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EVALUACIÓN DEL DISEÑO BIOCLIMÁTICO EN BIODIGESTORES TUBULARES DE BAJO COSTO ESCALA DOMÉSTICA

Resumen

La digestión anaeróbica representa una solución estratégica para la gestión de residuos orgánicos y la producción de energía en zonas rurales con limitaciones en el acceso a combustibles convencionales, como ocurre en muchas regiones de Colombia. Sin embargo, su eficiencia depende en gran medida de las condiciones térmicas, dado que los microorganismos responsables de la metanogénesis son altamente sensibles a las bajas temperaturas. En respuesta a esta limitante, se han implementado estrategias de diseño bioclimático como el uso de invernaderos y aislantes con el suelo, cuya eficacia real no había sido evaluada sistemáticamente a escala doméstica. Esta investigación abordó la evaluación de estas estrategias mediante el desarrollo y validación de modelos térmicos y cinéticos simplificados, aplicados en diferentes escenarios experimentales y simulados. Los resultados muestran que, aunque el uso de aislante con el suelo tiene un mayor impacto térmico que el invernadero, logrando aumentos de hasta 5 °C en la temperatura del slurry, este incremento no es suficiente para modificar significativamente la producción de biogás. De hecho, las simulaciones en climas cálidos y fríos demostraron que las diferencias térmicas inducidas por el diseño bioclimático no se traducen en mejoras sustanciales en el rendimiento del biodigestor. Así, la conclusión más relevante del estudio es que, si bien las estrategias bioclimáticas mejoran la condición térmica del reactor, su efecto no es determinante sobre la cantidad de biogás producido. Esto implica que otras variables como la temperatura ambiental, el tiempo de retención hidráulica y la carga orgánica continúan siendo los principales factores que condicionan la eficiencia del proceso. Por lo tanto, aunque el aislamiento y los invernaderos pueden aportar beneficios complementarios como la protección estructural y la estabilización térmica, no deben considerarse como estrategias suficientes por sí solas para aumentar la producción de biogás en biodigestores rurales.