Modelo matemático para evaluar la valorización energética de biomasas agrícolas mediante digestión anaerobia

Abstract

Santander se destaca por la alta producción de cultivos transitorios como papa, yuca, tabaco, frijol, maíz; y cultivos permanentes como caña, piña, naranja, café y cacao. Las actividades de cultivo, cosecha y procesamiento industrial de estos productos, generan grandes cantidades de residuo; los cuáles contienen un alto potencial energético, que puede ser aprovechado mediante diferentes tecnologías; una de estas tecnologías es la digestión anaerobia (DA). Dado este potencial, surge la necesidad de tener una herramienta que permita identificar cuáles de las biomasas de Santander son idóneas para su valorización energética mediante DA. El objetivo de este trabajo fue construir esta herramienta, que consiste en un modelo matemático mediante el cual se predice el rendimiento de metano RCH4 a partir de las propiedades fisicoquímicas de la biomasa a evaluar y la relación inóculo sustrato (RIS). El modelo obtenido tiene un ajuste del 85% y un p-valor de 1,962e-07. Las variables que presentan una mayor influencia en el rendimiento de metano son la relación carbono-nitrógeno (C/N), la lignina, la celulosa y la RIS. Los mejores rendimientos se obtienen a C/N entre 20 y 32, bajos porcentajes de lignina y altos de celulosa. Se realizó la evaluación de algunas biomasas representativas de Santander, obteniendo RCH4 ente 0,06 y 0,42 m3/kg SV y una media de 0,19 m3/kg SV. Las biomasas que presentan mejores rendimientos son el vástago de plátano, la cáscara de papa, el bagazo de fique y el tomate de descarte.