En la industria lechera, la producción de biogás puede generar beneficios, incluso en las granjas pequeñas

Las granjas lecheras deben gestionar unas aguas residuales con unos niveles especialmente elevados de materia orgánica; este proceso puede suponer un desafío importante. Sin embargo, establecer una planta de digestión anaeróbica en la granja que genera biogás a partir de los lodos del ganado ofrece varios beneficios:

• Captura el metano y lo convierte en una fuente renovable de energía que puede usarse para sustituir los combustibles fósiles para la calefacción u otras fuentes de electricidad.
• Evita que el metano, un gas con un potente efecto invernadero, se escape a la atmósfera.
• El digestato, el material sobrante del proceso de digestión, puede procesarse para ser usado como fertilizante natural y sustituir los fertilizantes químicos ricos en carbono. Este fertilizante es más respetuoso con el medio ambiente que los lodos de ganado no digeridos ya que se eliminan las semillas de planta, patógenos y bacterias que generan olor en el proceso de digestión anaeróbica, y se reduce la contaminación por nitratos en los cursos de agua.

La inversión inicial necesaria para establecer una planta de digestión anaeróbica in situ en las granjas lecheras más pequeñas puede suponer un desafío para los granjeros que podría no recuperarse rápidamente. Pero si los granjeros contribuyen, la digestión anaeróbica puede seguir siendo una proposición viable.

¿Cuánto cuesta?

Según el informe publicado en 2020 por la entidad National Westminster Bank, los costes estimados asociados con el establecimiento de un digestor anaeróbico en una granja lechera pequeña en el Reino Unido van de las 3.000 a las 6.915 libras esterlinas (3.610-8.320 dólares estadounidenses) por kWe (kilovatio de capacidad eléctrica).

Los granjeros también deben tener en cuenta los costes asociados con la realización de un estudio de viabilidad y las evaluaciones medio ambientales o de otros tipos, así como la tramitación de los permisos y licencias necesarios. Estos costes adicionales normalmente se sitúan entre el 10 y 15% del coste total.

Por regla general, para gestionar los lodos derivados de 200 vacas lecheras se necesita un digestor con una capacidad de 200 m³, que produce unos 20 kWe de potencia de forma continua, el coste mínimo para configurar un digestor de estas capacidades sería de 66.000 libras o unos 80.000 dólares.

Dado que el digestor es el mayor gasto, es importante que los granjeros hagan una consideración cuidadosa de sus opciones. Las plantas de biogás modulares a pequeña escala cuestan mucho menos que los sistemas más grandes y pueden ser todo lo que se necesita en una pequeña granja lechera. Los granjeros también pueden reducir los costes usando su propia maquinaria y trabajadores para los trabajos de excavación civiles necesarios.

Flujos de ingresos

Pueden generarse ingresos a partir de las ventas de biogás rico en metano, que puede usarse para generar electricidad, ofrecer calefacción e incluso alimentar el proceso de digestión anaeróbica. El biogás puede tratarse para eliminar las impurezas —como sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono y agua— y entonces venderse para el uso en la red de gas natural, o puede comprimirse para alimentar determinados vehículos. Muchos países ofrecen incentivo para el uso de energía renovable, que los granjeros pueden usar para aumentar la rentabilidad.

El digestato que queda puede usarse como un fertilizante rico en nutrientes, venderse o usarse en la granja.

Retorno de la inversión y costes de funcionamiento

Los proyectos de digestores anaeróbicos normalmente consiguen un retorno de la inversión en un plazo de dos a cinco años, dependiendo de factores como la carga orgánica y los gastos de capital. Asimismo, en Estados Unidos, pueden reducirse las obligaciones fiscales federales de una empresa gracias a los incentivos en forma de créditos fiscales por inversión (ITC por su siglas en inglés). En términos de gastos operativos, los métodos de tratamiento aeróbicos tradicionales se sitúan en un intervalo de 0,01 a 0,05 dólares por galón (5,67 dólares por 1.000 galones – 3.785 litros) de los residuos de agua tratados. Por su parte, la digestión anaeróbica no solo reduce los gastos en curso sino que también genera ingresos, que en general son de aproximadamente 0,39 dólares por cada 1.000 galones – 3.785 litros de aguas residuales tratadas.

Soluciones de Residuos-A-Energía

El digestor anaeróbico con concentración de lodos de Fluence, un proceso de mezcla completo con recirculación de biomasa anaeróbica, puede gestionar residuos líquidos con un COD de 40.000 mg/L y superior, y ofrece la mejor solución para las granjas lecheras.

El biogás producido en un digestor anaeróbico puede contener elevados niveles de sulfuro de hidrógeno, que puede dañar los cogeneradores y los hervidores, y debe eliminarse. La tecnología única de Fluence de desulfuración de biogás es una de las soluciones más eficientes y efectivas en lo que se refiere a los costes en el mercado.

Para ser viable desde un punto de vista financiero, el sistema de digestión anaeróbica debe mejorar la eficiencia de la granja sin incurrir en unos costes más elevados por vaca que el sistema actual de almacenamiento, tratamiento y eliminación de lodos.

El equipo de expertos de Fluence puede evaluar la viabilidad financiera del proyecto, calcular los gastos de capital, proponer soluciones para reducir los costes de funcionamiento y realizar una estimación de retorno de la inversión. Póngase en contacto con Fluence para saber cómo nuestras soluciones de desecho-a-energía en la granja pueden mejorar sus resultados.