Electricidad a base de desechos de comida

Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
Área de participación: Medio Ambiente

Asesor: BRENDA MAYANIN SALINAS RUIZ

Autor: DANIELA FRAGOSO AMAYA ()

Grado:

Resumen

Mi curiosidad por este tema de investigación empezó cuando me di cuenta de que se desperdiciaba mucha comida y me pregunte dos cosas: primero, si se podría utilizar de otra manera la comida que desechamos y como se puede generar electricidad a base de desechos de comida y eso me llevo a entrevistar al Ingeniero Jaime González y buscar información en la biblioteca de Ciudad Universitaria e internet, todas esas fuentes me llevaron a la misma conclusión, si se puede generar electricidad a base de desechos de comida, a parte tiene muchos beneficios utilizarla, ya que los residuos orgánicos pueden producir gas metano útil como biogás que es una energía renovable; así también el tratamiento de todo tipo de desechos orgánicos constituye actualmente una inversión más que un problema, ya que los científicos e investigadores han buscado por todos los medios reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, además que, como todos sabemos, el hombre a medida que el hombre ha ido evolucionando y desarrollándose, ha necesitado de más y más energía, llegando al momento actual, en el que el aprovisionamiento de energías es un problema a nivel de todo mundo, el abastecimiento de energía es un problema de difícil solución y con la utilización de los desechos orgánicos para crear energía, es la mejor solución

Pregunta de Investigación

¿Como se puede generar electricidad a base de desechos de comida?

Planteamiento del Problema

Los residuos orgánicos pueden producir gas metano útil como biogas que es una energía renovable.

El tratamiento de todo tipo de desechos orgánicos constituye actual mente una inversión más que un problema.

Antecedentes

ANTECEDENTES

El hombre desde la antigüedad ha necesitado energías. El sol es la principal fuente de energía que proporciona al hombre y a la naturaleza luz y calor, energías fundamentales para que haya vida sobre la Tierra. En sus orígenes, el hombre tuvo que combatir el frio a base de fuego.

A medida que el hombre ha ido evolucionando y desarrollándose, ha necesitado de más y más energía, llegando al momento actual, en el que el aprovisionamiento de energías es un problema a nivel de todo mundo, el abastecimiento de energía es un problema de difícil solución. Los científicos e investigadores buscan energías alternativas a las que venimos usando y que sean menos contaminantes y no se agoten como sucede con las principales energías que hoy día utilizamos, como son fundamentalmente el carbón, el petróleo, el gas natural y la energía nuclear.

Las energías que utilizamos las podemos dividir en dos grandes grupos:

Energías renovables.- Son las energías que una vez consumidas, se pueden volver a consumir por que se reponen, no se agotan; ejemplo: la luz y el calor que llega del Sol, el viento, agua de un río, la fuerza del mar, la masa arbórea (biomasa).
Energías no renovables.- Son las energías que una vez consumidas, no tienen recuperación; por ejemplo: el petróleo, el gas natural y otros gases. Del mismo modo, en los combustibles fósiles –carbón, petróleo- existe una energía química que se pone en evidencia al quemarlos; generan calor que puede producir vapor a temperatura y presión elevadas para mover turbinas. Aquí la transformación es más compleja, ya que la energía química pasa a calorífica, a continuación a energía interna de un gas, Cada una de estas transformaciones tiene sus leyes, que puede expresarse de la siguiente manera: la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma[1]”.

Así entonces, tenemos que una vez analizado que es la energía y cómo se divide, analizaremos ahora que son las energías renovables a efecto de conocer qué es la biomasa y como se relaciona con mi tema a investigar.

ENERGÍAS RENOVABLES.

Los recursos naturales derivados del Sol han dado lugar al surgimiento de un conjunto de tecnologías o procedimientos de utilización para la vida cotidiana. Algunos tienen orígenes remotos, como el calentamiento del agua con la energía solar. Otros, como el fotovoltaico, pertenecen a la segunda mitad del siglo pasado y su consecución tuvo un fin bien distinto, del actual; proporcionar energía eléctrica a los ingenios espaciales. La luz solar, los vientos, la fuerza hidráulica, la energía geotérmica y la gasificación de biomasa, los compuestos orgánicos procedentes de los cultivos y de los residuos urbanos, se están empleando como energía primaria para obtener otras, como electricidad de uso cotidiano, agua caliente sanitaria, climatización y combustibles verdes sustitutos de los de origen fósil. Son las energías renovables, nombre tomado de su condición de renovación continua e inagotable.

Al respecto Tomás Perales, nos habla de Biomasa la cual define como: “La biomasa aprovecha la combustión de los residuos orgánicos para generar calor destinado a la climatización o vapor para producir electricidad. Presenta el añadido de mejorar el medioambiente al hacerlos desaparecer. Los residuos que alimentan las calderas de biomasa proceden de una diversidad de origen vegetal. Se pueden considerar como principales los herbáceos, la paja del cereal, el tallo del maíz, la cáscara de la almendra, la pepita de la uva, el orujo de la oliva, los restos de la industria maderera y naturalmente, los urban”.

CONCEPTO DE BIOMASA EN EL CONTEXTO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES.

Guillermo nos dice que “El término biomasa se ha utilizado tradicionalmente en el campo de la ecología para denominar a la materia orgánica total presente en un ecosistema determinado y también en el área de la microbiología industrial para referirse a la cantidad de microorganismos presentes en un fermentador o producidos en un cultivo microbiano.

En el contexto energético, se ha aceptado el término “BIOMASA” para denominar una fuente de energía de tipo renovable basada en la utilización energética de biocombustibles producidos a partir de materias primas de tipo biomásico, considerando estas como cualquier tipo de materia orgánica de origen biológico reciente. La biomasa tiene carácter de energía renovable ya que su contenido energético procede en última instancia de la energía solar fijada por los vegetales en el proceso fotosintético y acumulada en los enlaces de las moléculas orgánicas que forman su bio”.

BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DE BASURAS Y DESECHOS

En razón a los biocombustibles Al Costa nos dice que: “Los desechos son una biomasa de bajo poder energético, pero cuyo aprovechamiento supone un gran beneficio para el medio ambiente. En líneas generales, hay tres tipos de desechos que son usados como biomasa:

Aguas residuales
Basuras
Grasas animales y vegetales

Las dos primeras sufren naturalmente un proceso de degradación bacteriana que genera una mezcla de varios gases (llamado ¨biogás¨), principalmente metano y CO²; ambos se pierden en la atmósfera, siendo el primero responsable en parte del agujero de la capa de ozono, y el segundo del efecto invernadero.

Es decir, su captura no sólo trae beneficios energéticos, sino que también evita que ambos contaminen el medioambiente.

Las grasas, por no ser disolubles en agua, tienden a flotar y formar una pasta en las cloacas que las acaba obstruyendo.” En el Año 2005, una planta de tratamiento de desechos orgánicos, fue construida por la compañía IUT, que quería solucionar el problema de los residuos. Esta planta, se especializa en convertir la comida y otros desechos orgánicos provenientes de hoteles, cocinas y fábricas de alimentos, en energía limpia. Utiliza un proceso biológico para producir metano, en el que las bacterias diluyen los restos orgánicos y los transforman en compost y gas metano. El gas es capturado y utilizado en motores de gas que generan electricidad. Es la primera en Singapur y la más grande de su tipo en Asia. La planta tiene una capacidad para procesar más de ochocientas toneladas de desechos orgánicos por día y es capaz de generar suficiente electricidad para su propio funcionamiento y otras diez mil instalaciones industriales más. El Professor Nathan Mosier de la Universidad de Purdue, trabaja con la bio refinería, diseñada estratégicamente para convertir los desechos en electricidad

El granjero Moses Urio espera no tener que comprar diesel nunca más

Soluciones Biogás Convertir los residuos en riqueza
GCES ofrece soluciones llave en mano para convertir los residuos agrícolas, industriales y naturales en energía y en los combustibles generadores de ingresos.

Biocombustibles para Electricidad: Con una solución de GCES puede convertir el biogás de metano en electricidad. El metano se recoge y se utiliza para el combustible en conjuntos de generadores de calor y electricidad combinados. La energía se puede entonces vender para un beneficio o ser consumida por una facilidad. Biocombustibles para vehículos de energía: GCES ofrece opciones para la limpieza, purificación y presurización para utilizar el biogás como combustible para vehículos, equipos agrícolas, equipos de construcción, flotas comerciales, camiones de transporte y mucho más. Calor Recuperado como Energía: Los sistemas GCES son capaces de recuperar el calor generado a través de Control de Contaminación, Desarrollo de Combustible, Manufactura, Procesamiento Industrial, y más. El calor se utiliza para las operaciones de energía, para la producción de agua caliente, las operaciones de secado, la calefacción de la instalación, y disminuir los costos de operación mediante la reducción del consumo de gas natural, el consumo de propano y la dependencia de la red eléctrica.

Con una población en constante expansión, una economía en crecimiento, una legislación creciente y una disminución de los recursos naturales, la demanda de energía limpia, renovable y respetuosa con el medio ambiente es constante.

Desarrollar flujos de ingresos adicionales:

Ventas de electricidad: A medida que el consumo aumenta, así como la fabricación y la velocidad a la que se necesita y consume energía. Las oportunidades para apoyar esta demanda a través del desarrollo de biocombustibles y electricidad es sustancial con GCES como su socio de desarrollo de biocombustibles. • Energía verde: Las soluciones de biogás son el siguiente cambio en la energía verde y estamos trabajando para desarrollar estas soluciones en docenas de países en América del Norte, Sudamérica, África, Oriente Medio y Asia. A través de la implementación de sistemas de creación de biogás para el procesamiento de residuos de vertederos, residuos agrícolas, residuos de producción de alimentos y bebidas, instalaciones de tratamiento de residuos municipales y más GCES está ayudando a nuestros clientes a reducir los residuos y desarrollar fuentes de ingresos adicionales.
Comercio de carbono: A través de la implementación de programas de energía verde, su instalación será elegible para recibir créditos de carbono. Estos créditos pueden ser vendidos con una ganancia de casi $ 13 por crédito.
Incentivos fiscales: en todo el mundo hay varios créditos fiscales y subsidios disponibles para las empresas que participan en la reducción de la contaminación y el desarrollo de energía verde. GCES se ha asociado con organizaciones de todo el mundo para ayudar a nuestros clientes de biogás a navegar por el proceso para recibir créditos fiscales e incentivos.

Objetivo

Informar a las personas acerca de la electricidad a base de desechos de comida.

Justificación

La basura constituye en uno de los temas ambientales más importantes para todo el mundo.

Si cada vez más personas en todo el mundo apoyarán a reducir reutilizar y reciclar se producirán mucho pero mucho menos residuos.

Pero esto va para mejor por que si podemos transformar todos los vertederos de residuos reducira las emisiones de gases de efecto invernadero.

Hipótesis

Sí se logra difundir acerca de la generación de electricidad a base de residuos orgánicos entonces la sociedad puede ver una solución para el problema de electricidad de muchas zonas.

Método (materiales y procedimiento)

Buenas tardes mi nombre es Daniela Fragoso Amaya soy del Centro Escolar Zamá y mi proyecto es “Electricidad a base de desechos de comida”
¿Cómo se llama?
Ingeniero Jaime González, egresado del Instituto Politécnico Nacional con maestría en Ingeniería ambiental por el Instituto de Ingeniería de la UNAM
Bueno ahora yo le voy a formular las siguientes preguntas:
Primero: ¿Se puede crear electricidad a base de desechos de comida?
Si, si se puede
¿Cómo?
Bueno desechos de comida, los podemos hacer vía biológica, lo metemos en un tanque que se llama reactor, en condiciones sin oxígeno, las bacterias anaerobias empiezan a degradar toda la comida que es compuestos orgánicos y empiezan a crear un gas que se llama biogás, dicho biogás es principalmente metano, el cual lo podemos utilizar en un generador a base de biogás, un generador eléctrico el cual va a consumir biogás y va a producir energía eléctrica.
¿Algún día la electricidad a base de desechos de comida, se podría hacer pública?
Pues sí, de hecho lo podríamos hacer, actualmente en Monterrey México una empresa está haciendo el aprovechamiento de dicho biogás generado en rellenos sanitarios para producir energía eléctrica, energía eléctrica que es utilizada por el alumbrado público y por los edificios públicos.
¿Cuáles son los beneficios?
Bueno al ser un desecho lo podemos utilizar como materia prima, reducimos el consumo de combustibles fósiles y aprovechamos esa materia orgánica producto de la comida, entonces reducimos todo eso que se va a un tiradero orgánico un tiradero a cielo abierto o a un relleno sanitario y toda esa materia orgánica con sus residuos de la comida los podemos mandar a generar energía eléctrica lo metemos en un reactor se genera biogás y lo utilizamos en un generador eléctrico entonces así reducimos el volumen que se vaya a enterrar a un relleno sanitario así no se tira en tiraderos a cielo abierto reducimos gases efecto invernadero y bueno disponemos de la mejor forma de los residuos y sacamos un subproducto.

Galería Método

Resultados

Una vez realizados los tres tipos de investigación se llega a los siguientes resultados:

Se puede diseñar un biodigestor casero para producir energía suficiente para encender un bombillo y otros aparatos de consumo moderado de electricidad.
Cabe destacar que al realizar los biodigestores caseros contribuimos a disminuir los gases invernadero y ayudamos al medio ambiente.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

A través de mi investigación descubrí que si se puede hacer electricidad a base de desechos de comida, sin embargo por falta de tiempo no pudimos lograrlo, pero las fuentes que consulte incluso el Ingeniero Jaime González demostraron que si se puede lograr.

Bibliografía

Lucena Bonny, Antonio, Energías alternativas Al Costa, Biomasa y Biocombustibles, AMV Ediciones y ambientales, Talasa ediciones, S.L. Madrid, 1998.