Tecnologías para producir biogás con un biorreactor porcino (2da. Parte)

 

Este artículo aporta conocimientos, tecnologías, sistemas de producción, la aplicación de ideas prácticas, información científica y contribuciones reales para conocer las múltiples fases y factores en la producción de gas metano, con ello poder generar ingresos y valores integrados a la economía circular de una granja porcina en confinamiento, aprovechando rentablemente las excretas para producir con el biogás energía calórica y generar electricidad, como aprovechar sosteniblemente la materia orgánica como mejorador de suelos agrícolas.

IMPLICACIONES DEL CALENTAMIENTO GLOBAL

De esta manera global se producirá un planeta dinámico y cambiante con nuevos desarrollos tecnológicos. Es evidente que la mano de obra es desplazada con tecnología. Hay una población creciente de habitantes día a día que requiere una economía descarbonizada apegada a un modelo sostenible de largo plazo, donde la mínima huella de carbono será más apreciada que el precio mismo del producto. Tan solo con descarbonizar y ahorrar energía, alimento, vestido en cada hogar y automóvil de forma persistente impactará el ritmo del cambio climático. No debe haber alimentos que contaminen el hábitat, desmonten la foresta y afecten el aire que respiramos.

No se pretende argumentar el calentamiento global antropocéntrico, ya que los estudios del 2010, 2014 y 2020 de cada 100 autores que señalan el inminente calentamiento global con evidencia cierta que los humanos están cambiando el clima de globo terráqueo, otros 100 investigadores reportan que no hay evidencias científicas para hacer un cambio radical en la toma de decisiones o si durante este período de ondas frías y cálidas se realiza un ciclo natural de cambios para una nueva era glaciar. ¿Qué opción tiene la razón justificada?

La naturaleza por si sola tiene proceso de respiración, descomposición, regeneración, captura y ciclos del carbono y nitrógeno. Las actividades humanas antropogénicas para el cultivo de alimentos, cría de animales y procesos industriales, alteran el equilibrio atmosférico. Para controlar los excedentes de contaminación que induce el calentamiento global es necesario conocer el origen y cantidades precisas de las emisiones que aumentan la composición química del aire. El sector energético es el máximo contribuyente y le sigue la producción de alimentos.

Lo que no está a discusión son los señalamientos de fotografía espacial que resaltan la acumulación de gases contaminantes en todos los rincones del mundo y el buen sentido común nos lleva a lograr objetivos en beneficio propio y que debemos evitar crecer la huella de carbono, que ha nada bueno nos conduce. Los nuevos satélites monitorean sobre la contaminación SENTINEL-5, CO2MVS, CO2M. En Europa el programa espacial Copérnico. Las alegatas de quién tiene la razón son especulativas. Hay que actuar con sentido común.

Todos los cultivos para alimentar a la humanidad incluyendo los granos forrajeros deberán ser de bajo impacto al imprimir su huella de carbono. Al existir más animales de granja, la industria de alimentos balanceados incrementa anualmente la demanda por pasta de soya, lo que implica deforestación por nuevas superficies de cultivo, más las distancias del transporte marítimo, agregan unidades al calentamiento global.

Por ello alternativas al emplear en la dieta proteasas de 2da generación mejoran la digestibilidad de la proteína. Obtener recursos como la proteína de insectos, unicelular, microalgas, proteínas modificadas por bioingeniería o cocidas en calderas de presión y temperatura para una mejor digestión y absorción, ofrecer una nutrición personalizada con inteligencia artificial acorde a las necesidades individuales de cada animal. Proveer una nutrición cinética de proteínas, fibras y almidones en perfecto aporte para lograr la máxima respuesta productiva y otros cobran importancia mundial como alternativa para sustituir las cantidades de pasta de soya en la alimentación animal. La pasta de soya es de lo mejor, pero no por ello se podrán irrumpir las corrientes húmedas para generar lluvia. Los bosques son sifones que succionan la briza del mar.

Cultivos como maíz y papa genéticamente modificados con Bacillus turginensis para resistir plagas se utilizan 85% para la alimentación animal. Hay papa AmA1 que contiene 40% más proteína que una variedad de tubérculo normal. Las diferentes marcas de semilla de soya son resistentes al herbicida (roundup), a la sequía Drb2a y otros genes. Muchos cultivos GMO tienen baja huella de bióxido. Su empleo controve        rsial está en la alimentación humana y en las moléculas residuales que tengan un efecto desconocido como sustrato a largo plazo.

Nos debemos regir por nuevas normas éticas, estructuras financieras, educación agroecológica, una política clara para minimizar fricciones o mal entendidos. Los ajustes económicos circulares de comercialización se irán transfiriendo conforme avancen los sistemas de producción para alimentar a la humanidad y las leyes sean aplicadas con castigos económicos y cancelación de concesiones. A partir del biogás verde el mundo está legislando el futuro del planeta; su desarrollo productivo; comportamiento en los hábitos de consumo de la siguiente generación; uso eficiente de la energía limpia en casa, oficina, taller e industria; nuevas políticas económicas; cuidados del medio ambiente y naturaleza; investigación científica, tecnológica y práctica; concientización de la sociedad civil desde la infancia y política normativa. Toda actividad productiva debe participar.

Solo 16 países cumplen el acuerdo de Paris que contiene pactos con multas. Las naciones unidas sobre el cambio climático COP 29 que incluye Azerbaiyán marcan enfáticamente el año 2024 como el principio del fin de la era de la energía fósil. Ya se oirá el rechinar de dientes en los 180 países que retrasan sus acciones para limitar sus emisiones de gases con efecto de invernadero. El resto del mundo que no está en el pacto también contribuye y se involucra. Pronto se acercan las fechas límites y compromisos incumplidos internacionalmente.

¿Cómo se actuará con las mayorías pasivas y apáticas? Algún camino se debe tomar. Compromisos son obligaciones que cumplir.

Los EUA le están apostando al uranio-235 con la instalación de reactores pequeños para ciudades medianas, ya no más plantas nucleares grandes para metrópolis y próximamente diseñando microreactores de fisión nuclear para poblaciones no industriales.

Otras alternativas: Motores de hidrógeno, vapor de agua presurizada, proceso de biogás simple, metanol azul y verde, ecotécnicas, reciclado de basura y compostas. ¿Cuál está a tu alcance?

Crece la población humana, la economía se desarrolla, aumenta la demanda por consumir carne de cerdo. Son factores deseables si mejoran la salud humana y la calidad de vida de la población. Pero también es importante conocer estrategias verdaderas de reducción de contaminantes urbanas, incluyendo la producción de alimentos, así como cuantificar verazmente sus emisiones de carbón, metano y nitrógeno equivalente y sus capturas medibles con el apoyo de tecnologías para buscar metas reales de reducción. Para este caso entender los procesos complejos de la fermentación anaeróbica, incluso la eliminación de animales muertos triturados con prácticas de bioseguridad dentro de la hidrólisis del biodigestor anóxico.

La FAO indica que las actividades pecuarias generan 18% de los gases con efecto de invernadero GEI. Son gases que atrapan la radiación infrarroja en la atmósfera y generan calentamiento de la superficie terrestre. El consumo de carne mundial le corresponde al cerdo 36%, pollo 35%, res 22%. Se puede consultar el listado del 2024 World Mega Producer. Cada vez más cerca de alcanzar los 35 lechones destetados por cerda al año.

En el mundo hay 650 tipos de cerdos silvestres y domésticos. Hay más de 150 clasificaciones extintas y otras 164 con alto riesgo de desaparecer. Es material genético del futuro de la producción de carne. Si bien cerdos con ingeniería genética transgénica utilizan 30% mejor el nitrógeno y fósforo de la dieta.

La Unión Europea en el 2018 produjo al mercado 270 millones de cabezas de cerdos, tiene un consumo de 40 kilos per cápita anual. Corresponden para España 30.8, Alemania 26.5, Francia 13.7, Dinamarca 12.6, Holanda 11.9, Polonia 11.1 millones de cabezas respectivamente. Registran una preferencia por los guisos con carne de cerdo Dinamarca 74, España 54, Polonia 51, Holanda 44 Kg de consumo/Habitante/año respectivamente. Considerando que un kilo de carne porcina es equivalente a 6Kg de CO₂. Otros estudios tienen rango de 2.6-6.3 Kg CO₂/Kg carne, 3.6 CO₂eq./Kg de carne de cerdo, implicando el uso de granos como alimento.

El Instituto de procesos sostenibles de la Universidad de Valladolid en España presenta un sin número de tesis y artículos para consulta IPS 2024. Las granjas en Alemania han avanzado hasta el 2022, instalando 11,000 biodigestores en casi todas las unidades de producción aportando al 25% de otras fuentes de bioenergía del país. En Europa 2015 se registran 17,400 plantas de biogás. EUA tiene un potencial de instalar 5,400 biorreactor modernos y tan solo lleva 45 unidades en funcionamiento. EUA, Japón y Alemania han desarrollado y crecido en la energía fotovoltaica más adecuada a las zonas urbanas, pero no descartan programas para los granjeros, ya que la carne de cerdo es la preferida mundialmente. Un biorreactor europeo que fermenta cultivos agrícolas produce 8 megatoneladas de energía MTOE, en granja porcina genera 6 MTOE, en China las granjas porcícolas producen 5 MTOE y utilizan 25.5 millones de hectáreas para su alimentación con grano de maíz y trigo forrajero y la importación de 23 millones de toneladas de soya provenientes de Brasil y Argentina.

En Brasil se favorece como fuente renovable la producción eléctrica con biogás sobre los sistemas solares fotovoltaicos limitados a producir energía por 12 horas al día, mientras que el biogás su proceso de fermentación es en continuo aportando energía 24/7 y solo se detiene durante el mantenimiento del equipo. Cierto es más fácil colocar un abanico turbina de viento, aunque los ornitólogos afirman que alteran las migraciones anuales de aves o instalar paneles fotovoltaicos solares, que construir un biodigestor que puede costar entre $ 100 mil a $ 5 millones de dólares y el costo del estudio técnico e ingeniería va entre $10 mil hasta $1 millón de dólares.

Ya se construyen granjas porcinas de 15,000 vientres instalados en una unidad de producción sitio uno SI. Hay incentivos federales permanentes para mantenimiento de la infraestructura instalada; capacitación para mejorar la eficiencia de los biorreactores, reducir los riesgos del encargado, prevenir fallas del reactor y también la venta de bonos de carbono evitan el abandono de unidades de producción. El país de Brasil destaca mundialmente en pollo, cerdo, res y toda esta materia orgánica participa en el desarrollo de biodigestores Gonclaves 2024. Además de producir gas (calor-electricidad) se mejora la calidad del abono y se recicla agua para limpieza o riego agrícola.

Hay un Convenio mundial que se origina en 1960 sobre la Contaminación Atmosférica Transfronteriza a Gran Distancia CLRTAP firmado en Ginebra, Suiza en 1979… Continuara CO