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Microcuenca de Jabón Mayo
Altitud: ~ 4000 m s.n.m., 0.61 atm
Temperatura media anual: 8º – 10º C
1800 familias reunidas in 11
comunidades.
Actividades productivas
Agricultura
Ganadería
Artesanía: tejidos, ladrillería,
carpintería, cerámica.
Bajos ingresos
Situación típica del Sur del Perú:
pequeñas unidades productivas
agropecuarias. Grande demanda
potencial de biodigestores
Biodigestores:
Calidad vida (sobre todo reducida contaminación
domestica)
Protección ambiental
Generación ingresos
De simple tecnología energética a componente central de sistemas
agroecológicos y de saneamiento.
ESTIERCOL Eficiencia térmica global ~ 8 – 15 %Combustión directa,
η FOGON ~ 8 – 15 %
BIOGAS
Conversión anaeróbica, ηD ~ 20 – 50 %
Eficiencia térmica global ~ 10 – 25 %Combustión biogás,
η QUEMADOR ~ 50 %
Sistema de producción alimentar y energético sostenible y económico, con baja dependencia de insumos externos, elevado reciclaje de nutrientes. Seguridad alimentaria y acceso al mercado.
Involucrar los campesinos en el diseño y implementación de los sistemas integrados. Progreso del conocimiento a través del confronto social (yachachiq) en vez de la aplicación de soluciones estándar. Es fundamental si queremos producción agroecológica, a causa de las diferencias geográficas.
INVESTIGACIÓN
TECNOLOGICA CAPACITACIÓN YACHACHIQ
DESARROLLO PARTICIPATIVO DE LA TECNOLOGÍA
ESTRATEGIA DE DISEMINACIÓN DE LA TECNOLOGÍA
2006: Se instalan los dos primeros digestores
2007: 7 digestores instalados
2008: 5 digestores instalados (hasta la fecha)
2008: se capacitan a más de 10 Yachachiq
CONTEXTO
Fundamental la colaboración de
propietarios y yachachiq
Aumento de la temperatura de digestión en zonas
alto andinas
Facilitar manejo por parte del usuario
Optimización parámetros: dilución UNSAAC
Saneamiento
Usos y aplicaciones del biogás
Usos y aplicaciones del biol
Manufactura industrial del digestor
(++) Sencillo de construir
(+) Materiales: LDPE, PVC. Ligeros: facilidad de transporte.
(++) Bajo coste inicial (materiales, transporte, mano de obra)
(+) Flujo pistón horizontal: L/D > 5
(+) Ideal en zonas con alto nivel freático o terrenos rocosos
(+) Mayor superficie expuesta a la radiación solar
(-) Mayor superficie ocupada
(-) Sin agitación
(-) Baja presión suministro biogás.
(--) Vida útil (5 -10 años? Depende
material)
Yanaoca: temperatura media anual 8 - 10º C.
El “self-heating” del digestor es rarísimo. Predominio de los flujos de calor con el exterior y de la temperatura de la alimentación.
Velocidad producción biogás fuertemente dependiente de T. “Rule of thumb”: la
velocidad se duplica cada 10ºC de aumento de la T.
(Lettinga, 2001)
¿Cómo aumentamos la Temperatura?
Disminuir perdidas y aumentar ganancias
Importante evolución del diseño durante la
investigación.
Recambio aireDeltaT IN-OUT
Flujos calor
al exterior
Reducción en la dimensión del invernadero Aumenta la T máxima del aire durante el día (mayor
superficie irradiada/volumen aire)
Más fácil “sellar” el invernadero: Disminuyen corrientes aire con el exterior
Aumenta % humedad aumenta efecto invernadero aumenta T
Disminuyen costos material.
Menores riesgos por ingresos de animales y humanos.
Invernaderos grandes en caso de “sistema” con cultivos y crianza animales menores (y T ambientales no tan bajas).
Usamos una zanja ligeramente más abierta que las “clásicas” (Preston, Aguilar, Jaime Martí).
a) c) (+) Aumenta superficie expuesta a la radiación solar y a los flujos de
calor con aire del invernadero
(-) Disminuye volumen liquido contenido en la manga
(-) Flujo pistón más disperso
(-) Desaparece campana del gas
(-) Aumenta volumen liquido que sufre oscilaciones de T inhibitorias.
Conducción al suelo: al menos 20 cm de paja (¿se reducen a 10 cm?) entre digestor y las paredes de la zanja.
Implica un plástico adicional anti-humedad
IN-OUT: calienta agua para preparar la mezcla
Radiación IR hacia el cielo: la mayor parte del
calor que se pierde de noche en un invernadero es
a través de mecanismos radiativos (>
convectivos).
Importante usar coberturas con alta termicidad.
Plastilene INFRALENE: 80% termicidad (cuando
nuevo).
Hay que pedir fichas técnicas!
Convección nocturna entre BD e invernadero:
falso techo movible, corta las corrientes
convectivas.
Paredes de adobe para acumular calor.
Doble pared con aislamiento de aire (5 cm), sobre
todo en caso de biodigestor elevado.
Propietarios expresan problemática del manejo del digestor: mucho tiempo para preparar y alimentar la mezcla.
Mezcla homogénea es básica para aumentar producción gas. Primer paso: poza de mezcla
Segundo paso: agitador
Falta experiencia con estiércol cuy y estiércoles “sucios” (con restos de forraje).
¿Es el digestor una alternativa viable para el tratamiento de las excretas humanas?
En Asia, alto porcentaje de digestores conectados a letrina.
El Biol a menudo se composta.
Tres digestores en Yanaoca con letrinas Faltan análisis sobre patógenos en el efluente
¿ cómo establecer los valores limites?
Integrar saneamiento en digestor libera mayores fuentes de financiamiento.
Mayores limitaciones en
el uso del biol.
Tratamiento secundarios
(filtros, wetlands, etc.)
El biol pierde nutrientes.
Cocción de alimentos: el uso más importante. Contaminación
Comodidad
Deforestación
Combustión sin aire primario: eficiencia máxima? Primeros experimentos: < 30%!!
Mejorar diseño de la cconcha estilo fogón mejorado
Distribución de la llama
Combustión con aire primario: eficiencia máxima?
presión de biogás mínima? diseño del gasometro
Usado también como sistema di
medición de la producción de
biogás
Nos faltan datos!
Valores de productividades: difícil propaganda uso
biol
Buenas prácticas principales
Experimentos en condiciones controladas
Experimentos UNSAAC
Impulsar experimentación campesina
Recuperar y sistematizar experiencias exitosas
Diseño desarrollado en colaboración con CIDELSA, Lima.
Material: membrana en PVC Sellado por alta frecuencia
Mayor duración Grosor: 0.6 -1.00 mm
Mayor presión máxima de trabajo Tensión máxima de la membrana:17 N/mm2 (Agrofilm: 1.76 N/mm2)
Permite tener entradas y salidas múltiples Salida para los lodos sedimentados
Entrada para letrina
Costos materiales instalación completa: 1750 soles (PVC) vs 1050 soles (Polietileno Agrofilm) Solo el digestor en PVC: 1000 soles
Reducción media consumo bosta: 50%. No se llega
al 100% a causa de limitada producción gas y a
hechos culturales: algunas comidas siempre con
fogón y disminución riesgo.
Producción gas: hasta 5 horas diarias
Valor aproximado: 0.2 Nm3/m3/día
Medición de T en el mes de Setiembre en la
Microcuenca de Jabon Mayo – 4000 m:
Digestor 2006 (invernadero grande): 13 ºC
Digestor 2007: 19 ºC
Digestor 2008: 24 ºC
Problemas graves en digestores 2006 – 2007: Crecimiento pasto al interior fitotoldo transpiración
causa aumento humedad condensación humedad el aislamiento en paja se moja!
La tubería del gas bajo el invernadero se dobla a causa del calor: posible acumulación de la condensa.
El ganado daña el invernadero
Nuevas soluciones incorporadas al diseño 2008.
Verificar y experimentar nuevas soluciones
tecnológicas
Robustez del diseño: duración
Promover codigestión con vegetales.
Acumulación lodos
Verificar estrategia de diseminación
Promoción y transferencia a través de
Yachachiq – horizontal. Seguimiento? Dependencia hacia la
ONG?
Microempresas -> contratos -> calidad -> garantías
El seguimiento es fundamental.
Problema de los repuestos (agrofilm)
Estrategia de financiamiento
¿SNIP?
Mercado créditos de carbono
Más fácil con metodología Gold Standard (mercado
voluntario): tiene concepto de “demanda suprimida”.
Acoplar uso biogás a usos productivos: queso,
mermeladas, yogur.
