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Análisis del Ciclo de Vida de un Sistema Integrado con Gasificación y Co-digestión Anaeróbica en Condiciones Psicrotróficas

Resumen

El objetivo de este estudio fue evaluar los beneficios ambientales de un sistema que emplea digestión anaeróbica (DA) y gasificación (GS) por medio del análisis del ciclo de vida (ACV). Se han desarrollado diferentes investigaciones sobre ACV en la digestión anaeróbica, pero ninguno contempla la gasificación como integración energética. Como caso de estudio, se consideró la finca Santa Rosa, ubicada en el municipio de Cáchira(Norte de Santander), donde se presentan temperaturas de 17.3 °C ± 3.3. La finca cuenta con 13 cabezas de ganado, las cuales producen 80 L/d de leche que son destinados para la producción de queso (1.5 ton/año) y diferentes cultivos que son tratados con fertilizantes sintéticos. Además, la finca cuenta con un biodigestor de 8m3 que es alimentado con 34.5 L/d de una mezcla de estiércol bovino y lactosuero en proporción 3:7, lo cual equivale a una velocidad de carga orgánica (VCO) de 0.5 kg SV/m3d y un tiempo de retención hidráulico (TRH) de 150 días. Como integración energética, en la finca se dispuso de un gasificador con capacidad de carga de 40 kg de materia orgánica para la combustión de madera de pino. Se evaluó el efecto del biocarbón de madera de pino como soporte orgánico en la bioquímica y microbiología del proceso. Se obtuvo una bioconversión de la DQO de 86.9%; se alcanzaron remociones de AGVs del 91.86%; mientras que, con la adición del biocarbón de madera de pino los rendimientos incrementaron en un 42.4%, 21.2 y 29.7% para la tasa de producción de biogás, producción específica de biogás y producción específica de metano, respectivamente. En cuanto a los impactos ambientales, la integración energética redujo los impactos asociados al cambio climático en un 85%. Se reemplazó en su totalidad el uso de fertilizantes sintéticos por digestato y el uso de recursos fósiles se redujo en un 93.7% gracias al biogás y gas de síntesis.