Estudio de factibilidad técnica y financiera del uso del biogás obtenido del excremento de ganado para suplir necesidades energéticas en el sector rural

Abstract

Este proyecto presenta una propuesta de solución al problema de falta de suministro de energía eléctrica en el sector rural. Específicamente está planteado para suplir las necesidades energéticas de cinco familias campesinas ubicadas en cercanías al corregimiento La India en el departamento de Santander (Colombia) y cuya principal actividad económica es la ganadería. Para ello, se diseña un sistema de generación de energía eléctrica utilizando un biodigestor de tanque de almacenamiento tradicional y cúpula de polietileno y una celda de combustible tipo SOFC. Uno de los desechos contaminantes de la ganadería es el estiércol producido por el ganado. El estiércol es un tipo de biomasa con un alto valor energético que puede ser aprovechado mediante la construcción de biodigestores a pequeña y gran escala, para la obtención de biogás. El biogás representa una fuente de energía, cuyo componente principal es el metano, el cual se genera a través de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica a través de la actividad bacteriológica. Una celda de combustible es un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de una reacción directamente en energía eléctrica. Se propone el uso de una celda de combustible de óxido sólido (SOFC) debido a que éste tipo de celda tolera el biogás como combustible de entrada y no es necesario una etapa previa de reformado. Además, en este trabajo de grado se propone construir para cada una de las cinco viviendas un biodigestor de estructura flexible para generar el biogás que satisfaga los requerimientos de energía térmica de cada una de las familias. Finalmente, se desarrolla un análisis financiero del sistema de generación de energía eléctrica y térmica y se determina la viabilidad del proyecto.