Diseño de un sistema de biodigestión-cogeneración de 85kW para autoconsumo en comunidades de Los Altos de Chiapas (México)

Abstract

[ES] El presente trabajo consta del estudio de una instalación de biodigestores en las distintas comunidades de los Altos de Chiapas, en México, con el fin de sustituir el tradicional, dañino y contaminante uso de leña para cocinar y calentarse. El objetivo general es contribuir a la reducción del calentamiento global y, a su vez, proteger la salud de los habitantes de las comunidades indígenas por la inhalación constante de humos. La instalación del biodigestor se basará en un sistema compuesto por tres elementos: el digestor, un motor de cogeneración y un gasómetro. El proceso de biodigestión ocurre en los llamados digestores a partir de materia orgánica animal, culinaria o humana mezclado con agua. Es un proceso anaerobio cuyos productos finales son el biogás y el digestato o biol. El biogás se utilizará como combustible renovable que puede ser usado de forma autónoma para obtener energía eléctrica o térmica y el biol se usará como fertilizante natural para los campos de cultivo. Implementando este sistema, se consiguen cocinas libres de humo, fertilizantes naturales para su uso agrícola y energía para los pequeños productores. Todo ello, ayuda a afrontar los retos de la pobreza, la seguridad alimentaria y el cambio climático antropogénico.

[CAT] Aquest treball consta de l'estudi d'una instal·lació de biodigestors a les diferents comunitats dels Alts de Chiapas, a Mèxic, per substituir el tradicional, nociu i contaminant ús de llenya per cuinar i escalfarse, així com dotar els poblats de electricitat i il·luminació. L'objectiu general és contribuir a la reducció de l'escalfament global i, alhora, protegir la salut dels habitants de les comunitats indígenes per la inhalació constant de fums i augmentar-ne la qualitat de vida. La instal·lació del biodigestor es basarà en un sistema compost per tres elements: el digestor, un motor de cogeneració i un gasòmetre. El procés de biodigestió ocorre en els anomenats digestors a partir de matèria orgànica animal, culinària o humana barrejat amb aigua. És un procés anaerobi els productes finals del qual són el biogàs i el digestat o biol. El biogàs s'utilitzarà com a combustible renovable que pot ser usat de forma autònoma per obtenir energia elèctrica o tèrmica i el biol s'usarà com a fertilitzant natural per als camps de cultiu. Implementant aquest sistema, s'aconsegueixen cuines lliures de fum, fertilitzants naturals per a ús agrícola i energia per als petits productors. Tot això ajuda a afrontar els reptes de la pobresa, la seguretat alimentària i el canvi climàtic antropogènic.

[EN] This project includes the study of a biodigester installation in the different communities of the Altos de Chiapas, in Mexico, in order to replace the traditional, harmful and polluting use of firewood for cooking and heating, as well as providing the towns with electricity and lighting. The general objective is to contribute to the reduction of global warming and, in turn, protect the health of the inhabitants of indigenous communities due to the constant inhalation of smoke and increase their quality of life. The biodigester installation will be based on a system made up of three elements: the digester, a cogeneration engine and a gas holder. The biodigestion process occurs in the so-called digesters from animal, culinary or human organic matter mixed with water. It is an anaerobic process whose final products are biogas and digestate or biol. The biogas will be used as a renewable fuel that can be used autonomously to obtain electrical or thermal energy, and the biol will be used as a natural fertilizer for the cultivated fields. By implementing this system, smoke-free kitchens, natural fertilizers for agricultural use and energy for small producers are achieved. All this helps to face the challenges of poverty, food security and anthropogenic climate change.