, s.a de c.v y apoyado por el ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial en el 2006. 3

[footnoteRef:3] [3: 3www.bioagricoladelllano.com.co/.../ANEXO%207%20Prefactibilidad%20Don%20Juanito%20(DOC%... ]

MARCO TERICO

Cmo surgi el biogs?En Santa Fe y el pas, varias instituciones utilizan biodigestores para obtener gas natural y hacer funcionar cocinas, termotanques y calefones. Ventajas de una tecnologa que en algunas ciudades de Europa se utiliza a escala y como mtodo para resolver el problema de la basura. Santa Fe, 16 setiembre 2007 (El Litoral).- En la ciudad, los santafesinos generamos 250 toneladas de residuos cada da. Los plsticos, metales, vidrios y cartones son separados para su posterior reciclado, pero lo orgnico llega al relleno sanitario y se acumula. Tras varios aos, reaparece la necesidad de encontrar nuevos espacios para arrojar los desechos que no se pueden comercializar.Tienen la yerba hmeda, las cscaras de naranja y los restos de comida que arrojamos al cesto algn valor? Son reutilizables? Pueden generar, a partir de su descomposicin, algo ms que olores hediondos?Los residuos orgnicos que las ciudades producen pueden transformarse en biogs, un combustible biolgico que permite poner en funcionamiento cocinas, calefones, termotanques y heladeras con ciclo de absorcin y producir electricidad en motogeneradores.[footnoteRef:4] [4: http://www.proteger.org.ar/biogas-combustible/ ]

Para convertir basura en energa se requiere de un biodigestor, una cmara de hormign o de plstico reforzado con fibra de vidrio a la que se incorporan bacterias anaerobias -que viven en ausencia de oxgeno-. Estos microorganismos, al alimentarse de la materia orgnica para poder subsistir, producen metano (ms conocido como gas natural) y dixido de carbono. El metano es el mismo que circula por los gasoductos de todas las ciudades, pero es biolgico, no genera gases de efecto invernadero y es renovable porque, mientras existan residuos, vamos a tener biogs, explic el Ing. Eduardo Groppelli, integrante del Grupo de Energa No Convencional de la Facultad de Ingeniera Qumica de la Universidad Nacional del Litoral y coordinador del Programa de Tecnologa Socialmente Apropiada de la Fundacin Proteger, quien destac que las bacterias anaerobias se encuentran en el intestino de los mamferos y se pueden obtener del estircol de los animales.Cuando el proceso de biodigestin termina, no slo genera combustible, sino tambin un abono que tiene caractersticas similares al humus y de granulacin ms fina que el estircol, que facilita su penetracin y mezcla en el suelo, donde acta como mejorador.[footnoteRef:5] [5: http://www.proteger.org.ar/biogas-combustible/ ]

Qu es el biogs?El biogs es una mezcla de gases cuyos principales componentes son el metano y el bixido de carbono, el cual se produce cono resultado de la fermentacin de la materia orgnica en ausencia del aire, por la accin de un grupo de microorganismos.En la naturaleza se encuentra una gran variedad de residuos orgnicos a partir de los cuales puede obtenerse biogs, entre ellos se encuentran: los desechos provenientes de animales domsticos como vacas, cerdos y aves, residuos vegetales como pajas, pastos, hojas secas y basuras domsticas.[footnoteRef:6] [6: http://www.planthogar.net/encyclopedia/jump.asp?doc=00000293.htm ]

Composicin del BiogsCon el termino biogs se designa a la mezcla de gases resultantes de la descomposicin de la materia orgnica realizada por accin bacteriana en condiciones anaerobias.La composicin de biogs depende del tipo de desecho utilizado y las condiciones en que se procesa.Los principales componentes del biogs son el metano (CH4) y el dixido de carbono (CO2). Aunque la composicin del biogs varia de acuerdo a la biomasa utilizada, su composicin aproximada se presenta a continuacin (Werner 1989):[footnoteRef:7] [7: http://www.planthogar.net/encyclopedia/jump.asp?doc=00000293.htm ]

Metano, CH454 - 70% volumen Bixido de carbono, CO227 45% Hidrgeno, H21 - 10% Nitrgeno, N20.5 3% Acido Sulfdrico, H2S0.1%

El metano, principal componente del biogs, es el gas que le confiere las caractersticas combustibles al mismo. El valor energtico del biogs por lo tanto estar determinado por la concentracin de metano alrededor de 20 25 MJ/m3, comparado con 33 38MJ/m3 para el gas natural.El metano es un gas combustible, incoloro, inodoro, cuya combustin produce una llama azul y productos no contaminantes. Veintiuna veces ms activo que el gas carbnico, el biogs contribuye tambin muy activamente al "efecto invernadero". Para evitar estos inconvenientes, su eliminacin se ha hecho obligatoria para las mayores instalaciones. Generalmente quemado en chimeneas, puede servir tambin para producir electricidad: un m3 de biogs equivale a medio metro cbico de gas natural, es decir, 5 kw/h. Hasta ahora, su explotacin estaba limitada por los compuestos corrosivos del biogs y por su composicin fluctuante. Efectivamente, sta vara en funcin de las condiciones climticas: segn la humedad, la temperatura, la presin atmosfrica y el modo de captacin, su tenor en metano, que confiere al biogs su poder calorfico, oscila entre un 30 y un 60 %, con el resultado de que los motores, afectados por una corrosin y un atascamiento importantes, deben someterse a un ajuste delicado. Por consiguiente, el biogs se mezcla generalmente con gas natural antes de ser utilizado en las centrales elctricas.Desechos Agrcolas Y Animales Con Potencial Para Producir Metano:- Desechos Animales: Estircoles, cama, desechos alimenticios, orina, etc.- Residuos Agrcolas: Semillas, pajas, bagazo de caa, etc.- Desechos de Rastros: Sangre, carne, desechos de pescado, etc.- Residuos Agroindustriales: Aserrn, desechos de tabaco, cascarilla de arroz, desechos de frutas y vegetales, etc. - Residuos Forestales: Ramas, hojas, cortezas, etc

Principales aplicaciones y produccinEn principio el biogs puede ser utilizado en cualquier equipo comercial diseado para uso con gas natural. El grfico que se encuentra a continuacin resume las posibles aplicaciones:

Diferentes aplicaciones del biogs En el cuadro se han listado los principales artefactos que utilizan biogs juntamente a su consumo medio y su eficiencia. ARTEFACTO CONSUMO RENDIMIENTO (%)

Quemador de cocina 300 - 600 l/h 50 - 60

Lmpara a mantilla (60W) 120 - 170 l/h 30 - 50

Heladera de 100 L -30 - 75 l/h 20 - 30

Motor a gas 0,5 m 3 /kWh o Hph 25 - 30

quemador de 10 kW 2 m 3 /h 80 - 90

Infrarrojo de 200 W 30 l/h 95 - 99

Cogenerador 1 kW elect. 0,5 m/kwh 2kW trmica hasta 90

Las cocinas y calentadores son fcilmente modificables, agrandando el paso del gas de los quemadores. La amplia disponibilidad de este tipo de equipos hace promisoria e interesante su utilizacin a gran escala. Las lmparas a gas tienen una muy baja eficiencia y el ambiente donde se las utilice debe estar adecuadamente ventilado para disipar el calor que generan. Las heladeras domsticas constituyen un interesante campo de aplicacin directo del biogs debido a que tienen un consumo parejo y distribuido a lo largo de las 24 horas del da lo cual minimiza la necesidad de almacenaje del gas. Estos equipos funcionan bajo el principio de la absorcin (generalmente de ciclo amonaco refrigerante - agua absorbente). Recientemente se han desarrollado equipos para el enfriamiento de leche y/u otros productos agrcolas lo que abre un importante campo de aplicacin directa y rentable del mismo. Los quemadores infrarrojos comnmente utilizados en la calefaccin de ambientes (especialmente en criadores y parideras) presentan como ventaja su alta eficiencia lo cual minimiza el consumo de gas para un determinado requerimiento trmico. El biogs puede ser utilizado en motores de combustin interna tanto a gasolina como diesel. El gas obtenido por fermentacin tiene un octanaje que oscila entre 100 y 110 lo cual lo hace muy adecuado para su uso en motores de alta relacin volumtrica de compresin, por otro lado una desventaja es su baja velocidad de encendido. En los motores de Ciclo Otto el carburador convencional es reemplazado por un mezclador de gases. Estos motores son arrancados con nafta y luego siguen funcionando con un 100% de biogs con una merma del la potencia mxima del 20% al 30%. A los motores de Ciclo Diesel se les agrega un mezclador de gases con un sistema de control manteniendo el sistema de inyeccin convencional. De esta manera estos motores pueden funcionar con distintas proporciones de biogs diesel y pueden convertirse fcil y rpidamente de un combustible a otro lo cual los hace muy confiables. El gasoil no puede ser reemplazado en los motores funcionando a campo del 85% al 90%, debido a que la autonoma conseguida menor comparada con la original. [footnoteRef:8] [8: http://www.textoscientificos.com/energia/biogas/usos ]

El transporte urbano es una de las principales aplicaciones del biogs.Tipos de biogs Esta idea se est llevando a cabo desde hace unos aos con el nombre de biogs. Como describimos antes, el biogs surge de los microorganismos anaerbicos, es decir, sin utilizar oxgeno, los mismos descomponen la materia orgnica; consumen el carbono y el nitrgeno obteniendo como resultado la produccin de una combinacin de gases que est formado por un 70% de metano, 20% de anhdrido carbnico y un 10% de monxido de carbono. Pero existen distintas formas de generar biogs: de forma natural (el gas natural no es ms una clase de biogs surgido por el mismo proceso a originado a partir de residuos orgnicos que quedan enterrados) o de forma artificial.[footnoteRef:9] [9: http://es.wikipedia.org/wiki/Biodigestor#.C2.BFQu.C3.A9_es_un_biodigestor.3F ]

Qu es un biodigestor?Un biodigestor es un sistema natural y ecolgico que aprovecha la digestin anaerbica (en ausencia de oxgeno) de las bacterias para transformar el estircol en biogs y fertilizante. El biogs puede ser empleado como combustible en las cocinas, o iluminacin, y en grandes instalaciones se puede utilizar para alimentar un motor que genere energa elctrica. El fertilizante, llamado biol, inicialmente se ha considerado un producto secundario, pero actualmente se est considerando de la misma importancia, o mayor, que el biogs ya que provee un fertilizante natural que mejora fuertemente el rendimiento de las cosechas.Son tres los lmites bsicos de los biodigestores: la disponibilidad de agua para hacer la mezcla con el estircol que ser introducida en el biodigestor, la cantidad de ganado que posea la familia (tres vacas son suficientes) y la apropiacin de la tecnologa por parte de la familia.

Esquema de un biodigestor comn casero

Cmo instalar un biodigestor a bajo costo en una finca con tecnificacin media?Biodigestor: estilo "salchicha"

El biodigestor es un aparato formado por una bolsa doble de polietileno, una vlvula de salida y una vlvula de seguridad. Dentro de la bolsa se fermentan excrementos, dando como resultado la produccin de un gas natural llamado biogs. Este biogs se puede utilizar para calentar y cocinar alimentos, para alumbrar, para calentar pollitos y cerditos y en general como fuente de energa. Los excrementos fermentados que salen posteriormente del biodigestor pueden ser usados como abono orgnico. En la produccin del biogs, se puede utilizar el excremento de vacas, cerdos, caballos, cabras e incluso excrementos humanos. Instalar un biodigestor domstico no es costoso. Sin embargo, hay que invertir unos $120 EEUU en la compra de los materiales bsicos e instalacin. La cantidad de materiales est relacionada directamente con el tamao del biodigestor, cuya longitud puede variar desde cinco hasta 50 metros. Para instalar un biodigestor de 13 metros de longitud, se deben conseguir: 34 metros de plstico tubular de polietileno transparente calibre 8 de 4 metros de circunferencia. 8 baldes plsticos de 10 litros de capacidad o 2 tubos de alcantarilla de concreto de 12 pulgadas de dimetro y un metro de longitud. 2 metros de manguera plstica transparente de 1 1/4 pulgada de dimetro Una T de PVC de una pulgada de dimetro Un adaptador macho de PVC de una pulgada Un adaptador hembra de PVC de una pulgada 2 codos de PVC de 90 grados, de una pulgada Un metro de tubera de presin de PVC de una pulgada Un tapn liso de PVC de una pulgada 2 arandelas rgidas de plstico o acrlico de 20 cm de dimetro, con un orificio central de una pulgada Un frasco o envase de plstico con capacidad para 3 litros 3 neumticos usados de automvil, cortados en 2 empaques y en correas 8 sacos plsticos usados de fertilizante Un pedazo de tubera metlica de 1/2 pulgada de dimetro Una manguera de jardn usada Un tubo de pegamento para PVC El primer paso para la instalacin de un biodigestor consiste en la preparacin de la bolsa. Para esto se debe extender el plstico tubular de 34 metros sobre un piso seco, firme y sin piedras que puedan romperlo. Luego, se dobla por la mitad y se corta, quedando as dos bolsas de diez y siete metros cada una. Una de las bolsas se extiende por el piso y una persona se introduce llevando agarrado un extremo de la otra bolsa la cual ir introduciendo hasta el otro extremo de manera que al llegar al final, tendremos una sola bolsa doble. La persona no debe llevar zapatos ni objetos que puedan romper la bolsa. Luego, se eliminan las arrugas formadas durante el proceso.

El segundo paso es la preparacin de la fosa donde se alojar el biodigestor. Esta fosa es un aislante trmico y al mismo tiempo protege los materiales. Se recomienda cavar la fosa cerca de las instalaciones donde se tienen las vacas, caballos, cerdos, cabras u otros animales. El tamao del biodigestor vara de acuerdo a las necesidades que se tengan del biogs y abono orgnico, y adems a la cantidad del estircol disponible. Por esta razn, las medidas de la fosa tambin varan. Para el caso de los materiales descritos, la fosa debe tener un metro veinte de ancho exterior, un metro de ancho inferior, un metro de profundidad y trece metros de longitud. Las paredes laterales de la fosa debern tener un leve talud, evitando las piedras pulsantes. Adems, se procurar que las paredes sean las ms lisas posibles, sin riesgo de desbordamiento. En los extremos de la fosa, deben escavarse dos zanjas inclinadas hasta el fondo, y deben tener el mismo dimetro y longitud de los baldes o tubos de alcantarilla que se van a utilizar.

El tercer paso consiste en colocar la vlvula de salida para el biogs. Para esto se hace un corte circular en el quiebre superior de la bolsa doble que permite introducir de manera ajustada la rosca del macho PVC. Este corte se hace al tres metros del extremo de la bolsa ms cercana al lugar donde se utilizar el biogs. Cmo se arma la vlvula de salida? Tomamos entonces la arandela rgida y roscamos. La rosca del macho que introducimos a presin entonces dentro de la arandela rgida. Una vez ajustada en esta posicin, colocamos entonces este empaque de neumtico usado, bajndolo bastante bien hacia la base, para evitar entonces que nos gaste la rosca del macho. De esta forma entonces tenemos parte de la vlvula armada: el macho, la arandela rgida y el neumtico, protegiendo de los bordes de la arandela rgida no vayan a cortar el politileno de la bolsa del biodigestor. Ahora se introduce el macho adaptador de PVC. Luego se coloca el neumtico y roscamos la otra arandela rgida. Finalmente, se ajusta el adaptador hembra que ha sido pegado con anterioridad al tubo PVC y al codo de una pulgada. Una vez instalada la vlvula de salida, se coloca la bolsa doble dentro de la fosa. Se hacen pasar los extremos de la bolsa a travs de los baldes o alcantarillas colocadas previamente en las zanjas inclinadas de cada extremo.

El siguiente paso es colocar la vlvula de seguridad. Para esto se coloca un poste que le servir como soporte. Cmo se arma la vlvula de seguridad? Para armar la vlvula de seguridad es tomar la T de una pulgada y, en ella, en su base, vamos a insertar el niple de PVC de una pulgada que tiene 20 a 25 centmetros. Y esto no va pegado a la T porque dentro de esta T colocamos la alambrina, pues esponjilla de alambre, de acero, de hierro, que queda aqu adentro. Necesitamos entonces que este niple quede suelto con la finalidad de que podamos cambiar esta alambrina a travs de este agujero cada seis meses a un ao. En los extremos de la T colocamos los niples cortos que tiene de 8 a 10 centmetros. Estos s van pegados con pegamento PVC, y se arma de esta forma en uno de los extremos un codo de una pulgada. Este codo a su vez lleva en la parte baja un niple de 8 a 10 centmetros que tambin va con pegamento de PVC. Luego procedemos introducirla dentro de la rosca de la vlvula de seguridad. Aqu se ve claramente como al introducir este niple largo, y al hacer estos huecos en la vlvula, el niple queda por debajo, entonces, de estos huecos. Al llenar este frasco con agua, tenemos entonces que este niple queda sumergido en una lmina de agua que tiene alrededor de 5 centmetros de espesor. Esta vlvula de seguridad se conecta a la vlvula de salida del biogs por medio de la manguera plstica transparente introducida a presin. Una vez instalada la bolsa doble de polietileno dentro de la fosa, introducido en los extremos los baldes o alcantarillas, instaladas las vlvulas de salida y de seguridad con su respectiva conexin, el paso siguiente es inflar la bolsa con el humo de un motor de un carro, tractor o motocicleta. Para hacerlo se arma un extremo de la bolsa con una correa de neumtico, evitando que el humo se escape. En el otro extremo se introduce la manguera de jardn que conducir el humo de la bolsa interna. Se cierra fuertemente la bolsa con correas de neumtico como se hizo en el otro extremo. El extremo libre de esta manguera se acopla a la tubera metlica que se introduce en el escape del motor. Una vez sellada la conexin con la ayuda de correas de neumtico, se enciende el motor hasta inflar completamente la bolsa. Una vez que la bolsa est inflada y sin arrugas, la vlvula de seguridad debe empezar a burbujear, indicando as que la bolsa ha sido llenada hasta su mxima capacidad. Siempre hay que asegurarse de que el quiebre superior de la bolsa doble se encuentre centrado dentro de la fosa. Ahora a travs de la misma manguera de jardn, se introduce agua dentro de la bolsa hasta alcanzar el nivel al que el gas no puede escapar. Cuando el agua alcanza su nivel, se abren los extremos de la bolsa, se enrollen los baldes o alcantarillas amarrndose con correas de neumticos. En el extremo que corresponde a la salida del biodigestor, se excava una zanja para conducir diariamente las excretas que han permanecido durante cincuenta das, ya que este residuo lquido puede ser utilizado como abono orgnico y en lagos para cultivar peces. En adelante, se alimentar cada da el biodigestor con excrementos disueltos en agua. Cada balde de excrementos que se agregue debe mezclarse con cuatro baldes de agua hasta disolverse completamente antes de verterlos dentro del biodigestor. Dimensiones para la Construccin de un Biodigestor (sin escala)

El piso como las paredes de la fosa deben quedar bien lisos, adems pueden ser cubiertos con sacos para que no se dae la bolsa plstica.El costo para montar un BIODIGESTOR de 8 meses aproximadamente es de $249 990.

Cmobsenpreparablakbolsa?

Se extiende el plstico en una superficie plana, que no tenga objetos que puedan daar la bolsa. Una vez extendida se corta a los 12.5 m. Es decir, en el centro y luego se introduce una mitad dentro de la otra, de modo que coincida bien una con otra.Una vez realizado esto, su BIODIGESTOR est listo para ser alimentado todos losbdasbybproducirbgasbluegobdeb30udas.

MARCO METODOLGICO

Para solventar los problemas generados por este sistema de generacin de energa elctrica a partir de biogas se deben recurrir llevar a cabo y hacer posibles los objetivos especficos descritos en el proyecto anteriormente.Para ser ms meridianos decidimos dividir la metodologa en peculiares fases. A saber:

1 Fase:En primer lugar se debe hacer un estudio detallado de todo el sistema de tecnificacin de la finca, hacer nfasis en el manejo y distribucin de la energa elctrica, los gastos que esta proporciona. En segundo lugar estudiar un terreno especifico para la sencilla pero perfecta instalacin del sistema, haciendo un plan estratgico de el lugar donde se encerraran las reses para obtener la materia prima (estircol), es hacer los estudios correspondientes para hacer posible la obtencin del gas a generar (biogs) y por ltimo la instalacin final del biodigestor para finalmente culminar el proceso de transformacin de energa elctrica a partir de biogs.El proceso es relativamente simple: El excremento se lleva a un estanque donde se lo mezcla con agua, de ah va por una tubera al biodigestor, que almacena el gas metano producido por las bacterias. Luego el gas es transportado a dos motores de combustin interna que producen con el gas metano electricidad. As la energa que se genera gracias a los biodigestores alimenta a las mquinas de ordear, los refrigeradores y alcanza para alumbrar 8, 5 hectreas de el Amparo as como para llevar electricidad a las oficinas administrativas y dems partes de la finca.Este estudio puedo ser llevado a cabo por el esquema de un biodigestor comn y aproximadamente se hizo el clculo de las hectreas y la distribucin del sistema elctrico en la finca y las partes que utilizan las fuentes principales (maquinarias y equipos, habitaciones externas, oficinas, etc.) Este es un biodigestor comn y corriente, suficiente para generar y abastecer energa elctrica para una finca de tecnificacin media.La siguiente es una lista de medidas de seguridad que debe leerse con mucho cuidado antes de que un sistema de biogs se construye. Regularly check the whole system for lRevise peridicamente el sistema para detectar fugas. 2) Provide ventilation around all gas linesProveer de ventilacin alrededor de todas las lneas de gas. 3) Always maintain a positive pressure in the system.Mantener siempre una presin positiva en el sistema. 4) The engine room floor must be at or above ground level to avoid the buildup of heavier- than- air gasesEl suelo de la sala de mquinas deben estar en o por encima del nivel del suelo para evitar la acumulacin de que el aire, los gases ms pesados. 5) The engine room roof must be vented at its highest point to allow lighter-than-air gases to escape.El techo de la sala de mquinas deben tener salida en su punto ms alto para permitir que el aire, los gases ms ligeros para escapar. This is also true for greenhouses that have biogas digesters, engines, or burners in them. Esto tambin es vlido para los invernaderos que han digestores de biogs, motores o quemadores en ellos. 6) The engine exhaust pipe must be extended so that the dangerous and deadly exhaust gases are released outside the building.El motor del tubo de escape debe ampliarse a fin de que el peligroso y mortal gases de escape son liberados fuera del edificio. 7) Metal digesters and gas storage tanks must have wires to lead lightning to the groundDigestores de metales y sus tanques de almacenamiento de gas deben tener los cables para dirigir los rayos a la tierra. 8) Gas lines must drain water into condensation traps.Las lneas de gas debe drenar el agua en las trampas de condensacin. 9) No smoking or open flames should be allowed near biogas digesters and gas storage tanks, especially when checking for gas leaks.No fumar o llamas se debe permitir cerca de digestores de biogs y el almacenamiento de tanques de gas, sobre todo al comprobar que no haya fugas de gas. Methane, the flammable part of biogas, is a lesser danger to life than many other fuels . El metano, la parte inflamables de biogs, es un peligro menor para la vida de muchos otros combustibles. However, in the making and using of an invisible fuel, dangerous situations can arise unexpectedly and swiftly--such as when a gas pipe is accidently cut.

2 Fase:

En esta fase estudiaremos detelladamente los beneficios que arraiga consigo la utilizacin del biogs como fuente de generacin de energa elctrica:

El imacto positivo sobre la deforestacin alivia unala fuerza de trabajo de tener que recoger lea y el carbn de transporte; helps conserve local energy resoayuda a conservar los recursos energticos locales. La quema de tortas de estircol, fuente de generacin de energa elctrica. Asequible solucin al problema de la escasez de combustible rurales; la mejora de la vida y salud de la poblacin rural. Comunidades y el pueblo: proporciona empleo y oportunidades en pequea escala de las industrias. El estircol sin tratamiento, residuos orgnicos y residuos perdidos es un valioso fertilizante. Los lodos residuales se aplican como abono superficial; buena tierra acondicionada; residuos inorgnicos til para la recuperacin de tierras. Este sistema primero lleva la destruccin efectiva de los agentes patgenos bacterias y los parsitos intestinales que generan malos olores; se llega finalmente a los productos no contaminantes. Sistema que se paga por si mismo. Generador de ingresos y el ejemplo acertado de la autosuficiencia.

3 Fase:Hasta los das de hoy y desafortunadamente, de un futuro no tan cercano, el 90 % de las necesidades energticas de nuestro planeta son satisfechas con la utilizacin de combustibles fsiles (petrleo, gas, carbn). Todos ellos extinguibles, fuertemente contaminantes y utilizados en forma ineficiente, por el inters predominante de la produccin de energa sobre el de su efecto ecolgico.Como es conocido en los ltimos aos, las fuentes alternativas de energa han ido adquiriendo una importancia cada vez mayor en Cuba, lo cual, bsicamente por razones energticas y ambientales, tambin es una tendencia mundial. El dficit de energa que sufre el mundo actual y en particular en Cuba, tiene una situacin cada vez menos favorable. Las fuentes tradicionales de energa (combustibles fsiles, electricidad, etc.) no parecen ser solucin sino a muy largo plazo. Si trasladamos este dficit a las zonas rurales, en este caso las fincas, veredas y poblaciones que subsisten del laboreo, ganadera y otras actividades cercanas, el problema se agrava an ms, ya que la carencia de la energa obligar a los campesinos a satisfacer esta necesidad, utilizando a gran escala los desperdicios agrcolas (estircol y residuos de cosecha) .Este problema plantea la necesidad de encontrar una tecnologa apropiada, utilizando recursos locales disponibles como son los residuos orgnicos (heces de animales, estircoles y plantas), los cuales pueden ser usados como simple medio para producir energa y biofertilizantes por medio de plantas de biogs. De esta manera se mejorar la vida de los campesinos, se incrementar la produccin agrcola y se preservar el medio ambiente.Entonces la propuesta esta en idear una estrategia para hacer que este mtodo eficiente de generacin energtica sea utilizada en la finca el Amparo (tambin en las fincas aledaas y en las mas conocidas en el departamento del Cesar), seria mostrar las propuestas de beneficios ecolgicos, econmicos y sociales que trae este sistema.

BIBLIOGRAFA

http://www.monografias.com/trabajos-pdf/estudio-viabilidad-biogas/estudio-viabilidad-biogas.pdfhttp://www.cmp.org/apoyos/BIOGAS0902/0524_LIBRO_de_BIOGAS.pdfwww.bioagricoladelllano.com.co/.../ANEXO%207%20Prefactibilidad%20Don%20Juanito%20(DOC%... http://www.proteger.org.ar/biogas-combustible/http://www.proteger.org.ar/biogas-combustible/ http://www.planthogar.net/encyclopedia/jump.asp?doc=00000293.htm http://www.planthogar.net/encyclopedia/jump.asp?doc=00000293.htmhttp://www.textoscientificos.com/energia/biogas/usos http://es.wikipedia.org/wiki/Biodigestor#.C2.BFQu.C3.A9_es_un_biodigestor.3Fhttp://www.ruralcostarica.com/biodigestor-video.html

INTRODUCCIN

En esta investigacin se pretende determinar hasta que punto de vista resulta tcnicamente viable llevar a cabo la evaluacion de los beneficios y utilidades del biogs en la finca El Amparo en el municipio de Chimichagua-Cesar.Por ello comenzaremos revisando a raiz de que factores se han venido presentando los multiples problemas de energa electrica en la finca, suministrada por las entidades electrificadoras.El Proyecto de Investigacin se centra en un aspecto muy concreto la implementacin de los biodigestores para la generacin de energa elctrica a partir de estircol de ganado. En el sector agropecuario de nuestro pas, existen una gran cantidad de unidades productivas, que generan diversos desechos orgnicos, los cuales hasta hace relativamente poco tiempo, se haban considerado como un problema de salud pblica y contaminacin ambiental. Con el desarrollo de tecnologas de energa renovable, en particular el aprovechamiento de biogs, se abre la oportunidad para que estos desechos sean utilizados en la produccin de energa elctrica y calrica. Los desechos de granjas porcinas, establos y rastros, presentan una gran potencialidad de generacin de biogs, con la cualidad de que la energa generada con este compuesto, puede ser usada en diversos procesos productivos al interior de las explotaciones, de forma amigable con el medio ambiente. Y no slo eso, sino que actualmente, bajo los llamados Mecanismos de Desarrollo Limpio, el biogs proveniente de los desechos animales, se ha convertido en una fuente de ingresos al realizar su quema directa y contabilizarlos como bonos de carbono.El desarrollo de este tipo de proyectos permitir generar diversos beneficios para el pas, dentro de los que destaca por un lado la generacin de energa elctrica mediante el aprovechamiento de biogs, con los consecuentes ahorros en este concepto. Por otro lado, los sistemas de biogs atienden la problemtica de impacto ambiental al disminuir la emisin de gases de efecto invernadero, vectores transmisores de enfermedades y diseminacin de malos olores. Finalmente es de destacar que el efecto multiplicador de dicho proyecto, al ser innovador en la utilizacin de sistemas de biogs con fines productivos, ha hecho que muchos productores por cuenta propia estn incorporando esta aplicacin en sus explotaciones (negocios, fincas, microemopresas, entre otros) y por otro lado se esta generando una demanda de bienes y servicios relacionados con biogs que esta impulsando un desarrollo del mercado en esta materia. CONCLUSIN

En conclusin este tipo de generacin energtica es de gran importancia para la sociedad como para la ecologa humana ya que no genera tantos riesgos ambientales, es de bajo costo y presenta otras ventajas cotidianas, funciona de gas natural y como combustible para algunos automviles. La importancia del proyecto de aprovechamiento de biogs para la generacin de energa elctrica, esta dando un impulso a esta tecnologa cuya adopcin por parte de las unidades productivas, especficamente las fincas ganaderas de actividad agropecuaria, susceptibles de utilizarla, se esta haciendo lo posible por concientizar a la comunidad de esta nueva alternativa de generacin de energa para luego agilizar e implementar el proyecto.A todo esto se le suma, que el aprovechamiento de la energa que gener el biogs, es un valor agregado que suma al mejoramiento de la calidad de vida de la comunidad y en la utilizacin de energas no convencionales que aporta a la eficiencia del sistema de tratamiento de los residuos slidos.

RESULTADOS

Los resultados obtenidos en dicho proyecto han abierto la oportunidad de realizar diversas acciones de promocin y difusin de la tecnologa, por lo que esta experiencia es el motivo de desarrollar el tema de Potencialidad del aprovechamiento de biogs para la generacin de energa elctrica en el sector agropecuario.Con objeto de que por una parte, se promueva la incorporacin de energa renovable en pequeos proyectos productivos; y por otra, inducir nuevas y diversas aplicaciones de aprovechamiento de biogs, mediante estudios de desarrollo tecnolgico. Sin duda, los sistemas de aprovechamiento de biogs y la cogeneracin de energa elctrica, tendrn un papel muy importante en el mediano plazo en el abastecimiento de energa en las unidades productivas(finca El Amparo), e inclusive la posibilidad de incorporar parte de la misma a la red elctrica tradicional. Entre ms rpido se difunda y conozcan las aplicaciones de biogs, ms rpido podrn adoptarse sus beneficios econmicos y sociales, tanto en lo referente a la reduccin de costos de operacin de las explotaciones, como en coadyuvar en disminuir los impactos negativos al medio ambiente.