GENERACIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE LA CONSTRUCCIÓN DE UN RELLENO SANITARIO Y CON ÉSTE, PRODUCIR ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL MUNICIPIO DE NEIVA

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Los procesos térmicos como la incineración, la pirólisis, la gasificación a baja temperatura y la gasificación en arco de plasma, se caracterizan por la conversión del carbono contenido en la basura bajo diferentes condiciones de temperatura y aire principalmente.

Como se mencionó, una forma de generar energía es a través de la biomasa y el biogás, por lo tanto, este trabajo centrará la atención en ello.

La biomasa comprende una extensa gama de materia biológica, cuya energía puede obtenerse en estado líquido mediante la fermentación de azúcares o gaseoso a través de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica. El término biomasa incluye todos los materiales que producen energía provenientes de fuentes biológicas, tales como madera o residuos de madera, productos residuos de la industria alimenticia, agua residual, residuos sólidos municipales (RSM) y otros materiales biológicos. Así, de esta manera La disposición más común de los RSM son los rellenos sanitarios.

El relleno sanitario es una obra de ingeniería diseñada para recibir residuos sólidos municipales en un área lo más pequeña posible, que cuenta con sistemas de captación de gas y lixiviados, con el objetivo de limitar los impactos negativos al medioambiente. Está formado por una trinchera natural o artificial que debe ser preparada mediante compactación, impermeabilización y nivelación, de tal manera que se puedan instalar sistemas de drenaje, bombeo de lixiviados, extracción y captura de biogás. Una vez depositada la basura, deberá cubrirse con material que permita, por un lado, la mayor recuperación posible de biogás y evite su fuga hacia los costados y la atmósfera, y por el otro que evite la entrada de aire y agua lluvia al relleno.

Lo anterior mencionado se basa únicamente en la producción de biogás mediante un relleno sanitario, por lo tanto, lo que prosigue a esto es de qué manera se generará energía a partir de dicho componente. Para ello, es necesario saber que en algunos casos la generación de energía eléctrica necesita del empleo de una turbina capaz de convertir un tipo de energía en energía mecánica y al ser acoplada a un generador, esa energía mecánica es convertida en energía eléctrica.

En este sentido, el biogás es el combustible que utiliza una turbina para producir energía, en el interior de ella se produce la combustión del mismo, el cual se convierte en energía eléctrica. Las turbinas de biogás son ampliamente usadas para la generación distribuida y en aplicaciones que requieren calor y electricidad simultáneamente. Abarcan desde unidades pequeñas como las que producen menos de un kilo Watt por hora (KW/h), hasta unidades comerciales que producen centenares de KW/h.

Así, cuando se usa la biomasa y el biogás como fuente de energía, se pueden obtener también beneficios económicos y ambientales. Si la biomasa proviene de residuos de productos (basura) o RSM los costos son usualmente bajos; esta fuente puede tener beneficios adicionales y evitar los costos de disposición de residuos (Capehartet al. 2003).

Acuerdo al anterior planteamiento, lo que busca el presente proyecto de investigación es establecer los parámetros necesarios que deben tenerse en cuenta para la generación de energía eléctrica a partir del biogás producido en un relleno sanitario, así como los requisitos y aspectos a tener en cuenta para la construcción del mismo en el municipio de Neiva, y así por medio de una turbina de biogás, generar energía eléctrica para dicha población.

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JUSTIFICACIÓN

La finalidad de la realización del presente proyecto de investigación se basa en tener en cuenta por encima de cualquier cosa, la conservación y cuidado del medio ambiente, por medio de la generación de energía más limpia a través de residuos sólidos municipales, pues se trata de una energía que permitirá la reducción de gases de efecto invernadero, mejorando así la calidad de vida de toda la población del municipio de Neiva.

La composición física de los residuos sólidos urbanos en nuestro país, está construida en más del 50% por residuos orgánicos; es por esto que con el aprovechamiento de los mismos se disminuiría en gran medida la presión sobre el medio ambiente, se reincorporarán los nutrientes al ciclo de fertilización del suelo, y se frenará el uso de agroquímicos.

Además, la actual situación energética motiva a la búsqueda de fuentes alternas de energía que se caractericen por ser renovables, sustentables y compatibles con el medio ambiente. Dentro de este contexto la basura municipal, cumple con estos atributos, ya que por un lado se generan cantidades suficientes y con el contenido energético necesario para su conversión a energía, al msimo tiempo proteger el medio ambiente.

Uno de los métodos de producción de energía más limpia que se ha convertido en un tema de gran interés es la biogeneración, a través de la cual es posible obtener, entre otros, como producto final una fuente de energía renovable llamada biogás. A través de la fermentación de los residuos orgánicos de personas y animales se obtiene gas metano que puede emplearse para cocinar, caldear, iluminar o para propulsar generadores con el fin producir electricidad.

Es por ello que la implantación de estas instalaciones domésticas resulta ideal para el autoabastecimiento de la población en los países en vías de desarrollo. Personas que viven lejos de las infraestructuras pueden producir de esta manera de forma independiente para cubrir su propia demanda: calor para la cocina y la calefacción, así como energía para las lámparas de gas.

Una instalación de dichas características podría evitar la combustión de 4,5 toneladas de leña anuales, ahorrando con ello casi cuatro toneladas de emisiones de CO2. Además de evitar la generación de partículas perjudiciales para la salud. Por otra parte, los desechos líquidos que se generan en la instalación pueden ser aprovechados como abono para los cultivos.

"Cuatro toneladas de residuos tienen la misma energía que una tonelada de combustible", dice Pal Mikkelsen, director de la agencia Waste-to-energy -basura para energía-, en Oslo. Mikkelsen asegura que una tonelada de combustible de petróleo podría calentar una casa durante un año y medio.

De acuerdo a lo planteado anteriormente, el biogás es una opción que contribuye a fortalecer la seguridad energética al ofrecer ventajas competitivas respecto a otras fuentes alternas de energía que preservan al medio ambiente.

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