Historia Biogás 10

29 de mayo de 2012 § Deja un comentario

Estados Unidos 1997

Estados Unidos 1997 (Photo credit: Ecofotos - Adilson Moralez)

En 1930 Boruff y Buswell de Illinois publican artículos sobre la producción de metano con diversos residuos. También Jacobs y Levine del estado de Iowa trabajan sobre la generación de un combustible gaseoso a partir de las enormes cantidades de residuos celulósicos de las granjas.

Con motivo de la II Guerra Mundial se desarrollaron en Alemania un gran número de instalaciones de digestión anaerobia con el fin de potenciar nuevas fuentes de energía, y aunque la tecnología se extendió al resto de Europa Occidental, cuando cesaron las condiciones de escasez de combustibles sólo quedaron funcionando algunos pocos digestores en Alemania y Francia.

Alrededor de los años cuarenta del siglo pasado, en los Estados Unidos, se emplea el término de “digestión anaeróbica” como una parte del tratamiento de las aguas residuales, generando metano que es utilizado para generar electricidad para las propias plantas de depuración.

Después de la II Guerra Mundial se construyeron cerca de 40 digestores, en Europa, pero su desarrollo se frenó por lo bajos precios de los combustibles fósiles. Después de esta Gran Guerra la generación de biogas se extendió y se desarrolló en diversos países, tales como: Sudáfrica, Rodesia, Kenia, Uganda, Rusia, Australia, Italia, Corea, Taiwan, Japón, Israel, Estados Unidos, India y Filipinas.

En el norte de África, en la zona francesa, entre 1940-1951 se ha reportado los enormes esfuerzos realizados para la construcción de los llamados digestores de metano. El diseño y prototipos fueron desarrollados por G. Ducellier y por M. Isman, desde 1937.

Historia Biogás 9

26 de mayo de 2012 § Deja un comentario

Durante las décadas de los años 20 y 30 del siglo XX, se realizan numerosas experiencias tanto a nivel de laboratorio como de plantas piloto. En muchos casos ya se utilizaban los lodos de aguas residuales como alimento de los digestores.

Renewable Energies: Biogas (fermenter), wind p...

Renewable Energies: Biogas (fermenter), wind power and photovoltaics on a farm in Horstedt (Schleswig-Holstein/ Germany) Deutsch: Erneuerbare Energie: Biogas (Fermenter), Windkraftanlage und Photovoltaik-Paneele (Solarzellen) auf einem landwirtschaftlichen Betrieb in Horstedt (Schleswig-Holstein/Deutschland) Français : Energies renouvelables: Biogaz (fermentation), éolienne, et panneaux photo-voltaïques dans une ferme à Horstedt (Schleswig-Holstein, Allemagne) (Photo credit: Wikipedia)

En 1920, en China, Guorui desarrolló un digestor de 8 metros cúbicos de capacidad y fundó la Compañía “Guorui Biogas Lamp”.

Hacia 1921, en Birmingham (Inglaterra) se instaló el primer motor para utilizar el gas de lodos de 25 HP. Y tuvo tanto éxito que en 1927 de instaló un motor de 150 HP, otro en 1928 y dos motores más de 400 HP en 1930, en la misma ciudad (Greeley y Velzy, 1936).

En Alemania se vendió el primer gas metano a la red pública de gas en 1923 (Deublein y Steinhauser, 2008).También en ese mismo año, Khouvine aisló de las heces humanas un bacilo anaerobio capaz de descomponer activamente la celulosa. Pero todavía seguía sin demostrarse si los organismos aislados por Omeliansky y Khouvine jugaran algún papel en la descomposición de la celulosa en los suelos normales (Waksman y Skinner, 1925).

A pesar de que el tanque Imhoff trabajando a temperatura ambiente todavía daba buenos resultados, la salida de los primeros digestores continuamente calentados, en 1926 en Essen (Roediger, 1955), indicaron el comienzo de la digestión industrial a alta temperatura (mesofílica o termofílica).

Historia Biogás 8

22 de mayo de 2012 § Deja un comentario

Chinese biogas chamber

Chinese biogas chamber (Photo credit: Wikipedia)

En 1906, Söhngen acumuló acetato en un proceso de dos etapas. Encontró que el metano se forma a partir de tres materiales básicos: el formato, el hidrógeno y el dióxido de carbono. En ese mismo año, el técnico Imhoff comenzó la construcción de unidades de tratamiento anaeróbico de aguas residuales en el Ruhr, Alemania. El instaló el llamado “tanque Imhoff” con espacios separados para la sedimentación y la digestión. El tiempo de residencia del bio-desecho fue de 60 días.

En 1907, en la colonia de leprosos cerca de Mumbai (India) comenzó a operar un motor utilizando el gas del lodo. Está claro que era una pequeña instalación y que no llevó a ningún tipo de desarrollo extenso en ese momento (Greeley y Velzy, 1936).

En Europa, los primeros digestores para obtener biogás a partir de residuos orgánicos se instalan en Gran Bretaña en 1911.

En 1914, los holandeses intentaron producir biogás de los residuos de la fabricación de tablero de paja. Esto fue en Indonesia, cuando todavía era las Indias holandesas.

Entre 1914 y 1921, Imhoff y Blunk patentaron numerosos procedimientos como los intercambiadores de calor con doble membrana, la adición de agua caliente al lodo fresco, el calentamiento del contenido del digestor por vapor o por la inyección del biogás caliente, entre otros.

En 1916, Omelianski aisló por primera vez un linaje de metanobacterias.

En 1918, los ingleses se interesan sobre la producción de metano a partir de residuos de granja.

Historia Biogás 7

18 de mayo de 2012 § Deja un comentario

Metano

Metano (Photo credit: Wikipedia)

Entre 1895-96, en la población de Exeter (RU) las lámparas del alumbrado público comenzaron a ser alimentadas por el gas recolectado de los digestores que fermentaban los lodos de su alcantarillado. Constituyendo esto, el primer uso dado al gas metano obtenido por fermentación (Mc Cabe y Eckenfelder, 1957).

El investigador ruso Omeliansky (1895-7), continuando los trabajos de Propoff, inoculó unos frascos que contenían limo de río con una solución inorgánica y celulosa como única fuente de energía, y demostró de esta forma que la fermentación de la celulosa había tenido lugar en un corto tiempo con la formación de ácido y gas (Waskman y Skinner, 1925).

A finales del siglo XIX fue demostrada la presencia de microorganismos involucrados en el proceso de fermentación metánica (Barker, 1956). En estos finales del siglo XIX se construyen en el sur de China las primeras plantas de biogás, tal y como se conocen actualmente.

Que se podía obtener un gas (metano), potencialmente útil, de las heces humanas, parece ser demostrado desde 1900 en la India.

En 1901, Schengon, describió detalladamente las características morfológicas de las metanobacterias y sugirió un concepto relativamente claro de su capacidad de conversión en metano.

En 1904, Travis intentó llevar a cabo un proceso de dos etapas en que el combinó la purificación del agua de desecho con la producción de metano.

Historia Biogás 6

14 de mayo de 2012 § Deja un comentario

En 1876, Herter informó que el acetato encontrado en el agua residual forma cantidades estequiométricas de metano y dióxido de carbono en cantidades iguales.

Louis Pasteur

Louis Pasteur (Photo credit: Wikipedia)

Louis Pasteur intentó en 1884 producir biogás a partir del estiércol de caballo recogido de las calles de París. En ese mismo año, junto con su alumno Ulysse Gayon o Gavon obtuvo 100 litros de biogás por metro cúbico de estiércol gas al mezclar estiércol y agua a 35ºC, sin la presencia de oxígeno. En ese mismo año, otro investigador francés llamado Pastnier presentó ante la Academia de Ciencias de Francia el primer trabajo sobre la producción de metano a partir de residuos de granjas.

El científico ruso Omelianski, en 1886, realizó la comprobación de la formación de metano con el estiércol de vaca.

En el año 1887, el científico Hoppe-Seyler pudo comprobar la formación de metano a partir del acetato.

En 1890 Donald Cameron diseñó una gran fosa séptica para la ciudad inglesa de Exeter y unos años después alimentó la red de alumbrado público con el gas obtenido (1895-96).

En 1894, en la presentación de los trabajos de Gayon sobre este tema, Pasteur consideró que la fermentación debía ser investigada más a fondo, apuntando que este gas podía ser utilizado para iluminación y calefacción. De hecho Pasteur afirmó que la proporción de producción de biogás obtenida por sus experiencias podía ser suficiente para cubrir los requisitos de energía para la iluminación de las calles de París. Pero la propuesta para mejorar la iluminación callejera de París con la fermentación del estiércol de los caballos, de los numerosos taxis, fue tomada a broma por el periódico “Le Figaro” y no se ejecutaron los trabajos. La aplicación de las fuentes de energía renovable comienza aquí su andadura.

Historia Biogás 5

9 de mayo de 2012 § Deja un comentario

Antoine Béchamp

Antoine Béchamp (Photo credit: Wikipedia)

A comienzos de 1866, Antoine Béchamp, biólogo francés, (del que fue alumno Pasteur) fue uno de los primeros en demostrar, concluyentemente, que la formación de metano era un proceso biológico. Aunque otros autores, atribuyen este hecho a un compañero suyo llamado Tappeiner.

Posteriormente en 1868, Béchamp fue quién identificó que una población mixta de microorganismos convertían el etanol en metano, y que algunos de los productos finales formados durante el proceso de fermentación dependían del sustrato.

En 1875, Propoff agregó, por primera vez, materiales celulósicos a lodos fluviales (fangos), con fines de fermentación y pudo producir hidrógeno y metano, pero sólo bajo condiciones anaerobias. Y descubrió que la formación de biogás sólo se producía en anaerobiosis, asimismo estudió la influencia de la temperatura en la formación de metano. El encontró que los sedimentos de los ríos podían formar biogás a temperaturas tan bajas como 6ºC. Con temperatura creciente hasta 50ºC la producción de gas era estimulada.

También observó que la composición del gas formado no cambiaba con la temperatura.

Historia Biogás 4

4 de mayo de 2012 § Deja un comentario

En la segunda mitad del siglo XIX, se comenzó en Francia una investigación en profundidad, más sistemática y científica para comprender mejor el proceso de la fermentación anaerobia. El objetivo era simplemente suprimir el mal olor emitido por los conjuntos de aguas residuales. Durante sus experimentos, los investigadores descubrieron algunos de los microorganismos que hoy se conocen como esenciales para el proceso de fermentación.

24.Naivasha Biogas plant area

24.Naivasha Biogas plant area (Photo credit: Sustainable sanitation)

En 1856, Reiset encontró que el CH4 se libera al descomponer el estiércol amontonado y propuso que este proceso se estudiara para ayudar a explicar la descomposición del material orgánico en general.

La primera aplicación de la digestión anaerobia para el tratamiento de agua de alcantarillado no es hasta 1860 con el desarrollo de una cámara de aire hermética simple por Mouras en Francia (McCarty, 2001).

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