el potencial de producción de biogás en uruguay

8/16/2019 El Potencial de Producción de Biogás en Uruguay

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http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411002953

El potencial de produccin de !io"#s en $ru"ua%

• &'#n (pe) *oreda

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doi: 10.101+ / ,.rser.2015.10.099-!tener los derechos % contenidos

!stracto

asado en una encuesta nacional de la produccin a"rcola % a"roindustrial se

estim la cantidad de residuos or"#nicos ue se pueden tratar mediante ladi"estin anaero!ia.Suponiendo ue las posi!ilidades reales de reco"ida de

residuos % teniendo en cuenta el potencial de metani)acin se calcul el

potencial de "eneracin de metano a partir de residuos slidos % luidos en

$ru"ua%. (os resultados indican ue en la situacin actual se podra lo"rar la

"eneracin de ener"a eui'alente a 1.3 a 2.1 de la ener"a primaria total.

pesar de su !a,a incidencia en la matri) ener"tica la "eneracin de !io"#s a

partir de desechos de!e ser 'isto desde el punto de 'ista del desarrollo

sosteni!le. *ientras ue la "eneracin de ener"a reno'a!le !io"#s cumple

con los reuisitos relati'os al tratamiento de residuos % minimi)a el impacto

am!iental. l"unas industrias como los mataderos % la industria l#ctea % la

industria de !ioetanol se destacan por su contri!ucin % la 'ia!ilidad de la

implementacin de sistemas de tratamiento para la "eneracin de !io"#s en las

#!ricas. En otros casos especialmente para los residuos de la acti'idad

a"rcola las diicultades de a!sorcin pro'ocan ue sea una opcin menos

'ia!le6 la instalacin de plantas centrali)adas ue procesan sustratos de

di'ersas uentes puede ser una solucin. e!ido a los cam!ios en muchas

#reas producti'as pueden sur"ir nue'as oportunidades para el potencial de!io"#s. am!in se discute el impacto potencial de la utili)acin de culti'os

ener"ticos.

ala!ras cla'e

• (a di"estin anaer!ica 6

• El !io"#s 6

• (os residuos slidos 6

•

(as a"uas residuales6• Ener"a

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411002953http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411002953http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.099https://s100.copyright.com/AppDispatchServlet?publisherName=ELS&contentID=S1364032115011788&orderBeanReset=truehttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.099https://s100.copyright.com/AppDispatchServlet?publisherName=ELS&contentID=S1364032115011788&orderBeanReset=truehttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411002953http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857411002953


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homo"nea % permitir la manipulacin de los datos de produccin con una

precisin acepta!le. dem#s ha% una !ase slida de conocimientos

acadmicos so!re los procesos anaer!icos ue pueden proporcionar la !ase

cientica para aplicaciones tecnol"icas. dem#s en el conte;to de mrica

del Sur $ru"ua% contri!u%e con otras e;periencias inno'adoras % la e'olucin

de las uentes de ener"a reno'a!les como la ener"a elica.

El marco energético uruguayo @e acuerdo con el censo de 2011 $ru"ua%

tiene 328+314 ha!itantes =5> % una supericie terrestre de 17+.215

Ailometros 2 . En 2012 tena un suministro de ener"a primaria de 4841 Atep

BAilotoneladas eui'alentes de petrleoC % un consumo de ener"a inal de 3+88

Atep =+> . dem#s el 41 de la ener"a primaria ue importado

correspondiente a 1950 Atep de petrleo % 52 Atep de "as natural. El a"re"ado

de tres sectores representa el 85 del consumo inal de ener"a ue inclu%e el

transporte B1.105 AtepC sector residencial B772 AtepC % la industria B1.257

AtepC. El 15 restante es consumido por el comercio % los ser'icios B330 AtepC

% por la a"ricultura % la pesca B224 AtepC.

(a matri) ener"tica nacional muestra una "ran dependencia de las uentes de

ener"a importadas especialmente los hidrocar!uros %a ue $ru"ua% es un

pas sin la e;traccin de petrleo en la actualidad. Est# claro ue la su!ida de

los precios del petrleo en un uturo pr;imo impulsar# la !sueda de uentes

alternati'as de ener"a.or otra parte las restricciones am!ientales % elconcepto de sosteni!ilidad o!li"an a la !sueda de soluciones ue implican

uentes reno'a!les incluida la 'alori)acin ener"tica de los residuos. $n

o!,eti'o de "enerar m#s del 50 de la ener"a procedente de uentes

reno'a!les se ha esta!lecido para el a?o 2015. En particular la ener"a elica

ha contri!uido 140 Dh de electricidad en 2013 % su contri!ucin pronto

superar# los 300 Dh de acuerdo con los o!,eti'os oiciales. -tro de los

o!,eti'os ue se ha lo"rado es la incorporacin de un 5 de !iocom!usti!les

luidos en la "asolina % el diesel de petrleo =7> .

(os sistemas de tratamiento de residuos industriales % ur!anos se desarrollaron

tanto con el o!,eti'o principal de reducir los ni'eles de contaminacin. Sin

em!ar"o dadas las condiciones actuales de la ener"a un o!,eti'o

complementario puede ser la recuperacin de la ener"a contenida en los

residuos. En ciertos casos la 'alori)acin ener"tica de los residuos puede

hacer una contri!ucin si"niicati'a a satisacer la demanda de ener"a. (a

posi!ilidad de un uso pro'echoso de una tecnolo"a especica de!e ser

anali)ado % optimi)ado para cada tipo de residuo o material para me,orar la

produccin de ener"a.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib5http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib5http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib6http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib7http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib5http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib6http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib7


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El tra!a,o se or"ani)a de la si"uiente manera: en primer lu"ar con el in de

introducir al lector una !re'e re'isin de los principales undamentos de la

di"estin anaero!ia inclu%endo luidos % slidos tratamientos se le

presenta. En se"undo lu"ar una descripcin del estado actual de las

aplicaciones de !io"#s % de las polticas en $ru"ua% se descri!en. En tercer

lu"ar la metodolo"a utili)ada se descri!e6 esta seccin representa un

procedimiento "eneral ue se podra aplicar a otros pases. Se presentan en

cuarto lu"ar la descripcin de la !iomasa disponi!le % al"unos datos cla'e

especicas disponi!les a partir de la e;periencia uru"ua%a. or ltimo el

potencial estimado de la produccin de !io"#s se calcula % se compara con las

estimaciones similares en otros pases % las conclusiones se hacen.

2. Fundamentos de la di"estin anaero!iaEn la actualidad los cam!ios "lo!ales en el mundo e;i"en una ma%or eiciencia

en el uso de las !iotecnolo"as. En este sentido la di"estin anaero!ia de

residuos or"#nicos a"roindustrial es un tratamiento alternati'o con 'enta,as

si"niicati'as so!re otros procesos inclu%endo !a,os costos de operacin %

"eneracin de ener"a a partir de !io"#s =8> =9> % =10> . dem#s la tecnolo"a

anaero!ia ha demostrado ser m#s a'ora!le ue el tratamiento aer!ico de

residuos desde el punto de 'ista de la "eneracin de "ases de eecto

in'ernadero =11> e incluso puede competir con otros !iocom!usti!les =12> . En

este escenario la di"estin anaero!ia desempe?a un papel cla'e %a ue los

productos "enerados Bpor e,emplo hidr"eno metanoC a partir de los

dierentes pasos meta!licos se puede utili)ar como uentes de ener"a en

calderas motores de com!ustin interna clulas de com!usti!le =13> o como

materia prima para la otra opciones de tratamiento Bpor e,emplo la produccin

de !iopolmeros u otras sustancias or"#nicasC. or estas ra)ones la tecnolo"a

anaero!ia constitu%e el ncleo de los sistemas de tratamiento de residuos

or"#nicos =14> .

(a di"estin anaero!ia implica mltiples procesos !ioumicos relacionados

ue asume dierentes po!laciones de microor"anismos de!en tra!a,ar ,untos

en armona para lo"rar la completa de"radacin de la materia or"#nica en

metano % di;ido de car!ono.(as molculas comple,as primero de!en ser

hidroli)ados a molculas m#s peue?as Ba)cares lpidos % protenasC ue

lue"o se con'ierten en los pasos su!si"uientes en molculas m#s peue?as

inclu%endo #cidos "rasos 'ol#tiles BGFC hidr"eno % di;ido de car!ono. or

ltimo el proceso de la metano"nesis con'ierte el #cido actico o hidr"eno %

H- 2 al producto inal el metano. dem#s el proceso puede centrarse en laproduccin de hidr"eno un 'ector de ener"a ue se considera ue es un

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com!usti!le limpio con un uturo prometedor. Hada sustrato indi'idual reuiere

la adaptacin de las condiciones para la optimi)acin de procesos.

2.1. tratamiento de eluentes luidos

(a no'edad m#s importante en la tecnolo"a anaer!ica de tratamiento de

a"uas residuales 'ino del concepto de reactores de alta 'elocidad tal como el

reactor $S Bmanto de lodo anaero!io de lu,o ascendenteC en el ue el

tiempo de retencin celular est# disociado con el tiempo de retencin hidr#ulica

en el reactor. Esto lo"ra 'arios o!,eti'os tales como la aplicacin de una alta

car"a por unidad de 'olumen la especiali)acin de los microor"anismos % la

inte"racin de las )onas de reaccin % separacin de ases en una sola

unidad. En muchas aplicaciones los microor"anismos se a"rupan en

consorcios o "r#nulos % lue"o producen suspensin con un ndice mu% !a,o

'olumen de lodos % propiedades de sedimentacin ptimas =15> .

(os mpliado de lodo "ranular cama BEDSC los reactores e;plotan las

propiedades de sedimentacin de "r#nulos anaero!ios % permiten ma%ores

'elocidades de lu,o de hasta =1+> . En orma similar la circulacin interna B&HC

reactores "enerar una ele'acin de "as ue permiten ma%ores 'elocidades de

lu,o de hasta sin !om!as mec#nicas lo ue permite un aumento de las car"as

'olumtricas % una ma%or eiciencia en la remocin de materia or"#nica =17> .

2.2. El tratamiento de sustratos slidos

(os procesos micro!iol"icos ue se producen en los sistemas de tratamiento

de a"uas residuales son los mismos para sustratos slidos =18> . Sin em!ar"o

ha% dierencias importantes. En primer lu"ar la etapa de lisis del material en

partculas se considera ue es un paso cla'e en el proceso "eneral % puede

incluso ser la etapa limitante en todo el proceso. En se"undo lu"ar la

transerencia la masa puede ser m#s dicil si no se proporciona una me)cla

suiciente. Finalmente de!ido a la separacin de los microor"anismos del

sustrato slido no es posi!le los tiempos de residencia de sustrato % de clulas

en el reactor son i"uales. eniendo en cuenta la tasa de crecimiento de los

microor"anismos anaer!icos se reuieren tiempos de residencia de

apro;imadamente 20 a +0 das para e'itar ue el di"estor Ila'ar@outI de

microor"anismos. *#s all# de estas cuestiones la alta concentracin de

materia or"#nica hace ue la di"estin anaer!ica de materiales slidos mu%

atracti'os para los propsitos ener"ticos =10> .

(os sustratos se ori"inan a partir de una 'ariedad de uentes incluidos los

residuos slidos "enerados en la acti'idad a"roindustrial lodos producidos en

las plantas de tratamiento aer!ico residuos a"rcolas desechos animales

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib15http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib16http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib16http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib17http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib18http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib10http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib15http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib16http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib17http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib18http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib10


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residuos municipales % los culti'os culti'ados especicamente para "enerar

!io"#s. Ja% sistemas ue operan en el ran"o de temperaturas mesilas B35@37

K HC % otros ue operan en condiciones termilas B55 K HC. l"unos sistemas

operan en lotes mientras ue otros operan de orma continua lo ue resulta en

dierentes caractersticas de me)cla. or ltimo ha% sistemas ue operan %a

sea con !a,o contenido de slidos B5@10 I di"estin hmedaIC o contenido de

slidos ele'ada B20 Idi"estin secoIC. l"unas opciones implican el

pretratamiento mec#nico de los residuos para reducir el tama?o de los

slidos. -tras opciones implican separar el proceso en dos ases una ase

hidroltica ue con'ierte la materia or"#nica en la ase luida % lue"o una ase

metano"nica ue tiene lu"ar en un reactor anaer!ico con'encional =19> .

Lodos de plantas de tratamiento aeróbico @primario % an"os secundarios de

plantas de tratamiento de a"uas residuales aero!ias de!e ser tratada paraconse"uir las caractersticas inocuas. (a di"estin anaero!ia es una tecnolo"a

tpica ue produce un !ioslidos esta!le % se"uro ue puede ser utili)ado como

acondicionador de suelos =20> % =21> . (a di"estin de lodos produce metano

en una cantidad suiciente para su uso en calentar % me)clar el propio reactor %

cualuier e;ceso se puede utili)ar para otros ines incluidas las necesidades

especicas del sistema de mane,o de luidos aer!ico =22> .(os slidos ueron

reducidos por entre 25 a 45. picamente se reuieren lar"os tiempos de

retencin de m#s de 10 das6 or lo tanto los reactores son relati'amente

"randes.

Residuos sólidos urbanos B RSU C Lesiduos Slidos producido a partir de la

acti'idad ur!ana Bacti'idades residenciales industriales comerciales % ciertasC

contiene una si"niicati'a raccin !iode"rada!le ue puede ser tratada

anaer!icamente. (a eliminacin en 'ertederos es el destino inal de los LS$

m#s comn en los pases no desarrollados. $n 'ertedero es una tecnolo"a de

la in"eniera ue conina los residuos a un 'olumen controlado % minimi)a el

impacto medio am!iente =23> . En el proceso de relleno el o;"eno se consume

r#pidamente % conduce a condiciones anaer!icas. a,o este punto de 'ista el

relleno puede ser conce!ida como un !iorreactor "i"ante =24> .So!re la !ase de

los conceptos modernos un relleno sanitario est# dise?ado para la e;traccin

de !io"#s. dem#s de ser un lu"ar de eliminacin la ener"a residual se puede

recuperar de los 'ertederos. esaortunadamente en los pases

su!desarrollados los residuos est#n dispuestos en ormas no controlados %

recuperacin de !io"#s no es posi!le. -tra alternati'a para el tratamiento % la

'alori)acin de la raccin or"#nica de los LS$ es el uso de

di"estores =25> . En esta alternati'a la cla'e del ;ito es la separacindomiciliaria de la raccin or"#nica. El rendimiento di"estor se puede me,orar

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib19http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib20http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib21http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib22http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib23http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib23http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib24http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib25http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib19http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib20http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib21http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib22http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib23http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib24http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib25


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con un proceso de pre@tratamiento Bumicos en)im#ticos trmicos o

mec#nicosC.

3. Situacin actual del !io"#s en $ru"ua%

$ru"ua% es un pas con una densidad industrial relati'amente menor se centr

principalmente en la transormacin de la materia prima a"rcola %

"anadero. En la ltima dcada un crecimiento econmico sostenido ha sido

desarrollado reci!iendo cantidades considera!les de in'ersin

e;terna =2+> . or otro lado las empresas 'ie,as no siempre han apo%ado las

soluciones am!ientales con la misma tasa de in'ersin como lo han hecho en

las instalaciones de produccin. e!ido a la disponi!ilidad relati'a de la tierra

como la"unas e;tensas soluciones se utili)an ampliamente en el pasado.Sin

em!ar"o al"unas empresas tienen reactores anaero!ios en las plantas detratamiento de a"uas residuales: una de las tres compa?as de cer'e)a ha%a

un reactor $S dos industrias de productos l#cteos un reactor $S

modiicado acompa?ado de un di"estor de "rasa la principal #!rica de la'ado

de lana tiene un reactor anaero!io con el metano recuperacin una "ran,a

lechera de alta escala con la produccin de leche en pol'o tiene di"estores

anaer!icos de residuos slidos % as sucesi'amente.*uchas #!ricas tienen

la"unas anaer!icas en la planta de tratamiento de a"uas residuales. hora

las restricciones am!ientales me,oras ener"ticas % nue'os conceptos como la

produccin limpia cam!ian las empresas a !uscar tecnolo"as de tratamiento

m#s eicaces % optimi)adas. En este conte;to aunue por el momento el

nmero de aplicaciones industriales de las tecnolo"as anaero!ias es an

peue?o el uturo es promisorio.

El a"ua residual domstica est# principalmente tratada o se descar"a

directamente al mar aer!icamente. Sin em!ar"o ha% una peue?a planta con

dos reactores $S ue han estado tra!a,ando durante 15 a?os % una nue'a

planta de cien mil ha!itantes so!re la !ase de los reactores anaer!icos est#

actualmente en construccin.

(as e;periencias pasadas con tipos de di"estores indios o chinos no se han

mantenido en las )onas rurales de!ido a la modalidad de produccin es mu%

dierente a otros pases no desarrollados. or otra parte ho% en da la

electriicacin rural cu!re todo el pas % en consecuencia las tecnolo"as de

!a,os in"resos con ines ener"ticos inclu%endo di"estores rurales son menos

atracti'os.

pesar del peue?o tama?o del pas en comparacin con otros pases de

mrica del Sur $ru"ua% se caracteri)a ahora por su esta!ilidad institucional %

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib26http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib26


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el desarrollo ordenado de la economa. (os planes "u!ernamentales inclu%en

la promocin de las ener"as reno'a!les con el in de alcan)ar la so!erana

con m#s ener"a de orma respetuosa con el medio am!iente. (a ener"a

elica % la com!ustin de !iomasa se alientan especialmente pero tam!in se

estimulan otras ormas de ener"a reno'a!le.Esta estimulacin se proporciona

a tra's de al"unas e;enciones iscales para las in'ersiones. Mo se utili)an

otras herramientas como los certiicados ecol"icos o las su!'enciones. (os

precios de la ener"a est#n determinados por las transacciones de mercado %

contratos con la empresa elctrica nacional.

(a principal re"lamentacin so!re el medio am!iente es la (e% Deneral de

roteccin del *edio m!iente % re"ulaciones especicas a determinar las

caractersticas de descar"a de a"uas residuales as como las condiciones de

eliminacin de slidos =27> .(a -icina Macional de *edio m!iente B&M*C

como una di'isin del *inisterio de Gi'ienda -rdenamiento erritorial % *edio

m!iente tiene el control de las cuestiones am!ientales % sin per,uicio de

al"unas contraloras locales.

Mo ha% normas especicas so!re la promocin del !io"#s. ecnolo"as

anaero!ias de!en competir con otras alternati'as en el uso eiciente de los

recursos % en los aspectos econmicos. Sin em!ar"o las tecnolo"as

anaero!ias se pueden aplicar en una 'ariedad de situaciones %a ue ellos

constitu%en una alternati'a mu% interesante para el tratamiento de residuos sinconsumo de ener"a % "eneracin de metano. (os estudios del "o!ierno no se

han reali)ado pero en 2014 un pro%ecto piloto undada por el DEF BDlo!al

En'ironment FoundC iniciado con el in de poner en pr#ctica dos tipos de

plantas de tratamiento a "ran escala ue se pueden replicar m#s tarde =28> .

(a in'esti"acin acadmica en la tecnolo"a anaero!ia es desarrollado en el

epartamento de &n"eniera Numica de la $ni'ersidad de la Lep!lica Bla

nica uni'ersidad p!licaC % los aspectos micro!iol"icos son culti'adas por los

in'esti"adores de 'arios departamentos micro!iol"icos. El personal

acadmico da soporte a los ser'icios tecnol"icos orecidos por las empresas

p!licas % pri'adas.

or otra parte de!ido al peue?o tama?o % la peue?a densidad de po!lacin

$ru"ua% podra ser considerado como un la!oratorio a escala real para la

introduccin de nue'as tecnolo"as. Este es el caso por e,emplo del pro%ecto

I$na computadora por ni?oI =29>o la tra)a!ilidad !o'ina =30> . (as tecnolo"as

!asadas en la 'alori)acin de los recursos naturales % la intensiicacin de los

recursos humanos al i"ual ue las tecnolo"as anaero!ias podran tener ;ito.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib27http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib28http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib29http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib30http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib30http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib27http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib28http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib29http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib30


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esde el punto de 'ista ener"tico el !io"#s "enerado se utili)ar#n para la

"eneracin de electricidad "eneracin de calor o una com!inacin de

am!os. El potencial tcnico corresponde a la ener"a elctrica % trmica ue

puede ser producido. restricciones tecnol"icas a la con'ersin de la ener"a

de!en ser considerados ue depende del euipo % el tama?o total en un

tama?o m#s "rande tiende a ser m#s eiciente.

$na 'e) deinido el potencial tcnico el rendimiento econmico de!e ser

considerado lo ue conduce a una estimacin del potencial econmico es

decir la raccin del potencial tcnico ue es econmicamente acti!le

producir. Esto depende de muchos actores % ni'eles re"ionales % locales

de!en ser e'aluados para cada pro%ecto en condiciones especicas6 por lo

tanto el rendimiento econmico est# m#s all# del alcance de este tra!a,o.

pesar de ue el pro%ecto sea econmicamente 'ia!le restricciones tales como

la le"islacin la lo"stica % otras restricciones podran impedir la

implementacin eecti'a del pro%ecto potencial.

Ja% 'arias posi!ilidades para el uso ener"tico del !io"#s. Hada situacin

de!e ser anali)ada indi'idualmente % tener en cuenta las instalaciones

implicadas. $n uso comn de !io"#s es para com!ustin directa en una

caldera para reempla)ar el "as natural o aceite com!usti!le pero esto reuiere

la presencia de una caldera en el sitio de la "eneracin de residuos. -tra

alternati'a comn es la transormacin de !io"#s en ener"a elctrica lo ue

permite la "eneracin de ener"a en dierentes escalas % de una manera

distri!uida. (a ener"a elctrica se puede utili)ar para ines domsticos o

industriales o para alimentar la red p!lica. &ncluso en la transormacin

elctrica de !io"#s la recuperacin de calor de la com!ustin se determina por

las caractersticas de la #!rica % su u!icacin con respecto a los posi!les

usuarios. am!in ha% ue se?alar ue una raccin del calor de!e ser utili)ado

para calentar el di"estor s en muchos casos. *otores de com!ustin interna

con ciclo -tto se utili)an comnmente para la "eneracin deener"a =1> % =31> . (os motores se hacen en un amplio ran"o de potencia Bde

decenas de A a 20 *C % tienen rendimientos "lo!ales Bcom!inacin de calor

% ener"aC entre 70 % 80. (a transormacin del com!usti!le en ener"a

elctrica 'ara entre 30 % 406 unidades m#s "randes tienden a ser m#s

eiciente.

am!in es posi!le construir plantas Icentrali)adosI ue reci!en los residuos

de dierentes tipos % uentes de co@di"estin la "eneracin de !io"#s % la

produccin de un di"estato ue puede ser distri!uido entre los

a"ricultores. Estas plantas pueden operar como una empresa independiente

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib31http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib31


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dedicada especicamente para el tratamiento % recuperacin de residuos por la

prestacin de ser'icios % la produccin de ener"a % la di"estin con 'alor

a"ronmico.

5. escripcin de la !iomasa disponi!le

5.1. (as a"uas residuales

5.1.1. (os procesos industriales

Ja% una amplia 'ariedad de a"uas residuales industriales ue han sido

tratados con ;ito en los sistemas anaero!ios inclu%endo el malteado

ela!oracin de la cer'e)a las !e!idas destileras pulpa % papel

procesamiento de alimentos productos armacuticos las le'aduras los

li;i'iados etc. =15> % =32> . resentamos los casos selectos ue son rele'antes

para $ru"ua% en la si"uiente seccin.

5.1.1.1. *atadero

(os mataderos reali)ar la etapa de la industriali)acin en la cadena de la

carne =33> . Ja% 34 mataderos B20C ue el comercio de e;portacin en el pas %

stos mataron a m#s de 22 millones de !o'inos en 2007. En $ru"ua%

apro;imadamente el 70 de la demanda de "anado se concentra entre los 10

me,ores plantas de sacriicio. (os or"enes de las a"uas residuales del

matadero son a partir de los procesos de san"rado deshuesado e'isceracin

% el la'ado. Se producen tres tipos de eluentes inclu%endo el a"ua ro,a 'erde

a"ua % alcantarillado. El a"ua de color ro,o se "enera principalmente en las

operaciones de sacriicio % contiene principalmente material de lpidos %

protenas6 el a"ua 'erde pro'iene de los procesos de e'isceracin % el la'ado %

tiene un alto contenido de slidos li"nocelulsicos % "rasas6 de a"uas

residuales pro'iene de los residuos "enerados en los !a?os utili)ados por los

tra!a,adores. (a com!inacin de las dierentes corrientes "enera un eluente

comple,o ue contiene protenas "rasas % materiales li"nocelulsicos ueest#n en solu!le % ormas slidas suspendidas =34> . (a a!la 1 muestra las

caractersticas de las a"uas residuales de una #!rica de matadero tpico

a!la 1.

Haractersticas matadero de a"uas residuales B =34> C.

Parámetro agua roja Agua verde Aguas residuales

Haudal Bm 3 / dC 1900 800 200

emperatura BK HC 29 23 20

N- total Bm" / (C +700 21.000 730

Solu!le N- Bm" / (C 2400 3+00 550SS Bm" / (C 1900 12.000 400

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib15http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib32http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib33http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib34http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib34http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib34http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib15http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib32http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib33http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib34http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib34


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Parámetro agua roja Agua verde Aguas residuales

GSS Bm" / (C 1+00 10.000 200

ceites % "rasas Bm" / (C 1200 1700 10

N- / MO 25 40 8

H- / 390 310 150

pJ +.5 7.5 7.5

opciones de la ta!la

eniendo en cuenta los lu,os de eluentes % 'olumen "enerados a partir de un

matadero se o!tiene una car"a media de 23 A" N- por tonelada de animal

sacriicado. El nmero de animales sacriicados al a?o en promedio entre 2008

% 2010 ue de 247 541 =35> . Hon un peso promedio de 485 A" por ca!e)a ha%

una car"a de N- anual de 25.000 toneladas a tratar.

5.1.1.2. &ndustria l#ctea

(os eluentes luidos de la industria l#ctea se "eneran principalmente en el

proceso de limpie)a de las instalaciones ue utili)an #cidos #lcalis % / o

deter"entes para e;traer residuos de leche con a"ua. En los reactores

anaero!ios tales como la $S el eluente de productos l#cteos puede crear

pro!lemas de!ido al alto contenido de materia "rasa ue es apro;imadamente

40 de materia or"#nica. e!ido a ue este material "raso es m#s diciles de

de"radar se acumula en el reactor por ue rodea la !iomasa acti'a lo ue

impide la transerencia de los sustratos del medio luido % de!ido a su !a,a

densidad los resultados en la lotacin de slidos. (a acumulacin de slidos

en el dispositi'o de separacin de ases o el escape de slidos con eluente

luido hace ue el reactor alle. ara e'itar estos pro!lemas una separacin

sica de la "rasa se lle'a a ca!o "eneralmente por lotacin por aire disuelto

ue es se"uido a continuacin por procesos !iol"icos. Sin em!ar"o una

e;periencia de ;ito a "ran escala se ha lle'ado a ca!o en

$ru"ua% =3+> % =37> con los si"uientes cam!ios introducidos en un reactor de

lecho de lodo: iC el material lotante se reco"en !a,o el dispositi'o de

separacin de ases % se e;trae peridicamente ii C se a?ade un di"estor

anaer!ico au;iliar para los materiales lotantes % iiiC un decantador lamelar

e;terna se utili)a para minimi)ar el escape de la !iomasa en el periodo de

puesta en marcha.

e acuerdo con los ndices ue se presentan en la a!la 2 1472 millones de

litros de leche industriali)ados en 2009 ha!ran "enerado apro;imadamente 4.0

millones de metros c!icos de a"uas residuales con apro;imadamente 143

millones A" de N-.

a!la 2.(os 'alores medios de las a"uas residuales de la industria l#ctea uru"ua%a.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib35http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib36http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib37http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib37http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib35http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib36http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib37http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0010


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27 m 3 de a"uas residuales / m 3 leche

97 A" N- / m 3 leche

3+ A" N- / m 3 de a"uas residuales

20 A" de - 5 / m 3 de a"uas residuales

049 A" de - P D / m 3 de a"uas residuales


*#s all# se utili)a para la alimentacin animal el suero de leche es a menudo

considerado como un residuo =38> % tiene una alta concentracin de N-

Bapro;imadamente +0 "N- / (C. e!ido a su alta concentracin % porue no

es tpicamente parte de la corriente de desechos el suero de leche no de!e ser

tratada en las unidades de tratamiento de a"uas residuales l#cteos. Huando

suero se consideran residuos la opcin preerida es tratarlo en un di"estor de

slidos.

5.1.1.3. Gina)a de destilera de !ioetanol

En 2005 las autoridades "u!ernamentales decidieron comen)ar la produccin

de !ioetanol % !iodiesel a partir de materias primas nacionales para di'ersiicar

la matri) ener"tica nacional a in de lo"rar los si"uientes o!,eti'os: iC

aumentar la so!erana ener"tica iiC reducir el consumo de petrleo iiiC reducir

las emisiones de "ases de eecto in'ernadero i'C desarrollo de cadenas a"ro@

ne"ocios % 'C promo'er el desarrollo econmico % social en ciertas

re"iones. En este conte;to % teniendo en cuenta la (e% de !iocom!usti!les de2007 un pro%ecto !asado en la ca?a de a)car se ha implementado en ella

$nin ue est# en la parte norte del pas % tena una pro%eccin de 10.000

hect#reas de plantaciones de ca?a de a)car % 4000 hect#reas de sor"o dulce

para la la produccin de etanol a)car % electricidad. (a destilera ue

pro%ectada para tener una capacidad de 120 m 3 / da de alcohol % ha estado

en uncionamiento desde 2008.

(a destilacin del ,u"o ermentado produce alcohol en la parte superior de la

columna % de a"uas residuales con una concentracin relati'amente alta de

alcohol % otros componentes or"#nicos llamados 'ina)a en la parte inerior. Se

puede suponer ue un litro de !ioetanol "enerar# apro;imadamente 13 a 15 l

de la 'ina)a =39> % =40> con concentraciones 'aria!les en uncin de la uente

del material ermentado % las condiciones del proceso =41> .

Hon un ni'el de produccin de 120 m 3 de alcohol por da 1800 m 3 de

eluentes se "enerar#n por da. Suponiendo una concentracin media de 54

"N- / ( B'alor e;perimental de la 'ina)a en ella $ninC una car"a de 97.000

A"N- por da se "enera durante los meses producti'os.

5.1.2. (as a"uas residuales domsticas

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib38http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib39http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib40http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib41http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib41http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib38http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib39http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib40http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib41


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$ru"ua% tiene una po!lacin de 328+314 ha!itantes de los cuales el 947

son ur!anas % 1.319.108 'i'en en la ciudad de *onte'ideo. ara el resto del

pas 917 de la po!lacin es ur!ana =1> . En *onte'ideo el municipio es

responsa!le de las a"uas residuales ue cu!re el 91 de la )ona ur!ana en

2009 =42> . am!in e;iste un sistema no separati'a de a"uas residuales

donde se li!era en el Lo de la lata a tra's de un emisario su!acu#tico. ara

el resto del pas las a"uas residuales domsticas es "estionado por la

empresa p!lica de -SE B-!ras Sanitarias del EstadoC. l"unas ciudades a lo

lar"o de la costa descar"an directamente sin tratamiento !iol"ico. ara el a?o

2008 la co!ertura de saneamiento en el pas ue de un 38 de la po!lacin

ur!ana=43> . (as #reas ur!anas con las instalaciones de tratamiento o

pretratamiento inclu%en 7352+2 personas. En dos ciudades tan solo ha% un

sistema de pretratamiento % el otro BandoC tiene una planta anaer!ica. EnHiudad de la Hosta ue es cerca de *onte'ideo una planta de tratamiento con

reactores anaer!icos se encuentra en construccin.

(os 'alores medios de las a"uas residuales se determinaron como 480

m"H- totales / ( 230 m"H- solu!les / ( 170 m" SS / ( % 120 m"GSS /

( =44> . eniendo en cuenta un 'alor tpico de 200 litros por ha!itante % da =45>

se calcula ue +5 Q 10 7 A"N- por a?o ser# dado de alta en el sistema de

alcantarillado. Sin em!ar"o con e;clusin de las ciudades ue desem!ocan

directamente en el mar con el nico tratamiento primario B*onte'ideo %

*aldonado@unta del EsteC la car"a sera apro;imadamente 1+ Q 10 7 A" de

N- por a?o. pro;imadamente el 92 de esta car"a sera tratado en

sistemas aer!icos % el 8 restante en los sistemas anaer!icos.

El uso de metano en reactores anaero!ios para las a"uas residuales no es

tpicamente econmicamente 'ia!le %a ue es un eluente mu% diluidas donde

incluso una raccin sustancial del metano disuelto se escape en el

eluente =4+> . Sin em!ar"o de!ido a ue ha% ahorros de ener"a si"niicati'os

en comparacin con los sistemas aer!icos !asado en el costo de la aireacin

se puede considerar una opcin atracti'a para el tratamiento.

En los sistemas aer!icos una cantidad si"niicati'a de pur"a de lodo se

esta!ili)a por lo "eneral di"estores anaer!icos lo ue "enera metano. El uso

de un actor de rendimiento de 04 A"GSS / A"N- apro;imadamente +000

toneladas de GSS podra ser tratado en condiciones anaero!ias.

5.2. residuos slidos industriales a"ro

*uchas industrias uru"ua%as ue procesan materias primas de ori"en a"rcola

"enera residuos slidos ue se pueden tratar en condiciones anaero!ias %producen !io"#s.$na encuesta so!re la !ase de inormacin oicial inclu%endo

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib42http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib43http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib44http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib45http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib46http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib42http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib43http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib44http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib45http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib46


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los datos de la "encia de *edio m!iente % otras oicinas "u!ernamentales

se lle' a ca!o. (a produccin anual media en cada rama industrial % los

ndices de "eneracin de residuos se calcula % se presentan en la a!la 3 .

a!la 3.

(a produccin anual de las principales industrias de transormacin de productos

a"roindustriales % los ndices de "eneracin de residuos.

Industria

Producción

ipo

índice de generación deresiduos

Hantidad

$nidad *edia min *a; $nidad

Her'ecera

117.+00 ton /a?o

ru! 10+ sesenta %cinco

120 A" / ton

(e'adura 13 8 15

residuosdeem!ala,e

9 8 12

(echera

1495290

m 3 /a?o

residuosdeem!ala,e

1.+ 2 3.1 A" /m 3leche

an"os!iol"icos

00+3 0.18 0053

Suero 0.85 0.+8 0.94

escado

+4125 ton /

a?o

(os restos

depescado

430 270 +30 A" / ton

residuosdeem!ala,e

2.5 2.4 2.7

Drasadecantador de lodos

25

malteado231.200 ton /

a?ool'o 8 A" / ton

residuosde

malteado

+9

an"os!iol"icos

2

etrleo

2+.400 ton /a?o

tierra de!lanueoBarro)C

78 A" / ton

tierra de!lanueoBde "irasolC

4

residuosdeem!ala,e

05

an"os!iol"icos

37

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0015


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Industria

Producción

ipo


Hantidad


'es decorral

53243 ton /a?o

desechosde lamatan)a

150 130 180 A" / ton

luma 73 71 80


13

arro)1320224

ton /a?o

re@limpie)a

11

H#scara 200

Salchicha

21584 ton /

a?o

residuos

delproceso

5+ 13 80 A" /

tonelada desalchicha

residuosdeem!ala,e

41 9 98


85 30 250

*atadero

o'ino

1752325

ca!e)a /

a?o

slidosa"ua ro,a

3.9 08 14 A" /ca!e)a

slidos dela"ua 'erde

37 15 50

an"os!iol"icos

43 30 50

residuosdeem!ala,e

08 02 1.3

-'ino 17+7185

ca!e)a /a?o

slidosa"ua ro,a

04 01 1.4 A" /ca!e)a


3.7 1.5 5

an"os!iol"icos

04 3 5

residuosdeem!ala,e

01 0 01

Herdo

214.815 ca!e)a /a?o

slidosa"ua ro,a

1.3 03 4.7 A" /ca!e)a


12 05 17

an"os!iol"icos

14 10 17


17/28

Industria

Producción

ipo


Hantidad


residuosdeem!ala,e

03 01 04

Euino

347+5 ca!e)a /a?o

slidosa"ua ro,a

3.9 08 14 A" /ca!e)a


37 15 50

an"os!iol"icos

43 30 50

residuos

deem!ala,e

08 02 1.3

Hurtidura

o'ino

3071970

piel /a?o

(osdesechossin!ronceado

8.7 +.5 9.4 A" / piel

astewcon el!ronceado

2.4 1.9 2.8

(odo 4.5

-'ino 1+71430

piel /a?o

(osdesechos

sin!ronceado

1.2 0.0+ 1.+

astewcon el!ronceado

03 02 05

(odo 1.2

Gino

112.559 m 3 /a?o

a"a)o 90 A" /tonelada deu'a

lodos de'ino

30

pedicelo 30

oolscourin"

41050 ton /a?o

la "rasarecuperada

19 9 29 A" / ton

sedimentador delodos

30 2+ 43

decantador de lodos

107

el pol'o delana

diecisis

2.5 34

residuos

deem!ala,e

8 1 11


18/28


5.3. (os desechos a"rcolas

(a a"ricultura es un sector mu% din#mico % productos % tierras culti'adas

cam!iar dr#sticamente con el tiempo. (os principales datos de produccin

a"rcola de 2011 se presentan en la a!la 4 .

a!la 4.

la produccin a"rcola principal.

emporada Hulti'ola supericie plantada Bmiles dehaC

roduccin Bmiles detoneladasC

rima'era

ri"o 404 1300

He!ada +2 18+

'ena 22 34

&n'ierno

So,a 8+3 1820

Dirasol 10 9

mai) 93 530

Sor"o 35 138


En la produccin a"rcola los residuos primarios son pa,a % residuos despus

de la cosecha. (os residuos por lo "eneral no se reco"e % permanece en el

suelo. or lo tanto la produccin de ener"a a partir de estos residuos es

desprecia!le en la pr#ctica.

En el sector de las rutas naran,a mandarina % man)ana son los principalesproductos % una raccin de la produccin se e;porta. En la horticultura la

patata % el tomate son los principales productos ue se centran en el consumo

interno.

5.4. residuos orestales

inales de 19+8 se apro! la primera (e% Forestal para promo'er la

orestacin a tra's de e;enciones iscales % lneas de crdito. e!ido a la le%

se plantaron #r!oles a "ran escala a partir de 1990. Entre 1990 % 2000 la tierraue reorestada a una tasa promedio de cerca de 50 mil hect#reas por a?o con

un m#;imo de 83.000 esta!lecida en 1998. ara el a?o 2010 la )ona !oscosa

era 1.721.+58 Ja de las cuales 752.158 ha son !osues naturales %

apro;imadamente 1 milln de hect#reas son plantaciones % consisti

principalmente de eucalipto B+7+.09+ JaC se"uido de pino B274.5+8 JaC. En

2011 apro;imadamente +2 millones de metros c!icos se e;tra,o de la pasta

apro;imadamente 24 millones de metros c!icos se utili)an como com!usti!le

directa % apro;imadamente 19 millones de metros c!icos era de madera

maci)a.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788


19/28

(os residuos "enerados en el !osue son una uente potencialmente 'aliosa de

ener"a sino porue es dicil de reco"er ue ha!itualmente permanece en la

tierra. or el contrario la !iomasa se encuentra en la planta de procesamiento

est# disponi!le para la a!sorcin sencilla. El contenido de li"nina de este tipo

de residuos impide metani)acin eiciente si no se proporcionan los pre@

tratamientos. or lo tanto los procesos trmicos podran resultar en una

alternati'a m#s atracti'a.

5.5. Lesiduos Slidos $r!anos BLS$C

Se han reali)ado los estudios m#s recientes ue cuantiican la produccin de

LS$ en el #rea metropolitana de *onte'ideo =47> . Sin em!ar"o los 'alores se

pueden e;trapolar para todo el pas. $na tasa de "eneracin de 114 A" / ha! /

da % una produccin total de 3070 toneladas por da puede ser usado para

representar el pas.

LS$ se en'a a 'ertederos controlados. En (as Losas B*aldonadoC % m#s

recientemente en *onte'ideo se e;trae !io"#s. Es dicil estimar la

"eneracin de !io"#s de!ido a la incidencia de 'arios actores incluida la

composicin de los residuos el modo de llenado condiciones de

uncionamiento condiciones clim#ticas etc. En *onte'ideo una produccin de

025 Mm 3 de !io"#s por tonelada de residuos hmedos por da se o!tu'o de

los cuales el metano represent el +0 =48> . Se"n Hham% % Gi'anco =1> +0m 3 de !io"#s se "eneran por tonelada de residuos.

5.+. Hulti'os ener"ticos

$ru"ua% se centra en el culti'o de materias primas para la alimentacin

humana % animal % para la produccin de !iocom!usti!les luidos. (a

produccin de culti'os ener"ticos nunca ha sido considerado. Sin em!ar"o es

una alternati'a ue ha sido ampliamente aceptada en el mundo especialmente

en Europa =2+> =49> =50> =51> % =52> . e!ido a la necesidad de uentes de

ener"a reno'a!les % teniendo en cuenta ue las tierras aptas para el culti'o no

se utili)a plenamente la produccin de culti'os ener"ticos se puede

considerar una estrate"ia alternati'a. Europa tiene una propuesta ue asi"na el

10@30 del total de tierras culti'a!les para producir culti'os para la produccin

de ener"a =53> . dem#s $ru"ua% de!e e'aluar si los ahorros de costes por el

uso de sus tierras actual para culti'os ener"ticos compensar una reduccin de

las importaciones de com!usti!les siles.

+. potencial de !io"#s

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib47http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib47http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib48http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib26http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib49http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib50http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib51http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib52http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib47http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib48http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib26http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib49http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib50http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib51http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib52http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53


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a!la 5 a!la + % a!la 7 se muestran los 'alores o!tenidos de la literatura %

los ni'eles de disponi!ilidad su"eridas utili)ados para la estimacin.

a!la 5.

Le'isin del rendimiento de metano para dierentes tipos de sustratos % propuesta

"ama disponi!ilidad de residuos a"roindustriales.

&ndustria Lesiduos

Lendimiento demetano BHJ ( 4 /A"SGC

isponi!ilidadBC

reerenciasma%ormnima *a;

Sauceries

residuos deprocesos

21+ 10 25 =53>

Drasa decantadorde lodos

278 50 80 =54>

*atadero

contenido ruminalestircol otrosslidos

540 50 80 nuestrosestudios

'es de corral

masacre deresiduos

550 10 25 =55>


278 50 80 =54>

escado

desechos depescado

390 10 25 =5+>


278 50 80 =54>

etrleo

tierra de supresin 400 50 90 =57>

an"os !iol"icos 340 50 90 =1>

(echera an"os !iol"icos 340 50 90 =1>

Suero 424 5 30 =53>

Gino

rensado 180 30 50 =58>

lodos de 'ino 283 30 50 =58>

ednculo 283 30 50 =58>

F#!rica decer'e)a % malta

los residuos demalteado

245 70 90 =59>

an"os !iol"icos 340 70 90 =1>

(e'adura 5+0 70 90 =+0>

oolscourin"

(a sedimentacinde lodos

150 70 90 Estimado

la "rasarecuperada

150 70 90 Estimado

decantador delodos

150 70 90 Estimado


a!la +.


"ama accesi!ilidad residuos hortcolas.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0025http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0030http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0035http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib54http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib55http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib54http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib56http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib54http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib57http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib59http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib60http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0025http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0030http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0035http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib54http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib55http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib54http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib56http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib54http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib57http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib59http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib60http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788


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HulturaLesiduos Bcomo laproduccinC

Lendimiento demetano BHJ (4 /A"GSC

isponi!ilidadBC

reerenciasmin *a;

naran,a 3 250 15 25 =+1>*andarina 5 250 15 25 =+1>

limn 3 250 15 25 =+1>

omelo 22 250 15 25 =+1>

man)ana 25 180 15 25 =+1>

omate 20 300 15 25 =+2>

Ranahoria 10 300 15 25 =+2>

atata 15 335 15 25 =53>


a!la 7.


"ama accesi!ilidad desechos a"rcolas.

Hultura LesiduosLendimiento de metanoBHJ ( 4 / A"GSC

isponi!ilidadBC

reerenciasmin *a;

ri"o a,a 304 10 15 =+3>

mai) a,a 317 10 15 =+4>

He!ada a,a 219 10 15 =+4>

Dirasola,a 2+0 10 15 =sesenta %

cinco>

Sor"o a,a 228 10 15 =58>

So,aa,a 2+0 10 15 =sesenta %

cinco>

Ha?a dea)car

a,a 177 10 15 =++>

arro) a,a 22+ 10 15 =+7>


Ji"o. 1 muestra los resultados en relacin con el potencial de produccin de

residuos slidos en la a"roindustria. Se o!ser'a un predominio de la industria

l#ctea ue se de!e a la inclusin de suero de leche como un desperdicio %

suponiendo ue una raccin de!e ser tratado en un di"estor slido. e!ido a

ue no e;iste una poltica clara so!re el uso de suero de leche este resultado

de!e considerarse con precaucin. Mote ue hemos tomado una a!sorcin de

5 mnimo de suero de leche lo ue corresponde a una raccin descartada

en el escenario de otros usos % un m#;imo de 40 lo ue corresponde a una

poltica e;plcita de recuperacin de ener"a de este producto.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib62http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib62http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib63http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib64http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib64http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib66http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib67http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib61http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib62http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib62http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib53http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib63http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib64http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib64http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib58http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib65http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib66http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib67http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0005


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Ji"o. 3 muestra el potencial ue se "enera a partir de los residuos del culti'o

de la produccin a"rcola. Lesiduos normalmente no se reco"e % se mantiene

en el campo.(a reco"ida de residuos reuerira un cam!io en su pr#ctica

actual ue tam!in puede aectar el mane,o a"ronmico % de

suelos. einiti'amente ha% pocas posi!ilidades de ue el uso de este tipo de

residuos para la metani)acin B Fi". 4 C.

Ji"o. 3.

potencial de metano anual de residuos a"rcolas.

Fi"ura opciones

Ji"o. 4.

metano potencial anual de los di'ersos tipos de residuos.

Fi"ura opciones

a!la 8 muestra el potencial de los "rupos de residuos slidos con residuos

especiales % a"uas residuales de luido de inters. (a cate"ora de IestircolI

inclu%e estircol "enerado en las "ran,as lecheras % de en"orde teniendo en

cuenta la situacin actual.En los esta!lecimientos tradicionales ue se !asan

en el pastoreo en el campo slo una raccin de los e;crementos se pueden

reco"er cuando el "anado se encuentran en la sala de espera para el

orde?o. or otra parte muchos corrales de en"orde instaladas actualmente no

han proporcionado un sistema para la reco"ida de los e;crementos lo uehace pr#cticamente imposi!le capturar sustrato resco. Sin em!ar"o esta es

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0040http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#f0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#t0040


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"estin de los LS$ % la in'ersin en inraestructura %a se trate de nue'os

'ertederos o di"estores.

(os resultados muestran ue el potencial para la produccin de metano es de

entre 52 % 84 millones de metros c!icos por a?o lo ue eui'ale a 1.3@ 2.1de la ener"a primaria total del pas. (a "eneracin de ener"a se puede

estimar a partir de 21 * a 34 * % representa entre el 19 % el 30 de la

demanda elctrica media.

Homparando estos resultados con los 'alores o!tenidos en estudios similares

para otros pases muestran resultados similares. or e,emplo Hham% %

Gi'anco =1> estiman un potencial de "eneracin de ener"a de

apro;imadamente el 35 de la capacidad instalada de Hhile. Dme) et

al. =2> inorm de ue la di"estin anaer!ica de los LS$ lodos de depuradora% animales a"uas residuales podra representar el eui'alente de 282 de la

"eneracin de electricidad en Espa?a % el 20 de la ener"a primaria

consumida. Li!eiro % Sil'a =3> indican ue entre el 11+ % el 124 de la

potencia elctrica !rasile?a podra "enerarse a partir de la di"estin anaero!ia

de 'ina)as estircol a"uas residuales % los LS$. e acuerdo con oeschl et

al. =4> la "eneracin de electricidad a partir de !io"#s en lemania en 2008

ascendi a 1+ de la demanda % el potencial tcnico permitira un aumento de

seis 'eces en la produccin. (as pro%ecciones para la $nin Europea en 2020

son de alcan)ar entre el 2 % el 3 de la ener"a primaria a partir de desechos

B1/5 desechos de animales otros desechos 1/5 3/5 % culti'os ener"ticosC. e

acuerdo con MLE( =+8> el potencial de !io"#s para el EE.$$. Bincluidos los

rellenos sanitarios a"uas residuales desechos animales % otros desechos

or"#nicosC es de apro;imadamente 420.000 millones de metros c!icos por

a?o lo ue eui'ale al 5 del consumo actual de "as en el sector elctrico o

5+ del consumo de "as natural en el transporte. *urra% et al. =+9> estima ue

la "eneracin de !io"#s podra representar entre el 3 % el 5 del mercado de

"as en EE.$$..(a comparacin de los resultados o!tenidos en la estimacin de $ru"ua% con

resultados similares o!tenidos en otros pases demuestra ue el mismo orden

de ma"nitud se puede esperar. esde el punto de 'ista de la demanda

ener"tica del !io"#s contri!u%e con un porcenta,e de un d"ito a las

necesidades "lo!ales. Estos resultados pueden parecer una contri!ucin !a,a

pero al"unas o!ser'aciones de!en ser considerados: mientras ue la

contri!ucin es !a,a ha% un consumo eui'alente no de uentes no

reno'a!les. or otro lado los residuos necesitan un tratamiento para e'itar la

contaminacin6 los procesos anaer!icos competir con 'enta,as en muchos

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib2http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib3http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib3http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib4http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib68http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib69http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib1http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib2http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib3http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib4http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib68http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib69


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aspectos con los tratamientos aer!icos o isicoumicos =37> % adem#s

permiten la 'alori)acin ener"tica de los residuos.

(a principal !arrera para implantar la tecnolo"a anaero!ia es la necesidad de

la in'ersin dedicada a in de me,orar la reco"ida de residuos % actuali)ar las

plantas de tratamiento. Sin su!sidios directos del "o!ierno la instalacin de las

'ie,as plantas de tratamiento de residuos a nue'as e;i"encias am!ientales

constitu%e un costo adicional a las empresas. Sin em!ar"o la 'alori)acin

ener"tica de residuos podra ser una manera de disminuir el costo del

tratamiento la sustitucin de los com!usti!les siles % en consecuencia actuar

de orma respetuosa con el medio am!iente.

(a e;istencia de tecnolo"as como el tratamiento de residuos anaer!ica

podra permitir a los controles m#s estrictos a la a"encia am!iental

nacional. ero tam!in e;iste la necesidad de un cam!io cultural en las

empresas industriales % empresas a"rcolas con el in de incluir el costo

asociado al tratamiento de residuos en los planes producti'os.&ntensiicacin de

la produccin reuiere un uso m#s eiciente de los recursos naturales % la

optimi)acin de procesos. ero el lema oicial I$ru"ua% MaturalI =70> reuiere

el uso de tecnolo"as respetuosas con el medio am!iente. En este conte;to las

tecnolo"as anaero!ias de!en tener una ma%or aceptacin.

Estos resultados no han considerado la posi!ilidad de di"estin anaero!ia de

los culti'os ener"ticos ue se lle'a a ca!o en 'arios pases europeosespecialmente lemania en co@di"estin con e;crementos de animales. $na

'aria!le importante en este caso es el rendimiento del culti'o

a"ronmico. eniendo en cuenta un 'alor conser'ador de 3 toneladas de

materia seca por hect#rea por a?o BSm%th et al. =71>considerarse un 'erdadero

cuatro 'eces ma%or 'alor de 12 t / Ja.%earC el 90 de los SG % una produccin

de metano de 250 m3 / GS .a?o BSm%th et al. =71> considera la media de 300

m 3 HJ 4 /SG.%earC +75 m 3 HJ 4 se o!tiene por hect#rea por a?o. Si tenemos

en cuenta las necesidades de ener"a para la operacin de la "ran,a B12 del

totalC el tratamiento pre'io % residuos me)clados B5C los reuisitos de

ener"a del di"estor B15C % el transporte de di"estato B3C Bsi"uiendo Sm%th

et al. =71> C la ener"a neta es +5 ue es eui'alente a 153 D o 3++ Aoe

BAilo eui'alente de aceiteC. $n aumento si"niicati'o en la produccin potencial

de !io"#s se puede lo"rar en uncin de la asi"nacin de tierras. So!re la !ase

de la ener"a primaria total utili)ada en 2012 B3413 AtoepC apro;imadamente

100.000 Ja sera necesario por cada punto porcentual de la ener"a. or

e,emplo el eui'alente a la mitad de la tierra dedicada ho% para me,orar los

pastos podra "enerar el 11 de la supericie de ener"a primaria Ts pas. Estos

nmeros se pueden me,orar si los aumentos de producti'idad a"ronmica.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib37http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib70http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib70http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib71http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib71http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib71http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib71http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib37http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib70http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib71http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib71http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032115011788#bib71


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Sin em!ar"o el uso de culti'os ener"ticos para la produccin de !io"#s de!e

anali)arse teniendo en cuenta no slo las necesidades ener"ticas % sus

posi!ilidades tcnicas sino tam!in a las polticas so!re el uso de la tierra % la

produccin de alimentos. ro!a!lemente el marco europeo es !astante

dierente del marco de mrica (atina % una "ran cantidad de discusin poltica

de!e hacerse antes de aclarar este tema.

7. Honclusiones

(a aplicacin de la tecnolo"a anaero!ia presenta una interesante oportunidad

en $ru"ua%. e!ido a su matri) producti'a la di"estin anaero!ia es una clara

eleccin para el tratamiento de residuos luidos % slidos con un contenido

or"#nico importante.esde el punto de 'ista ener"tico no slo los

tratamientos anaero!ios tienen !a,as cantidades de ener"a para uncionarsino porue se "enera !io"#s se con'ierte en una opcin atracti'a para la

recuperacin de ener"a a partir de materia or"#nica. os o!,eti'os se

cumplen la reduccin de los impactos am!ientales % lo"rar la "eneracin de

ener"a reno'a!le.

(a contri!ucin de la ener"a a partir de residuos a tra's de la di"estin

anaer!ica no tiene un impacto importante en la matri) ener"tica de $ru"ua%

lo ue podra lle"ar a 'alores entre 1.3 % 2.1 de la ener"a primaria

total. Esto no es una peculiaridad del pas de!ido a ue el aporte escompara!le a los de otras re"iones. Sin em!ar"o ha% ue se?alar ue en

"eneral las in'ersiones son necesarias para el tratamiento de residuos % estas

instalaciones se puede utili)ar para "enerar ener"a ue contri!u%e a la me,ora

de la ecuacin econmico % ahorro de com!usti!les siles.

(a aplicacin eecti'a de los sistemas anaero!ios depende en "ran medida de

la capacidad de reco"er los residuos. En las #!ricas a"roindustriales tales

como mataderos industrias de l#cteos % destilera de !ioetanol es

relati'amente #cil de instalar % utili)ar soluciones tcnicas internamente laener"a "enerada en orma de electricidad o calor. En otros casos como los

residuos orestales % la acti'idad a"rcola reco"ida de residuos no es la

pr#ctica ha!itual % la utili)acin real del potencial de !io"#s es !a,a. (a solucin

pasar# a tra's de una instalacin centrali)ada ue reci!e residuos de

or"enes di'ersos con el o!,eti'o de "enerar electricidad % di"estato ue puede

ser utili)ado como acondicionador de suelos.

(a produccin actual est# cam!iando continuamente en al"unas )onas6 por

e,emplo el crecimiento de los esta!lecimientos de en"orde a corral plantea elreto de "estionar "randes cantidades de estircol % puede implicar un aumento


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si"niicati'o de la capacidad de "eneracin de metano. (as decisiones polticas

so!re LS$ aectar#n si"niicati'amente las posi!ilidades de considerar este

tipo de residuos como una uente potencial de !io"#s. or ltimo la

consideracin de los culti'os ener"ticos a partir de !io"#s podra tener un

impacto si"niicati'o en la matri) ener"tica sino ue implica decisiones

importantes so!re el uso de la tierra % un cam!io en los paradi"mas de la

pr#ctica a"rcola.

E;presiones de "ratitud

El autor e;presa su a"radecimiento a la M&& B&n'esti"acin % la "encia

Macional de &nno'acinC para proporcionar apo%o inanciero a a!lo io'ano

ue ha cola!orado en la reco"ida de datos % *auricio asse""i Elena Hastell

% (iliana or)acconi ue constantemente se han discutido estos temas % hancontri!uido a una me,or comprensin de la di"estin anaero!ia en $ru"ua%.

el potencial de producción de biogás en uruguay

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