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Estimación de los Beneficios Económicos Totales de la producción de biogás utilizando un biodigestor de polietileno de bajo costo F.X. Aguilar a, , R. Botero-Botero b a Gobierno del Ecuador, P.O.Box 09 04 936. Guayaquil, Ecuador. E-mail: [email protected] b Universidad EARTH, Apartado 4442-1000. Guácimo, Costa Rica..E-mail: [email protected] Resumen La digestión anaeróbica o biodigestión es considerada una herramienta efectiva en el manejo de desechos orgánicos y la producción de metano como fuente de energía renovable. Sin embargo, su diseminación ha sido limitada por los altos costos de instalación de plantas de biogás convencionales. Una planta de biogás o biodigestor de polietileno es una alternativa para la producción de biogás a bajo costo, una tecnología que ofrece beneficios directos y funcionales. Como beneficios directos se han identificado el reemplazo de la combustión de combustibles fósiles gracias a la producción de metano y disminución en el uso de fertilizantes sintéticos por el contenido de nutrientes del material digerido. La estimación de valores funcionales incluye el potencial del uso de biogás para reducir la emisión de gases causantes del efecto invernadero (calentamiento global) emitidos durante la combustión de combustibles fósiles. Este estudio estima los beneficios directos y funcionales que pueden derivarse de la instalación de un biodigestor de 7,2 metros cúbicos de volumen. Palabras claves: Producción de biogás a bajo costo, análisis de ecosistema, valoración monetaria

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Estimación de los Beneficios Económicos Totales de la producción de

biogás utilizando un biodigestor de polietileno de bajo costo

F.X. Aguilar a, , R. Botero-Botero b

a Gobierno del Ecuador, P.O.Box 09 04 936. Guayaquil, Ecuador. E-mail: [email protected]

b Universidad EARTH, Apartado 4442-1000. Guácimo, Costa Rica..E-mail: [email protected]

Resumen

La digestión anaeróbica o biodigestión es considerada una herramienta efectiva en el

manejo de desechos orgánicos y la producción de metano como fuente de energía

renovable. Sin embargo, su diseminación ha sido limitada por los altos costos de

instalación de plantas de biogás convencionales. Una planta de biogás o biodigestor de

polietileno es una alternativa para la producción de biogás a bajo costo, una tecnología

que ofrece beneficios directos y funcionales. Como beneficios directos se han

identificado el reemplazo de la combustión de combustibles fósiles gracias a la

producción de metano y disminución en el uso de fertilizantes sintéticos por el

contenido de nutrientes del material digerido. La estimación de valores funcionales

incluye el potencial del uso de biogás para reducir la emisión de gases causantes del

efecto invernadero (calentamiento global) emitidos durante la combustión de

combustibles fósiles. Este estudio estima los beneficios directos y funcionales que

pueden derivarse de la instalación de un biodigestor de 7,2 metros cúbicos de volumen.

Palabras claves: Producción de biogás a bajo costo, análisis de ecosistema, valoración

monetaria

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Introducción

La digestion anaeróbica, biodigestión o metanación se refiere al uso de procesos

biológicos en un medio anaeróbico para romper cadenas de moléculas complejas en

sustancias más simples. (Lettinga and Van Haandel, 1993).

La aplicación de biodigestión se inició antes del siglo XX cuando el biogás era

quemado para dar iluminación en Inglaterra (Brown, 1987). En los años 1930s se

mantuvo un interés creciente en la aplicación de digestión anaeróbica, especialmente

en zonas rurales donde los productos de la digestión (biogás y efluente) pueden

convertirse en productos aprovechables por los agricultores. El biogás es una fuente

renovable de energía y el efluente (material digerido) tiene una alta concentración de

nutrimentos, bajo contenido de patógenos y prácticamente libre de semillas viables de

malezas (Brown, 1987; Marchaim, 1992).

La digestión anaeróbica puede considerarse como la forma más sencilla y segura de

dar tratamiento a excrementos humanos y animales en zonas rurales (Brown, 1987).

Pero, su aplicación a gran escala se ha visto limitada en parte por razones culturales

que desaprueban el uso de excrementos humanos en la producción de biogás y los altos

costos de instalación de un biodigestor convencional. (Fulford, 1993).

La adopción de biodigestores ha sido muy alta entre agricultores de áreas donde la leña

escasea o el acceso a electricidad u otras fuentes de energía es limitado. Esta situación

ha sido observada en campos de Colombia, Costa Rica, Ecuador, y Sri Lanka donde

los autores han estado envueltos en varios programas de extensión.

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2. Biodigestores

Como un resultado de la investigación en la tecnología de biogás se han desarrollado

diferentes diseños de plantas de biogás como el caso del tipo de la India con una

campana flotante o el modelo chino de campana fija para el almacenamiento de biogás.

(Brown, 1987; Marchaim, 1992). De acuerdo a la experiencia de Preston (2001) en

zonas tropicales los modelos de la India (también conocido como Gobar) y el modelo

Chino han tenido problemas por la aparición de grietas en el concreto, usado para

construir estas unidades, especialmente durante periodos largos de altas temperaturas.

Impulsado por la intención de resolver estos problemas el Dr. T.R. Preston desarrolló

un sistema de biodigestor utilizando polietileno en vez de cemento como material

esencial en su instalación. Una de las principales ventajas de un biodigestor de

polietileno (BDP) comparado con otros modelos de digestores es el bajo costo de

instalación y mantenimiento (Xuan et al., 1997; Botero et al., 2000). Además, los

materiales usados en la instalación del BDP son normalmente encontrados sin

dificultades en zonas rurales y tienen la ventaja de ser de bajo peso (Botero et al.,

2000; Aguilar, 2001a).

Rodriguez y Preston (2000), Botero et al. (2000) y Aguilar (2001a, 2001b) describen

en detalle el diseño e instalación de una BDP de bajo costo. El primer prototipo de esta

unidad de polietileno fue probado por una familia en Etiopía en el año 1985 por el

International Livestock Center for Africa (actualmente International Livestock

Research Institute). El polietileno era un material de bajo costo con un precio menor a

10 dólares americanos para un digestor de 4 m³ de capacidad líquida. El sistema

trabajó sin problemas y era fácil de manejar (Preston, 2001).

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Debido a su bajo costo de instalación en comparación a otras plantas de biogás y a su

exitosa adopción por parte de agricultores en América Latina y países del Sureste

Asiático el BDP es el sistema utilizado en este documento como modelo para estimar

los Beneficios Económicos Totales (BET) de la producción de biogás a bajo costo.

El objetivo de este estudio es preparar una evaluación preliminar de los BET derivados

de la instalación de un BDP de tamaño promedio usado por familias rurales. Los

Beneficios Económicos Totales constituyen un concepto que incluye beneficios

directos y valores funcionales derivados de la adopción de una nueva tecnología. Los

beneficios directos incluyen, por ejemplo, gastos no incurridos en la compra de otros

combustibles convencionales, gracias al uso de biogás y del efluente del biodigestor.

Valores funcionales incluyen el potencial de la tecnología para disminuir impactos

ambientales causados por otras fuentes convencionales de energía.

3. Métodos para la evaluación de los Beneficios Económicos Totales (BET)

Para estimar los BET de la digestión anaeróbica a bajo costo se identificó un

biodigestor de polietileno de tamaño promedio como el descrito por Aguilar (2001a,b)

y ha sido evaluado por sus características como una unidad en un sistema integrado de

producción agropecuaria. El proceso de evaluación incluye un análisis de sistemas con

entradas y salidas, al que posteriormente se procede a valorar en términos económicos

en base a la información derivada del análisis anterior. El método aplicado para la

valoración monetaria (términos económicos) es el de costos evitados como es descrito

por Pearce (1993); Turner et al., (1994); Edwards-Jones (2000); Russell (2001) entre

otros.

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Se ha preparado un análisis de sistemas siguiendo el modelo de compartimentos

sugerido por Russell (2001). El modelo de compartimentos se utiliza para simplificar

situaciones espaciales complejas. Un ejemplo de este modelo es el análisis de un

ecosistema de arroz preparado por Conway (1987) y que también incluye límites

sociales y ambientales.

Luego, la valoración de la producción de biogás y flujo de nutrientes es utilizada para

estimar los beneficios directos. El valor monetario del biogás se estima por su

capacidad para reemplazar otras fuentes de energía fósiles usadas comúnmente en

zonas rurales. El valor del efluente se calcula por el valor comercial de los nutrientes

recolectados al final del proceso de biodigestión. El valor de los nutrientes representa

al valor equivalente de nutrientes utilizando fertilizantes comerciales. Los valores han

sido estimados usando valores de fertilizantes en Tailandia.

El análisis de los valores funcionales de la aplicación de este tipo de biodigestor se

basa en el potencial del uso de biogás para reducir el uso de fuentes no renovables de

energía y su capacidad teórica para reducir la emisión de dióxido de carbono como un

gas de efecto invernadero.

4. Análisis de ecosistema para el uso de un biodigestor de polietileno (BDP)

Un biodigestor de tamaño promedio para una familia rural tiene un volumen total de

7,2 metros cúbicos, con una fase líquida de 5,1 m3 (75% del total de la capacidad) y

1,8 m3 para el almacenamiento del biogás (25% del total de su capacidad).

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EL BDP recibe una carga diaria de 21,6 kg de excrementos frescos mezclados con

86,4 kg de agua. Esto representa una carga anual de 7.885 kilogramos de excrementos

frescos y 31 536 kg de agua. De acuerdo a Botero y Preston (1986) ocho cerdos

adultos o una vaca lechera adulta (confinada a tiempo completo) puede producir la

cantidad necesaria por día. La mezcla de excrementos frescos y agua es necesaria para

mantener un flujo continuo de material orgánico dentro del biodigestor. Botero y

Preston (1986) sugieren esta mezcla en proporción 1/4, (excrementos/agua) para

reducir la concentración de sólidos de 15% en el material fresco a 3-4% en el material

cargado dentro de la planta de biogás.

Durante el proceso de digestión anaeróbica dentro del BDP, el carbono es el único

elemento que es emitido en cantidades considerables bajo condiciones normales

(Hedlun y Xu An, 2000). Botero y Preston (1986) y Hedlun y Xu An (2000) reportan

que otros nutrientes como nitrógeno, fósforo, y potasio se mantienen en iguales

cantidades, pero salen en una mayor concentración en el efluente, dado que el estiércol

a sido digerido dentro del biodigestor y se ha reducido su volumen.

Por tanto, la misma cantidad anual de macronutrientes que ingresa al sistema (36,5 kg

de nitrógeno, 58,4 kg de fósforo y 55,2 kg de potasio) es el que sale del biodigestor a

través de su tubo de salida. La Figura 1, muestra un flujo de nutrientes para un BDP de

las características descritas previamente.

El Cuadro 1 muestra el potencial de producción de metano, dióxido de carbono,

hidrógeno, nitrógeno, monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno por un año. Este

cuadro también incluye resultados que pueden ser obtenidos bajo dos tiempos de

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retención distintos: 20 y 50 días. El tiempo de retención representa el número de días

que el material orgánico permanece dentro del BDP para su digestión. El total de

metano producido en un año tiene un valor energético equivalente a 13 599,9 –

15 950,5 Mjoules, lo que es equivalente a 37,3-46,7 Mjoules por día. El Cuadro 2

muestra estos resultados.

La estimación del potencial que la instalación de un BDP tiene para reducir la emisión

de gases de efecto invernadero se basa en su capacidad para disminuir la emisión de

CO2 en comparación con combustibles fósiles. Un análisis teórico estima que un BDP

de 7,2 metros cúbicos puede producir 3.524,15-4.133,26 kWh/año considerando que

un metro cúbico de biogás tiene un equivalente de 5,96 kWh. Con la combustión de

biogás, en lugar de combustibles fósiles, como el caso del diesel que se usará como

parámetro en este estudio, hay un potencial de reducir 0,34 kilogramos de CO2 por

kWh de energía producido en base a datos propuestos por Kumar et al., (2000). El

valor total que puede reducirse por año, en términos de CO2 es del orden de 1,20-1,41

toneladas para un BDP de 7,2 m3 (Cuadro 3).

5. Valoración monetaria de los beneficios derivados de la instalación de un

bioidigestor de polietileno de bajo costo.

5.1. Beneficios directos

Basados en los lineamientos de Meynell (1982) los beneficios directos del uso de la

biodigestión pueden ser estimados en base al uso del biogás, como una fuente

alternativa a energías no renovables, y la aplicación del efluente como una sustitución

de nutrientes aportados por fertilizantes sintéticos.

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El valor comercial del biogás como fuente de energía, fue estimado en su equivalente

en valor energético de un combustible fósil que puede ser reemplazado por el uso de

biogás. Un combustible comúnmente utilizado en zonas rurales donde los BDPs son

instalados, es el diesel. De acuerdo a Sasse (1998), el valor neto en calorías de un

metro cúbico de biogás equivale a la energía emitida por la combustión de 0,55 litros

de diesel. Así, la producción anual de 693,50 metros cúbicos de biogás (50 días de

retención) equivale a 381,43 litros de diesel y 591,30 metros cúbicos (40 días de

retención) equivalen a 325,22 litros de diesel.

El valor comercial de un litro de diesel en Costa Rica es de US$ 0,42 (153,22 colones

por litro a un cambio de 366,41 colones por dólar al 13 de septiembre del 2002).

Calculando la cantidad de biogás por su equivalente energético en diesel por su valor

comercial, los beneficios directos derivados de la combustión de biogás ascienden a un

rango de entre US$ 136,59 a 160,20.

Referente al valor económico del efluente, el precio por nutriente es calculado en base

al valor comercial por kilo de cada nutriente de los fertilizantes sintéticos. El valor

económico anual del efluente se obtiene mediante el análisis del contenido nutricional

del material, multiplicado por el precio comercial por kilo de nutrientes como

nitrógeno, fósforo y potasio. Este valor se estima en US $23,1 por la producción de

58,4 kg de nitrógeno, US $148,4 por la producción de 36,5 kg de fósforo y US $88,75

por el contenido de 55.2 kg de potasio, para un total de US $260,25.

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El Cuadro 4 suma los principales beneficios directos derivados de la aplicación de

biodigestión a bajo costo. Los beneficios directos pueden incrementarse si el efluente

se seca y se vende como fertilizante sólido a otras fincas a un precio mayor que el

comercial. Falta por valorar la materia orgánica que contiene el efluente y de la cual

carecen por completo los fertilizantes sintéticos.

5.2 Valores funcionales

Los valores funcionales incluyen beneficios intangibles del uso de biodigestores como

algunos de los listados por Brown (1987), Fulford (1993), European Union (2000),

Kumar et al., (2000) como son:

- Reducción de la emisión de gases de efecto invernadero (metano y dióxido de

carbono por ejemplo) gracias a la reducción de la demanda de combustibles fósiles

y por la captura controlada de gas metano.

- Ahorro en el consumo de leña, previniendo deforestación y aportando energía aún

en períodos de escasa oferta de leña.

- Control de contaminación, disminución de malos olores (reducción en la emisión de

SO2) y disminución de enfermedades respiratorias asociadas a la quema de leña.

- Mejor control de plagas - reducción de patógenos y semillas de maleza.

Para evaluar los valores funcionales de la aplicación de un BDP, este estudio

únicamente incluye la capacidad del uso de biodigestión para reducir la emisión de

gases de efecto invernadero comparado con la combustión de combustibles fósiles

como es el caso del diesel. Otros valores funcionales como el potencial de reducir

enfermedades humanas, reducción de patógenos y semillas de maleza no se han

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incluido. Esto se debe a que no existe un consenso general concerniente al efecto

directo o indirecto de la biodigestión en estos asuntos.

Como ya se presentó en el análisis un BDP de 7,2 metros cúbicos puede evitar la

emisión de 1,20-1,41 toneladas de dióxido de carbono al año, cuando es comparado

con la combustión de diesel.. El Departamento del Ambiente del Reino Unido

(Department of the Environment of the United Kingdom, 1993) ha estimado que el

valor de la emisión de una tonelada de dióxido de carbono a la atmósfera (como un

contaminante global) fluctúa entre US $5 a 45 por año. Por tanto, el ahorro externo

gracias a la emisión de esa cantidad de dióxido de carbono al año, gracias a la

implementación de un BDP de 7,2 m3 se estima de entre US $7,1 a US $63,2.

Este valor puede parecer como un monto minúsculo, pero a una escala regional y

mundial adquiere una mayor dimensión. Según Kumar et al. (2000) en la India en el

año 1995 se estima, existían 14 millones de biodigestores en funcionamiento. De este

número 2,1 millones eran plantas de 6 a 10 metros cúbicos (Meynell, 1982). De estos

datos y el valor estimado de una tonelada de dióxido de carbono emitida en la

atmósfera, a nivel nacional, la India podría ahorrar entre US $246.015.840 a

1.876.392.000 en costos evitados relacionados a daños que puede causar el dióxido de

carbono en la atmósfera.

Además, Kumar et al. (2000) indica que 30 millones de toneladas de metano son

generadas anualmente por diferentes sistemas de producción animal y desechos. Estas

emisiones pueden reducirse a aproximadamente 13,24 millones de toneladas de

metano al año por la aplicación de sistemas de digestión anaeróbica. A nivel mundial,

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el uso de biodigestión puede evitar la emisión de alrededor de 420 millones de

toneladas de dióxido de carbono y puede prevenir la emisión de 49 mil toneladas de

óxidos de nitrógeno. Si estos números son convertidos a valores monetarios, la

aplicación mundial de la biodigestión podría resultar en un ahorro anual de entre

2.167,8 y 16.391,1 millones de dólares (Cuadro 5).

6. Beneficios económicos totales

El Cuadro 6 muestra los Beneficios Económicos Totales de la aplicación de un BDP de

7,2 metros cúbicos. Los valores directos se calcularon en base al valor comercial que

tienen el biogás y el efluente para reemplazar otros insumos. Los valores funcionales

representan la reducción en la emisión de gases de efecto invernadero en forma de

dióxido de carbono. Los Beneficios Económicos Totales para un BDP se estiman para

un período de 20 años (Cuadro 7). Es importante recalcar que cada 10 años el sistema

debe ser reemplazado completamente. El costo de instalación de un biodigestor de

polietileno en Costa Rica (incluyendo materiales y mano de obra) es de US $150.

Cuando se planea iniciar un programa de extensión para la diseminación de la

producción de biogás, los costos relacionados con la implementación de la tecnología

son siempre un componente muy importante. Los autores han observado interés por

parte de organizaciones internacionales, organismos no gubernamentales e individuos

en los sistemas de producción de biogás, usando un BDP por su bajo costo, en

comparación a otros sistemas. Por ejemplo, el costo de la instalación de un BDP es

cinco veces más bajo que una planta de biogás Gobar (caso tomado del sur de la

India). Organizaciones e individuos se ven motivados por el bajo costo de una

tecnología que ofrece muchos beneficios y los autores han recibido interés en su

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implementación desde lugares tan distantes como la India, Sri Lanka, Pakistán o

Mongolia.

Estudios como este, muestran los varios beneficios de la tecnología de biodigestión y

pueden sugerir su implementación como fuente de combustible y nutrientes. Sin

embargo, un programa enfocado a la instalación de BDPs solo debe ser implementado

si sus potenciales usuarios (agricultores y familias) lo encuentran como una tecnología

útil y están dispuestos a aplicarla. En ocasiones existen barreras culturales y sociales

que deben ser identificadas con anterioridad y que pueden limitar el uso de

excrementos para la producción de combustible y fertilizante.

Los autores han experimentado la aplicación poco exitosa de programas que han sido

propuestos en base a un análisis económico de la tecnología. Al contrario, la mejor

experiencia en proyectos de este tipo se ha tenido en la que los mismos usuarios han

asumido los costos de instalación y participado del proceso de adopción y

diseminación de la tecnología.

7. Conclusiones

Los beneficios de la aplicación de biodigestión a bajo costo han sido expresados como

los Beneficios Económicos Totales de esta tecnología. Una familia rural requiere en

promedio un biodigestor de 7,2 metros cúbicos de capacidad total y cuyos beneficios

anuales directos por el uso del biogás y del efluente se estiman entre US$ 396,84 y

420,45. Los valores funcionales estimados como el potencial para reducir la emisión

de CO2 comparado a la combustión de combustible fósil como el diesel, comúnmente

usado en el medio rural, se estima en US $7,1 a 63,2. Los costos de instalación y

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manejo llegan a los US $296 durante el primer año. Los Beneficios Económicos

Totales Netos (beneficios totales menos costos) estimados de la aplicación de un BDP

durante su primer año son de US $112,65. Este valor se incrementa del segundo hasta

el noveno año, decreciendo al décimo año en el que el sistema debe ser reemplazado.

Los Beneficios Económicos Totales, que incluyen la suma de beneficios directos y

valores funcionales, demuestran los beneficios de esta tecnología de producción de

biogás a bajo costo. Sin embargo, si se planea la extensión de un programa para

diseminar el uso de biodigestores, debe realizarse también un estudio socio-cultural

antes de iniciar cualquier programa.

Agradecimientos

Los autores agradecen comentarios de parte del Professor Paul Davies y el Dr. Richard

Baines del Royal Agricultural College de Inglaterra y a miembros del Asia Pacific

Natural Agriculture Network y Saraburi Centre de Tailandia, por su apoyo logístico.

Asimismo, resaltan el interés de los usuarios de biodigestores en Colombia, Costa

Rica, Ecuador, Sri Lanka y el mundo entero, quienes han encontrado en esta sencilla

tecnología una respuesta a varios problemas.

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Cuadros

Cuadro 1. Producción total de biogás por año calculado para un biodigestor de

polietileno cargado anualmente con un total de 7.885 kilogramos de

excrementos frescos de cerdo.

Gases Porcentaje (volumen) a

Litros producidos al año

Xuan et al. (1995) Botero y Preston (1986) CH4 60,0 384.345 450.775 CO2 33,2 196.312 230.242 H2 1,0 5.913 6.935 N2 0,5 2.957 3.468 CO 0,1 591 694 O2 0,1 591 694 SH2 0,1 591 694 Biogas 100,0 591.300 693.500 Fuente: a Adaptado de Van Buren, 1979 y Marchaim, 1992.

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Cuadro 2. Producción total de biogás y su equivalente en Mjoules para un total de

7.885 kilogramos de excrementos de cerdo al año

Tiempo de retención

Biogás (l/año) Joules/l c Joules/año Mjoules/año

20 días a 591.300 23.000 13.599.900.000 13.599,9

50 días b 693.500 23.000 15.950.500.000 15.950,5

a 75 litros de biogás producido por kilogramo de excremento fresco (Xuan et al., 1995). b Producción diaria de biogás (litros) equivale al 35% de la fase líquida c Meynell (1982).

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Cuadro 3. Disminución en la emisión de dióxido de carbono por el uso de biogás

producido por un biodigestor de 7,2 metros cúbicos como alternativa a la

combustión de diesel.

Producción de biogás (m3/año)

Energía producida

(kWh/año) a

Ahorro en emisión

(kg CO2/kWh)b

Disminución en emisión de CO2

(kg/año)

Disminución total en emisión de CO2 Toneladas/año

591,30 3.524,15 0,34 1.198,21 1,20 683,50 4.133,26 0,34 1.405,31 1,41

a De acuerdo a Sasse (1988) el equivalente calorífico de 1 metro cúbico de biogás es de 5,96 kWh. b Disminución de emisiones estimado por Kulmar et al. (2000).

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Cuadro 4. Beneficios directos de la aplicación de un sistema de digestión

anaeróbica utilizando un BDP de 7,2 metros cúbicos con una carga anual de

7.885 kg de excrementos frescos de cerdo.

Beneficios Valor Caso A Caso B A. Biogás como fuente de energía

a. Producción neta anual de biogás (m3/año)

693,50 591,30

b. Equivalente neto a la combustión de combustible fósil (litros de diesel)

381,43 325,22

c. Precio comercial por unidad de combustible fósil (US$/litro)

0,42 0,42

d. Ahorro total anual por el uso de biogás (b*c)

160,20 136,59

B. Efluente como fertilizante

g. Nitrógeno – US$ 23,10 23,10 h. Fósforo – US$ 148,40 148,40 i. Potasio – US$ 88,75 88,75 k. Beneficios totales derivados del uso del efluente (g+h+i)

260,25 260,25

C. Beneficios directos totales al año (d+k)US$

420,45 396,84

Caso A: 20 días de tiempo de retención (Xuan et al.,1995). Caso B: 50 días de tiempo de

retención (Botero y Preston,1986)

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Cuadro 5. Reducción anual hipotética de la emisión de metano, dióxido de

carbono y óxidos de nitrógeno debido a la aplicación de la tecnología de

biodigestión anaeróbica y su valor económico estimado

Toneladas

totales (000s)

Equivalente CO2 por

tonelada a

Total CO2 (000s)

Valor económico (US$ /tonelada) b

US$ (millones)

Metano 13.240 25 331.000 5,9 - 45 1.967,8 – 14.878,5 Dióxido de carbono

4.200,00 1 420.000 5,9 - 45 2.496,9 –18.879,0

Oxido de nitrógeno

49 320 15.680 5,9 - 45 93,2 – 704,8

Total 4.557,9 – 34462,3 a Estimado por De Hann et al. (1996). d Departamento del Ambiente del Reino Unido (1993).

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Cuadro 6. Beneficios económicos totales derivados de la aplicación de la

tecnología de biodigestión para un BDP de 7,2 m3 en un período de 20 años.

Años

0 1 5 10 15 20 Beneficios Valor de biogás 148,40 152,85 172,04 199,44 231,20 268,03 Valor de efluente 260,25 268,06 301,70 349,75 405,46 470,04 Valor funcional 35,15 36,20 40,75 47,24 54,76 63,48 Beneficios totales 408,65 420,91 473,74 549,19 636,66 738,07 Costos Instalación 150,00 0,00 1,00 201,59 0,00 270,92 Manejo 146,00 150,38 169,25 196,21 227,46 263,69 Costos totales 296,00 150,38 170,25 397,80 227,46 534,61 Beneficios netos por año 112,65 270,53 303,48 151,39 409,20 203,46

* Un descuento anual del 3% se aplica como sugiere el modelo de Fankhauser, citado por Departamento del Ambiente del Reino Unido (1993). El descuento es una técnica aplicada para evaluar proyectos cuyos costos y beneficios varían a través del tiempo (Craven, 1984).

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Límite a nivel de finca

Nivel de límite exterior del sistema

Hidrólisis, fermentación, acetogénesis, dehidrogenación metanogénesis

CH4, CO2, H2, N2, CO, O2, SH2

CO2, H2O

N: 58,4 kg/año P: 36,5 kg/año K: 55,2 kg /año

C: 335,8 kg/año

N: 58,4 kg/año P: 36,5 kg/año K: 55,2 kg/año

7.885 kg de excrementos frescos 591.300-693.500 litros biogas/año

Entrada Salida

Figure 1. Análisis de ecosistema para un biodigestor de polietileno basado en Hedlun y Xu An (2000).

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