viernes, 19 de agosto de 2011

Biodigestor casero (proyecto de ciencias)

A pedido de muchas personas que visitan el blog presento este interesante modelo de un biodigestor casero. Para saber que es el metano y la biodigestión da click aqui.

NOTA IMPORTANTE: Este experimento requiere de una gran cantidad de tiempo de preparación, porque es necesario encontrar la mezcla ideal y esperar la fermentación del gas por unas dos semanas por lo menos. Ten en cuenta esto al momento de elaborar tu proyecto.

NOTA IMPORTANTE 2: Trabaja con la supervisión de un adulto y toma las medidas higiénicas necesarias. El metano es un gas tóxico e inflamable y la biomasa que vas a usar tiene una gran cantidad de bacterias.


1. Biodigestor

El biodigestor es el lugar en donde se produce la fermentación anaeróbica (sin aire). Debe ser un lugar cerrado.

Hay varias maneras de construir el biodigestor y puedes usar un envase plástico o de vidrio. Lo principal es que una vez colocada la mezcla, solo se permita la salida del gas a través de una manguera o tubería, por lo que hay que sellar herméticamente todas las posibles fugas. Esto se puede lograr con silicona para colocar vidrios.

El diseño más simple de un biodigestor es usar una botella de plástico de dos litros. En la foto se ve un ejemplo de la parte superior del biodigestor:

En esta otra foto, se ha usado un envase de vidrio al que se le ha colocado una tapa de vidrio grueso con dos perforaciones una para colocar la parte superior de una botella de vidrio y la salida de la manguera (ver este video para más detalles).


Otra manera es usar la botella de plástico boca abajo, dejando descansar esta sobre un tubo que a su vez descansa en la parte superior de una botella permitiendo solo la salida de la manguera. Aunque no se nota con claridad, el extremo de la manguera en el biodigestor debe llegar a la zona en donde se produce el gas (parte superior).

También se puede usar una caja o un bidón de agua de 20 l para mayores volumenes.


2. Deposito de gas

Como este será nuestro primer biodigestor vamos a hacer un modelo sencillo. Consigue un globo metálico. El tamaño del globo dependerá del volumen del biodigestor y de la composición de la mezcla. No recomiendo el uso de globos de látex porque el gas se escapa de ellos.


Otra técnica es introducir la manguera en reservatório con agua para que el gas no escape. Puedes usar un tubo con medidas para medir la cantidad de gas formado:....



.... ó usar un contenedor de gas como el de la figura:

3. Preparación de la mezcla.

Consigue una buena cantidad de estiércol animal fresco (vaca, caballo, cabra, cerdo, cuy, gallina) y de algún residuo vegetal (cascara de frutas, pasto, tomates, alfalfa, etc). Sólo evita usar estiércol de animales tratados con antibiótico y plantas tratadas con herbicidas.

Con ayuda de una balanza y usando guantes, pesa una cantidad de cada una de tus mezclas y llévalas al biodigestor. Anota los pesos de los materiales. Puedes mezclar varios tipos de estiércol y combinarlos con otros restos (tripas de animales por ejemplo). No te diré que proporción debes usar porque esto es parte de tu investigación.

Llena el restante de las botellas con agua destilada.

4. Recomendaciones

- Instala el biodigestor en un lugar bien ventilado, lejos de fuego abierto o de chispas de electricidad.

- Los restos de animales tienen un gran número de bacterias. Toma tus precauciones antes y después de trabajar en este experimento (lavarse las manos, usar mascarillas y guantes, etc.).

- La temperatura es uno de los factores que influencian en la generación de gas. Si vives en lugares fríos el experimento no va funcionar muy bien sino tomas algunas medidas (abrigar el biodigestor, reflejar luz solar con espejos sobre el biodigestor, etc). Ten cuidado también de no sobrecalentar el sistema (no lo expongas a las llamas).

- Agita el biodigestor todos los días para mezclar la biomasa con el agua. Esto ayuda a la producción de nuevas bacterias.

- El gas se producirá en un lapso de dos semanas como mínimo en promedio. Ten paciencia y construye varios sistemas con diferentes mezclas para que hagas comparaciones simultáneas.

- Entre las cosas que puedes estudiar en este experimento estan:
- Influencia de la temperatura
- Influencia del tipo de mezcla
- Cantidad de metano producido.

Mientras que para los dos primeros puedes medir diariamente el aumento del tamaño del globo, en el último puedes conectar una manguera desde el reservatorio hasta un mechero Bunsen.

Suerte y coméntanos tus avances!


Algunos videos útiles:




ESCRITO POR Roberto Valer

MSc. en Energía, por la Universidad de São Paulo (Brasil), formado en Física por la Universidad Nacional de Ingeniería (Perú). Trabajó en el área de Energía solar en el Centro de Energías Renovables de la Universidad Nacional de Ingeniería y del Grupo de apoyo rural de la PUCP. Actualmente, es miembro del equipo del Laboratorio de Sistemas Fotovoltaicos de la Universidad de São Paulo.

12 comentarios:

Luis Enrique Hilario Esteban dijo...

hola ingeniero, tengo una consulta, cuanto es el costo de inversion para realizar un biodigestor, puede indicarmos los implementos de ke material son, en caso de manguera y valvula. y la proporcion que debe usar de agua y estiercol para un recipiente de 2 litros de capacidad puede responderme alcorreo de
20101475@lamolina.edu.pe

Roberto Valer dijo...

Luis Enrique, te recomiendo leer esto: http://solucionessolares.blogspot.com.br/2008/11/curso-de-construccion-de-un-biodigestor.html

Oswaldo Yunga dijo...

Hola Ingeniero, tengo unas preguntas: Por favor me puede indicar como alimentar el bio digestor con residuos de cocina debo moler o picar los vegetales y mas cosas para alimentar al digestor. Cual es la proporcion de agua con estos deshechos. CUantos dias dura la fermentacion para empezar a utilizar el gas, y con que frecuencia debemos realimentar el digestor.

Atte. Oswaldo Yunga

Roberto Valer dijo...

Oswald, en el enlace de encima hay un manual y unos videos que te ayudaran a entender mejor esas proporciones.

itzeel Rioz dijo...

hola ingeniero tengo varias preguntas con respecto a esto pero intente ver los videos y dice que ya no estan disponibles podrias auxiliarme

Roberto Valer dijo...

Itzel, los videos aun estan funcionando.

Pedro dijo...

Ingeniero, ¿alrededor de cuánto gas metano se produce en ese lapso?¿Si utilizo una mayor cantidad de desechos orgánicos, produciré más gas?

Roberto Valer dijo...

Pedro, es difícil de estimar la cantidad de metano porque depende de varios factores (mezcla, temperatura y la agitación de la mezcla). Es mejor que experimentes con varios tipos de mezclas y veas cual fue más favorable y porque

Eldher Salas dijo...

Buenas Ing. Estoy realizando este tipo de experimento. En la metodología se propone realizar el segundo método de medición de gas que usted propone. Mi consulta es: ¿Como hago ese procedimineto? ¿Introduzco la manguera bajo el agua, sin sacar el recipiente medidor de volumen boca abajo del líquido? y también ¿se logra observar el gas dentro del instrumento medidor de volumen (color, o algún rasgo)?

Roberto Valer dijo...

Eldher, si el segundo método es como tu lo describes y si se puede ver levemente el gas que se forma.. pero el metodo del globo es mucho más practico

Norma Guzmán dijo...

Buenas Ingeniero. Necesito saber cual de todos los animales, las heces, es mejor para producir metano? Necesito la informacion para poder elaborar el proyecto, ya que mi profesor pide informacion de ello. Muchas gracias por su ayuda.

Carolina Flores Correo dijo...

Que tal: me gustaría una opinión de hacer el proyecto de biodigestores mas allá de un proyecto de ciencias, es decir,aplicarlo a una comunidad sin drenaje,o a una colonia para hacer uso de los beneficios de este

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