¿Por qué los grupos electrógenos de biogás son beneficiosos para la agricultura?

Generación de energía en la explotación agrícola con grupos electrógenos de biogás

Conversión de estiércol y residuos de cultivos en electricidad fiable en el lugar

Los generadores de biogás aprovechan todo tipo de residuos agrícolas, desde estiércol animal hasta restos de cultivos, y los convierten en electricidad directamente en el lugar. Esto significa que los agricultores ya no dependen tanto de la red eléctrica, lo cual resulta muy útil para alimentar equipos que requieren energía constante, como las máquinas ordeñadoras y las unidades de refrigeración. Cuando las explotaciones agrícolas tratan sus propios residuos en lugar de transportarlos fuera, reducen los costes de transporte y disminuyen las emisiones de metano aproximadamente un 90 % en comparación con lo que ocurre cuando los residuos se acumulan simplemente en pozos abiertos. Los motores utilizados en estos sistemas logran capturar entre tres cuartas partes y cuatro quintas partes de la energía contenida en el biogás, y la mayoría de las instalaciones generan electricidad a una tasa aproximadamente equivalente a la mitad de la de las centrales eléctricas tradicionales, lo que las hace bastante eficientes en conjunto.

Eficiencia y resiliencia operativa de la cogeneración (CHP)

Los sistemas de cogeneración (CHP, por sus siglas en inglés) aumentan considerablemente la eficiencia, ya que aprovechan todo ese calor residual —aproximadamente del 30 al 50 % de la energía generada— y lo utilizan para aplicaciones como calentar graneros, controlar el clima en invernaderos o mantener los digestores a la temperatura óptima. Según datos recientes del Departamento de Energía de Estados Unidos, publicados en su informe de 2023, estos sistemas pueden alcanzar eficiencias de aproximadamente el 85 %. Esto resulta bastante impresionante comparado con los métodos tradicionales. Cuando las redes eléctricas fallan durante tormentas u otros incidentes, las instalaciones CHP siguen funcionando sin interrupción, razón por la cual muchas explotaciones agrícolas dependen tanto de ellas. Los generadores modernos de biogás disponibles actualmente incorporan componentes modulares que facilitan las reparaciones, y los agricultores informan disponibilidades superiores al 95 % con un mantenimiento adecuado. Además, al reducirse la carga térmica sobre los motores gracias al calor recuperado, la mayoría de los operadores observa que la vida útil de los motores se extiende entre 15 y 20 años más que la de los equipos convencionales.

Ventajas económicas de la instalación de un grupo electrógeno de biogás

Reducción de los costos energéticos y sustitución del combustible diésel

Los agricultores pueden ahorrar dinero en sus facturas de energía convirtiendo los residuos agrícolas en energía utilizable mediante generadores de biogás. Esto implica una menor dependencia de fuentes externas de electricidad y ya no necesitan esos costosos sistemas de respaldo diésel. Por ejemplo, en Fair Oaks Dairy procesan estiércol procedente de aproximadamente 9.000 vacas. Según Greengas Inc., esta instalación sustituye anualmente unos 1,5 millones de galones de combustible diésel. Además, cuando estos sistemas se configuran como unidades de cogeneración (producción combinada de calor y electricidad), las explotaciones agrícolas suelen observar una reducción global de sus costos energéticos entre el 30 % y el 50 %. Menores gastos significan un retorno de la inversión más rápido y mejores resultados financieros para las operaciones agrícolas que buscan adoptar prácticas sostenibles sin sacrificar su rentabilidad.

Generación de ingresos a partir de residuos y reducción de los gastos en fertilizantes mediante el digestato

Los sistemas de biogás aportan más que simplemente un ahorro en las facturas. De hecho, también generan ingresos adicionales. Cuando estos sistemas producen electricidad excedentaria, los agricultores pueden recibir pagos mediante diversos programas de energía verde. Algunos estados incluso les permiten vender directamente esta electricidad a compañías eléctricas mediante contratos especiales. Otra salida de estos sistemas es un producto denominado digestato. Piénselo como el fertilizante natural de la propia naturaleza, rico en nutrientes. La mayoría de los agricultores descubren que necesitan mucho menos fertilizante comercial tras iniciar este proceso, en ocasiones hasta un 90 % menos. Este producto funciona mejor porque las plantas absorben el nitrógeno con mayor facilidad y existe menor riesgo de escorrentía contaminante hacia los cursos de agua. Datos reales indican que las explotaciones agrícolas que adoptan este sistema suelen reducir sus gastos anuales entre un 20 y un 40 %. Pero esto no se trata únicamente de ahorrar dinero. Se trata, en realidad, de cómo todo encaja mejor al gestionar simultáneamente las necesidades energéticas y el destino de los estiércoles y otros residuos agrícolas.

Beneficios ambientales de los grupos electrógenos de biogás en las explotaciones agrícolas

Captura de metano, reducción de gases de efecto invernadero y agricultura climáticamente inteligente

Los generadores de biogás evitan que el metano se libere a la atmósfera desde las lagunas de estiércol y otros materiales orgánicos en descomposición. El metano es, de hecho, aproximadamente 28 veces más perjudicial para el clima que el dióxido de carbono. Cuando las explotaciones agrícolas capturan este biogás y lo queman, transforman un importante problema ambiental en energía utilizable. Este proceso puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en torno al 60 % en las explotaciones participantes. Por cada tonelada de estiércol que pasa por el sistema, se evita anualmente aproximadamente la emisión de 2,5 toneladas equivalentes de CO₂. Estas reducciones contribuyen al cumplimiento de diversos estándares de agricultura respetuosa con el clima y facilitan que las explotaciones cumplan con regulaciones como las establecidas en el programa AgSTAR de la EPA.

Control de olores, reducción de patógenos y desvío de residuos orgánicos

La digestión anaerobia reduce naturalmente los malos olores porque descompone esos ácidos grasos y compuestos sulfurados que huelen mal. Las pruebas demuestran que esto puede reducir los olores molestos en aproximadamente un 80 % en comparación con dejar los residuos simplemente en tanques de almacenamiento abiertos. Cuando mantenemos las condiciones calurosas durante períodos prolongados, entre unos 50 y 60 grados Celsius, también se eliminan la mayoría de las bacterias patógenas. Más del 90 % de microorganismos peligrosos, como *E. coli* y *Salmonella*, desaparecen, junto con los incómodos huevos de parásitos. Además, en lugar de desechar todo este material orgánico en vertederos o permitir que contamine los sistemas acuáticos, la digestión anaerobia transforma los nutrientes en sustancias realmente necesarias para las plantas. Esto ayuda a prevenir que los nitratos sean arrastrados hacia nuestras fuentes de agua y contribuye a mantener más saludables las cuencas hidrográficas locales.

Digestato: Un subproducto sostenible que mejora la salud del suelo

Lo que sale de los generadores de biogás no es simplemente material residual, sino un valioso fertilizante orgánico que transforma lo que de otro modo se desecharía en algo beneficioso para el suelo. El líquido sobrante de este proceso contiene entre un 60 y un 80 % de nitrógeno asimilable por las plantas, además de cantidades adecuadas de fósforo y potasio. Los agricultores que sustituyen los fertilizantes químicos convencionales por este producto suelen observar un crecimiento de sus cultivos mejorado en aproximadamente un 10 a un 30 %. Además, con el tiempo el suelo se vuelve más fértil, ya que retiene mejor el agua y presenta una estructura generalmente mejorada. Una ventaja importante es que el proceso de digestión anaerobia elimina todas esas bacterias nocivas y los olores desagradables asociados al estiércol crudo, por lo que el residuo resultante (digestato) es mucho más seguro para su aplicación en los campos, sin preocuparse por problemas de contaminación. La mayoría de los agricultores comprueban que pueden aplicar este digestato con su maquinaria existente, lo que les permite reducir los gastos en fertilizantes comerciales costosos. Tras varias temporadas de uso regular del digestato, el suelo aumenta su contenido en humus y muestra una resistencia aproximadamente un 70 % mayor durante los períodos de sequía en comparación con los métodos convencionales. Esto convierte al digestato en un componente clave de las prácticas agrícolas modernas que trabajan con la naturaleza, y no en contra de ella.