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Proyecto chino pone a trabajar estiércol de vaca
Una industria de rápido crecimiento en China, la producción lechera, es también una nueva fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero. Pero Lechería Huishan en el noreste de China está tratando de cambiar esto instalando el sistema más grande del mundo para generar electricidad mediante la recolección de gas metano emitido por la fermentación de estiércol de vaca.
Gas burner: Huishan Dairy en China ha instalado cuatro de estos motores GE Jenbacher 420 para generar electricidad a partir de biogás.
Históricamente, los chinos no han sido grandes bebedores de leche, pero la disminución de los costos y los agresivos esfuerzos de marketing han cambiado eso. El nuevo sistema de Huishan evitará que el metano, que es 23 veces más potente que el dióxido de carbono como gas de efecto invernadero, llegue a la atmósfera. También reducirá los desechos y los olores, y producirá un fertilizante orgánico valioso que es más seguro que el estiércol crudo.
La operación en Huishan es 10 veces el tamaño de los sistemas típicos para generar electricidad a partir de estiércol de vaca. Su escala masiva podría ayudar a que el proyecto sea más económico. GE, que suministra los generadores de gas del proyecto, también espera que sirva de escaparate de la tecnología. El metano no se aprovecha ampliamente en la agricultura en todo el mundo, en gran parte debido a los costos iniciales, la falta de modelos económicos establecidos y el escaso apoyo gubernamental.
Huishan, una de las lecherías más grandes del país, importa 3.000 vacas de Australia cada mes para mantener su enorme stock de 250.000 vacas, aproximadamente el doble de la cantidad de vacas lecheras en todo el estado de Florida. El nuevo sistema de generación de electricidad de Huishan procesará los desechos de 60.000 vacas y producirá 5,6 megavatios de energía. Generará suficiente electricidad para satisfacer las necesidades de 3500 hogares de tamaño estadounidense, lo que significa que dará servicio a muchos más chinos, que utilizan mucha menos energía.
El que anteriormente era el sistema más grande para generar electricidad a partir de estiércol producía dos megavatios. La mayoría de estos sistemas todavía producen solo unos pocos cientos de kilovatios. Huishan capturará 20 millones de metros cúbicos de biogás (que es aproximadamente un 60 por ciento de metano).
La tecnología para capturar biogás y ponerlo en uso existe desde hace mucho tiempo. En su forma más simple, un digestor cerrado permite que los organismos anaeróbicos descompongan el estiércol y capturen el metano producido. Luego, el gas se extrae con sifón en una tubería para cocinar o encender. El gobierno chino estima que millones de pequeñas granjas ya tienen digestores de estiércol tan primitivos.
Generar electricidad a partir de biogás es más difícil porque los componentes del gas, como el sulfuro de hidrógeno, son particularmente corrosivos. Es posible limpiar el gas eliminando el sulfuro de hidrógeno exponiéndolo al óxido de hierro (un proceso llamado hidrodesulfuración). Luego, el biogás se puede quemar para producir electricidad en generadores como los motores GE Jenbacher que usa Huishan. Estos motores han sido modificados para quemar a niveles de compresión especialmente adecuados para el biogás y tienen revestimientos especiales que resisten la corrosión.
Menos del 1 por ciento de las lecherías en los Estados Unidos capturan metano. Parte del desafío es la escala. Según Don Wichert, director de programas de energía renovable en Wisconsin Energy Conservation Corporation, producir electricidad a partir de biogás en una granja con aproximadamente 100 vacas cuesta el doble que producirla en una granja con más de 2000 vacas. Huishan está recolectando estiércol de 20 granjas ubicadas juntas cerca de Shenyang, China, para alimentar a digestores masivos. Thomas Elsenbruch, director del programa de marketing de motores Jenbacher en GE, dice que los sistemas más grandes pueden suministrar suficiente gas para un motor de más de un megavatio. Dichos motores son más eficientes que los sistemas de 300 a 500 kilovatios utilizados en muchas granjas en Europa o los EE. UU.
Pero quedan muchas otras barreras, incluida la falta de inversión de capital. También hay pocos modelos detallados de la economía del uso de sistemas de biogás en granjas de varios tamaños que también tienen diferentes métodos de alimentación y técnicas de manejo del estiércol, dice Ann Wilkie, profesora de microbiología ambiental en la Universidad de Florida.
Las regulaciones también se han interpuesto. En California, los generadores de biogás financiados desde 2001 con el apoyo del gobierno se cerraron el año pasado porque producen demasiado óxido de nitrógeno (también llamado NOx).
Otra barrera importante es la falta de educación sobre las posibilidades del biogás, dice Wilkie. El nuevo proyecto podría llamar la atención sobre una tecnología que hace mucho tiempo que se necesita para una amplia implementación, dice. Demuestra que esta no es una tecnología fantasma a la que tengamos que esperar en el futuro, dice. Es algo que podemos hacer ahora para lidiar con los desechos existentes y obtener energía renovable.