Efficient Production of Biogas through Heating the Substrate with Low Temperature Solar Thermal Energy

Abstract

Este proyecto de investigación tiene la finalidad de mejorar la producción de biogás mediante el calentamiento del sustrato (lodo), con energía solar térmica de baja temperatura inferior a los 100°C. Para calentar una masa biodegradable de 693 kg, compuesta por estiércol de vacuno, pennisetum clandestinum, urea y agua, se utilizaron 6 colectores planos (CSP) con potencia térmica total de 6000 W, orientados al sur y ángulo de inclinación de 20°en una región de latitud −0.3°. El agua caliente sanitaria (ACS) ingresa a la región anular del digestor a una temperatura promedio de 35°C logrando mantener la fermentación anaeróbica durante el día y la noche a una temperatura cercana a los 26°C, dentro del rango mesofílico. El equipo utilizado para el ensayo es un digestor de cilindros concéntricos construido en acero al carbono. El sustrato y el gasómetro se localizan en la parte interna del recipiente y el agua caliente circula por la pared anular del tanque que se encuentra aislado por el exterior para reducir las pérdidas térmicas al ambiente. Por otra parte, para determinar de manera indirecta la producción eficiente de biogás, se utiliza una variable física: la presión interna del recipiente que contiene el gas generado. En el trascurso de 30 días de retención hidráulica (TRH), se logra un incremento en la presión interna de 4.8 PSI/día, en forma lineal. Esta nueva alternativa para producir biogás puede ser útil en los sectores agrícolas y ganaderos para la obtención de biocombustible.