Diseña sistema electrónico para monitoreo y control de biodigestor en la BUAP

Investigadores de la Facultad de Ciencias de la Electrónica (FCE) diseñaron un sistema único en el país, capaz de monitorear y controlar las diferentes funciones de un biodigestor, así como mandar señales para su posterior interpretación y análisis.

Los biodigestores son una tecnología apta para disminuir la contaminación de los residuos orgánicos y generar energía renovable que evite que el gas metano de los residuos se desperdicie y contamine la atmósfera, generando calentamiento global; sin embargo, si los biodigestores no operan de forma óptima podrían producir pérdidas monetarias y causar más polución, señaló el doctor Ricardo Vázquez Perales, quien ha desarrollado este proyecto en equipo con el doctor Luis Armando Moreno Coria y la ingeniera Gabriela O. Gastelum Fernández.

Tener una visualización y registro de las funciones del proceso interno permite tomar decisiones oportunas en cuanto a la operación del biodigestor; por ello, el propósito de este proyecto es monitorear, mediante dispositivos electrónicos e instrumentación adecuada, tanto la fase líquida, como la gaseosa, dentro del biorreactor.

El prototipo experimental cuenta con un sistema de agitación mecánica del sustrato (mezcla orgánica), que también permitirá realizar distintas pruebas experimentales.

Este sistema electrónico es una creación original de la FCE y en México no se han hecho antes este tipo de desarrollos con un diseño tan original; el sistema integra todas las señales en tiempo real, tiene una interfaz amigable con el usuario e incluye software para traducir dichas señales en información procesable por computadora, que permite visualizar gráficamente los resultados del desempeño del biodigestor, resultando una gran contribución para el sector.

El académico, quien es doctor en Ingeniería de la Energía por el Instituto de Energías Renovables de la UNAM, subrayó que hasta ahora los biorreactores han funcionado como cajas negras, en las que el usuario no tiene conocimiento acerca de qué es lo que sucede dentro de estas, sólo en términos generales. 

Afirmó que los resultados y conclusiones que deriven de esta investigación permitirán avanzar en otras etapas que podrían integrar nuevos subsistemas, “al analizar la operación y los diferentes comportamientos ante cada experimento es posible probar nuevas variantes e hipótesis sobre la operación del biodigestor, de lo cual se derivarán conclusiones para implementar mejoras”.

Asimismo, se tramitará la solicitud del prototipo experimental del sistema de monitoreo electrónico; aunado a esto se presentarán los avances de este trabajo en congresos a nivel nacional y en publicaciones internacionales.

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MANEJO DE RESIDUOS E IMPORTANCIA DE LOS BIODIGESTORES

El doctor Vázquez Perales dio a conocer que los residuos que tienen un mejor potencial para producir biogás son las excretas, especialmente de ganado vacuno y porcino; en México existe una gran cantidad de biodigestores y hay muchísima ganadería, tanto de mediana como de gran escala, por lo que existe un potencial significativo para producir biogás y así evitar que las heces de los animales contaminen el agua, el suelo y la atmósfera.

El biogás obtenido contiene algunas cantidades significativas de CO2, metano y ácido sulfhídrico, entre otros, por lo que no se considera un gas natural; sin embargo, cuenta con las características para usarse en combustiones en el medio rural o para necesidades básicas, como calentar agua, y si este se filtra puede llegar a ser de muy buena calidad e incluso utilizarse como gas para un motogenerador y así producir electricidad, siempre y cuando se cuente con suficiente materia prima para generar gas en cantidades considerables.

Desde hace muchos años, en México se han utilizado los biodigestores como alternativa para obtener biogás; sin embargo, la mayoría opera sin condiciones óptimas, perdiendo productividad y la posibilidad de generar beneficios cuantiosos.

Por fuera, un biodigestor se ve como un tanque o una bolsa que encierra los residuos que se degradan y se convierten en gas, pero es mucho más que eso, adentro suceden importantes reacciones bioquímicas que requieren condiciones óptimas para biotransformar los residuos en gas.