Prefactibilidad técnica, económica y social para la producción de biogás a partir de residuos agropecuarios y macroalgas para la Comunidad Mapuche José Painecura

Abstract

Este trabajo de título consiste en una evaluación técnica, económica y social para la producción de biogás en co-digestion de purines de porcino y residuos algales para la comunidad Mapuche José Pinecura en la comuna de Carahue. Los objetivos específicos incluyen: evaluar las necesidades de gas combustible y la cantidad de residuos agrícolas y algales disponibles en la comunidad, caracterizar el sustrato adecuado a digerir, diseñar el proceso productivo de biogás considerando ambiente y comunidad, dimensionar un biodigestor anaeróbico y realizar evaluación económica-social del proceso productivo. Se inicia con un estudio de mercado de las macroalgas y purines de porcino, describiendo el potencial que estos residuos tienen en la producción de biogás para la comunidad Mapuche. Se identifican la necesidades energéticas, aprovechamiento eficiente de los recursos y su relación con el impacto ambiental. Se describe el proceso productivo de producción de biogás y condiciones operacionales que afectan su eficiencia y rendimiento. La visita de terreno a la comunidad Mapuche José Painecura permite definir el formato del proceso productivo y la oportunidad de negocio. El formato consiste en instalar un biodigestor en una vivienda. La evaluación técnica considera un flujo de purines de porcino de 23.980[g/d] y un flujo de descartes de algas secas de 2.509[g/d]. El modelo planteado entrega un volumen de 1.011 litros, con un margen de seguridad del 20 % y una producción de metano de 23[kg/mes]. Se sugiere la compra de un biodigestor comercial, cotizado en el mercado por un precio de $266.500 de 1.100 litros de capacidad, al cual se recomienda instalar un filtro para la purificación del biogás. Además, se realizan las recomendaciones de instalación y operación. Se realiza la caracterización del efluente, calculando las composiciones de salida del biogás y la corriente líquida. Con el balance de energía, se encuentra que para un biodigestor enterrado a 2[m] en el subsuelo (aprovechando el gradiente geotérmico), la temperatura que se alcanza en invierno es de 14ºC. La evaluación económica privada entrega un VAN positivo para el caso base a 25ºC de $1.004.628, TIR de 47 % y PayBack de 1,5 años. El análisis de sensibilidad incluye tres alternativas, las cua- les consisten en una combinación de reducción de sólidos volátiles y temperatura. Estos resultados señalan que el rendimiento económico se ve afectado a temperaturas inferiores a 16ºC. Como propuesta a esta problemática se realiza una evaluación económica social general de la alternativa I, entregando un VAN positivo, ya sea con financiamiento o subsidio estatal. Además, se propone la instalación de un biodigestor a mayor profundidad para alcanzar temperaturas favorables de 22ºC. Se recomienda instalar el biodigestor cotizado con financiamiento estatal del 100 % a la comunidad Mapuche José Painecura, previo a algunos estudios experimentales y una evaluación económica social que identifique detalladamente los beneficios y externalidades del proyecto.