Revisión bibliográfica sobre el potencial de producción de biogás a partir de plantaciones de (Opuntia ficus indica) y otros residuos disponibles en el Norte Chico de Chile

Abstract

En los últimos años, la utilización de energías renovables no convencionales ha alcanzado gran importancia tanto a nivel mundial como nacional, generando el interés de encontrar nuevas alternativas para la aplicación de energías renovables. La presente memoria investiga sobre las plantaciones de tunales como fuente de materia prima para la generación de biogás, así como también estima su potencial de producción en el norte chico de Chile. El biogás es una alternativa energética para el sector agropecuario, el cual es obtenido mediante bioprocesos de fermentación de diversos residuos y desechos que se producen diariamente. Además de generarse biogás, se obtiene un residuo estabilizado, el cual puede ser incorporado al suelo. Esto constituye una alternativa para las zonas áridas y semiáridas del norte chico de Chile debido a que son suelos pobres en materia orgánica, y por lo tanto, presentan alto grado de deficiencia en sus propiedades físicas, químicas y biológicas, limitando la plantación de cualquier tipo de cultivo. La tuna (Opuntia ficus indica) es una especie que se adapta fácilmente a este tipo de situaciones, ya que logra modificarse según características del terreno y del clima del sector. Un ejemplo es la forma de su tallo que se modifica de acuerdo al manejo cultural que se le otorgue y según el clima. Posee un sistema radical superficial carnoso que favorece la absorción de agua que se encuentre cercana a la superficie. Su metabolismo CAM le permite adaptarse a sequías, permaneciendo sus estomas cerrados durante todo el día y toda la noche y a lluvias, abriendo sus estomas bien temprano en la mañana. Otra característica importante de esta especie es la gran cantidad de biomasa que genera, llegando a producir 30ton/ha en condiciones de buen manejo cultural y buena disponibilidad de agua. Es por esta característica y por el potencial de generación de biogás que se considera una buena alternativa para el norte chico de Chile. Referente a la elección del digestor a utilizar, ésta dependerá del uso que se le quiera dar y de las condiciones económicas que se tengan. Se tienen estimaciones de la producción de biogás en el norte chico de Chile del orden de 13.406,4m3/kg/día de biogás. Esto se puede mejorar a través de la inclusión de otros residuos presentes en la zona que permitan modificar algunos parámetros determinantes en la generación de biogás.

Renewable energies have reached importance in the past years, not only on a national scale, but also on a global one, finding new applications for the use of renewable energies. This project investigates about prickly plantations as main source for the production of biogas and their energy potential for northern Chile. Biogas is an energy alternative for the agricultural sector and is obtained by fermentation processes of different wastes produced daily. Besides the generation of biogas it is also possible to obtain a stabilized waste that can be incorporated on the soil, meaning an alternative for the dry and semi dry zones of the northern Chile. Because their soil is poor in organic matter content, therefore, presents deficient chemical, physical and biological properties. This makes difficult the implementation of any type of crops. The prickly pear (Opuntia ficus indica) adapts easily to the previous conditions, because it is possible to modify it according to the features of the land and the weather. In example, the form of the stem varies depending on the cultural management and the weather conditions. The specie possesses a superficial fleshy root system that facilitates the absorption of water on the surface. Also, the CAM metabolism allows the adaptability to drought and rains, by closing the stomatas during day and night, and opening them early in the morning. Another important feature of this specie is the biomass production, reaching around 30 ton/ha with good cultural management and water availability. For this reason and for the potential to produce biogas it is considered a good alternative for the northern Chile. To define the best biodigestor to use, this will depend on the use and the costs associated. The estimation of biogas production in the northern Chile is 13.406,4 4 m3/kg/d. This result can be improved adding other wastes produced in the area that allows change some parameters relevant for the production of biogas.