Estudio para la implementación de biodigestores en distintos sistemas pecuarios en Costa Rica.

Abstract

El uso desmesurado de combustibles fósiles ha provocado cambios en la atmósfera, elevando los niveles de CO2 y distorsionando el clima a nivel mundial. Diversos países han implementado políticas ambientales y han propuesto alternativas tecnológicas. Sin embargo, pocos han realizado grandes cambios en su matriz energética. A hoy, los combustibles fósiles son la principal fuente de energía, esto debido a la falta de implementación de políticas a nivel mundial que incentiven el uso de energías alternativas y a la falta de transferencia de tecnologías. Por consecuente, existe carencia de estudios que midan el impacto económico-ambiental de estas tecnologías. La biodigestión es una alternativa eficaz que aborda dos grandes problemas ofreciendo soluciones viables: la reducción de energía fósil y el tratamiento adecuado de residuos orgánicos. Además, la biodigestión puede llegar generar beneficios tangibles (biogás, biofertilizante) como intangibles (manejo de olores, bienestar animal, control de plagas y enfermedades) mediante el procesamiento adecuado de residuos orgánicos. El siguiente trabajo es una investigación sobre el uso de biodigestores para el tratamiento de residuos pecuarios. El propósito principal de este proyecto es brindar herramientas, información y guía a los tomadores de decisiones para facilitar la implementación de estas tecnologías en sistemas pecuarios de pequeña y mediana escala en Costa Rica. Se presentan: i. Fundamentos sobre los procesos de degradación anaeróbica; y para cuatro fincas pecuarias de diversos tamaños y sistemas de producción se presentan: ii. Cálculos para el diseño de biodigestores, iii. Tecnologías para la generación y uso eficiente de productos de la biodigestión, y iv. la Factibilidad técnica y financiera de estas tecnologías. Los resultados demuestran que los biodigestores son una alternativa eficiente para el tratamiento de residuos de diferentes sistemas pecuarios y a distintas escalas. El costo (valor actual neto calculado para un plazo de 10 años) de los sistemas convencionales estudiados era entre 1,2 y 4,2 veces más alto que los sistemas de biodigestión, dependiendo del tipo y tamaño de finca y del propósito del biodigestor. Se recomienda que las agencias de extensión del país promuevan y asesoren más las tecnologías de sistemas anaeróbicos, especialmente en sistemas pecuarios donde el uso térmico es una alternativa eficiente para la reducción de GLP y/o electricidad, como lo es en la industria porcina.

The excessive use of fossil fuels has caused changes in the atmosphere, raising CO2 levels and distorting the global climate. Several countries have implemented environmental policies and have proposed technological alternatives. However, few have made major changes in their energy matrix. Today, fossil fuels are the main source of energy, due to the lack if implementation of global policies that encourage the use of alternative energies and the lack of technology transfer. As a result, there is a lack of studies that measure the economic-environmental impact of these alternative technologies. Biodigestion is an effective approach that addresses two major problems offering viable solutions: the reduction of fossil energy and the proper treatment of organic waste. In addition, biodigestion can generate tangible benefits (biogas, biofertilizer) as well as intangible benefits (odor management, animal welfare, pest and disease control) through the proper processing of organic waste. The following work focuses on the use of biodigesters for the treatment of livestock waste. The main objective is to provide tools, information and guidance to decision makers to facilitate the implementation of these technologies in small and medium scale livestock systems in Costa Rica. It presents: i. Fundamentals on anaerobic degradation processes; and for four animal farms of different sizes and production systems it presents ii. Calculations for the design of biodigesters, iii. Technologies for the generation and efficient use of biodigestion products, and iv. The technical and financial feasibility of these technologies. The results show that biodigesters are an efficient alternative for the treatment of waste from different livestock systems at different scales. The cost (net present value calculated for a period of 10 years) of the studied conventional systems was between 1.2 and 4.2 times higher than the biodigestion systems, depending on the type and size of the farm and on the purpose of the biodigester. It is recommended that the country’s extension agencies promote and advise more on anaerobic system technologies, especially in livestock systems where thermal use is an efficient alternative for the reduction of LPG and/or electricity, as it is the case in the pig industry.