informe final de la investigacion

1. Investigación documental y de campo
Informe final
Residuos solidos urbanos: biomasa como fuente de
energía
Gabriel Isaac Nava Ruiz
Mayo 2019

2. INDICE
Tabla de contenido
Introducción ............................................................................................................................. 3
Metodología............................................................................................................................. 4
Plan de trabajo...................................................................................................................... 4
Resultados................................................................................................................................ 6
Antecedentes:....................................................................................................................... 6
Biomasa........................................................................................................................... 6
Residuos Sólidos Urbanos (RSU) ...................................................................................... 7
Bases teóricas..................................................................................................................... 7
Desarrollo...............................................................................................................................10
¿QUÉ ES EL BIOGÁS?.....................................................................................................15
Situación..............................................................................................................................18
Conclusiones............................................................................................................................19
Referencias..............................................................................................................................19
Anexos.....................................................................................................................................21

3. Introducción
La vida moderna además de avances tecnológicos y comodidades también nos ha
traído problemas de distinta índole, de carácter ecológico y económico por lo que
a esta investigación atañe.
Algunos de los problemas más evidentes y difíciles de solucionar son sin lugar a
duda, la excesiva generación de residuos tanto domésticos como comerciales y
sus implicaciones tanto ecológicas como económicas, dado que los recursos
destinados para el manejo de los desechos, tanto económicos como humanos y
territoriales no hacen más que paliar y en muchas ocasiones ocultar los efectos
del manejo inadecuado de los desechos.
Para contextualizar esta investigación nos enfocaremos en tocar algunos de los
efectos nocivos que producen en nuestro medio ambiente y algunas de las formas
de utilizar los residuos sólidos urbanos como biomasa para a partir de esta
producir biogás y/o electricidad, lo que además de ayudar a mitigar la
contaminación producida por los desechos al emitir gases, como el metano, a la
atmosfera, o de los mantos freáticos al filtrarse los lixiviados, también puede
ayudar a las economías locales al poder ofrecer gas de uso domestico a un precio
más bajo al no depender de la variación de los precios de los hidrocarburos, o el
suministro de electricidad producida a partir de los productos energéticos

4. producidos por la biomasa que dicho sea de paso es un recurso que se produce
en exceso y actualmente se confina en rellenos sanitarios casi en su totalidad.
Quizás mas adelante y de manera local se podría implementar una prueba piloto
basada en lo antes mencionado, tomando en cuenta que el mercado energético y
en especial el de las energías alternativas o limpias en México tiene grandes
expectativas de crecimiento en el futuro próximo, ya que actualmente el
tratamiento de los desechos solidos urbanos se limita casi exclusivamente al
reciclado de ciertos materiales tales como el PET o el aluminio dejando de lado el
potencial energético y económico contenido en la parte orgánica de estos
desechos lo que nos plantea un panorama en el que existe la necesidad de crear
la tecnología y los métodos adecuados para aprovechar esta materia llamada
biomasa y llevar el tratamiento de la basura más allá del simple reciclado de
algunos materiales, que a pesar de ser una industria millonaria aun no logra
explotar todo su potencial en nuestro país, y convertirlo en un sistema integral en
el que se logre aprovechar la casi totalidad de los elementos que componen los
residuos sólidos urbanos.
Aunque es preciso también mencionar que estos sistemas en nuestro país están
aún en sus albores derivado de la excesiva dependencia que tenemos de las
fuentes de energía tradicionales y de la escasa cultura del cuidado del ambiente
que tiene el grueso de la población en nuestro país todo esto aunado a la falta de
políticas oficiales de los diversos niveles de gobierno para promover la
investigación y el uso de fuentes de energía alternativas
Metodología
A fin de iniciar con este trabajo de investigación se realizó la selección del tema
esto a partir de una primera investigación documental mediante la cual se
identifico fuentes primarias y secundarias de información a través del uso de
buscadores confiables y la discriminación de la información obtenida, para
identificar la verdadera, a partir de la cual se realizó la delimitación del tema y el
siguiente plan de trabajo:
Plan de trabajo
Actividad plazo recursos objetivo
Investigación documental 8 al 12 de mayo Buscadores
confiables
recomendados por la
UnADM y paginas
como la de
CONACYT
Identificar fuentes
primarias y
secundarias y
organizar la
información

5. Establecer el marco teórico 8 al 12 de mayo La discriminación de
la información y el
esquema de la
investigación
Sentar las bases
teóricas y referir los
antecedentes del
tema de la
investigación
Elaborar la bitácora de 13 al 15 de mayo Investigación de
campo
Obtener información
y detalles derivados
de la observación
directa para ampliar
la investigación
además de identificar
a los individuos a los
cuales se les
realizara la entrevista
Planeación y realización de
entrevista 13 al 15 de mayo
Audiovisuales Tener un testimonio
documental del punto
de vista de un
individuo
directamente
relacionado con el
tema
Aplicación de encuesta 18 al 22 de mayo Encuestas aleatorias Recabar datos
estadísticos del tema
en cuestión
Análisis de datos 18 al 24 de mayo Métodos estadísticos Sistematizar e
interpretar los datos
Redacción de informe
final
24 al 29 de mayo Datos recabados y
técnicas de redacción
Presentar en
un solo informe
final el
producto y
conclusiones
de todo el
proceso de
investigación
Posteriormente se procedió a la elaboración de un marco teórico el cual es la base
para el desarrollo del tema de investigación el cual es el resultado de aplicar un
método de investigación que nos permitió inferir de una forma mas concreta
cuales deberían ser los objetivos de la investigación, de igual manera se procedió
a realizar una pequeña investigación de campo la cual fue de gran ayuda para
identificar algunos de los elementos a tratar en la investigación e informe final,
como resultado de esta investigación de campo se elaboro una bitácora de
investigación, ejercicio útil para recordar y complementar la información recabada.

6. Como parte de la investigación de campo y para plantearnos otra perspectiva
referente al tema de investigación se llevo a cabo la redacción de un guion para
una entrevista, la cual se le realizo al ingeniero químico industrial Inés Vázquez
Méndez, y de la cual quedo testimonio videográfico, este hecho nos permitió
conocer el punto de vista de una persona con los conocimientos técnicos y la
trayectoria laboral suficientes como para emitir una opinión acertada y confiable
acerca del tema en cuestión
Una parte fundamental en una investigación es el aspecto estadístico por lo cual
se realizó la aplicación de una encuesta predefinida que nos permitió recabar
datos susceptibles de ser sistematizados, analizados e interpretados.
Todo esto nos llevo a la parte culminante de esta investigación la redacción de un
informe final que pretende ser el reflejo de los conocimientos obtenidos durante el
proceso de investigación y aportar con seriedad al tema tratado y en el cual se
aplicaron diversas técnicas de redacción.
Resultados
Antecedentes:
Biomasa
La biomasa es materia orgánica utilizada como fuente energética. Por su amplia
definición, la biomasa abarca un amplio conjunto de materias orgánicas que se
caracteriza por su heterogeneidad, tanto por su origen como por su naturaleza.
En el contexto energético, la biomasa puede considerarse como la materia
orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable
como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de forma
general en agrícolas y forestales. También se considera biomasa la materia
orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como la fracción

7. orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), y otros residuos derivados de
las industrias. (APPA, 2018)
Residuos Sólidos Urbanos (RSU)
Los RSU son los generados en las casas habitación, que resultan de la
eliminación de los materiales que utilizan en sus actividades domésticas, de los
productos que consumen y de sus envases, embalajes o empaques; los residuos
que provienen de cualquier otra actividad dentro de establecimientos o en la vía
pública que genere residuos con características domiciliarias, y los resultantes de
la limpieza de las vías y lugares públicos, siempre que no sean considerados por
esta Ley como residuos de otra índole. (NATURALES, 2017)
Considerando lo anterior y dado que la biomasa puede ser parte de los desechos
generados en cualquier comunidad, esto nos lleva a suponer que poder usar estos
desechos como un medio alternativo para producir energía aprovechable ayuda
sin duda a reducir los costos generados por el manejo y disposición de los
desechos, los cuales, en zonas urbanas sobre todo son enviados a rellenos
sanitarios que en muchos casos se encuentran ya saturados, y en los cuales el
manejo dado a los residuos sólidos urbanos es inadecuado, desaprovechando su
potencial como fuente de energía limpia, además de propiciar situaciones tales
como la contaminación de los mantos freáticos debido a las filtraciones de los
lixiviados, además de que utilizar los desechos sólidos urbanos como fuente de
energía es una manera efectiva de producir biogás y electricidad de una manera
más accesible.
Bases teóricas
México se encuentra situado entre los principales países generadores de metano
derivado de rellenos sanitarios (USEPA, 2005; Johari et al., 2012) y está
localizado dentro de los diez países más productores de residuos sólidos urbanos
(RSU) a nivel mundial (Rawat y Ramanathan, 2011). Los tiraderos a cielo abierto
en la República Mexicana son muy comunes, tan solo en el Estado de Michoacán
60% de la disposiciónfinal de los RSU se realiza en sitios no controlados

8. (www.inegi.org.mx). Todo esto significa un grave problema medioambiental de alto
riesgo (Kumar et al., 2004; Laurila et al., 2005), que afecta el paisaje, la flora y
fauna local, cuerpos de agua, así como la presencia latente de focos de
contaminación que atentan contra la vida humana (Aguilar et al., 2009; Ayomoh et
al., 2008, Moy et al; 2008; Gillett, 1992; Karak et al., 2013). Para enfrentar este
tipo de problemas, se recurre a diferentes formas para minimizar las posibles
afecciones, tales como: el confinamiento, el reciclado de materiales, la
incineración, la composta o la construcción de rellenos sanitarios inertes. Una
alternativa de solución para este problema es la creación de un relleno sanitario
que sirva para confinar los RSU en un lugar seguro donde se evite la liberación de
gases altamente contaminantes como el metano (CH4), el cual es un gas de
efecto invernadero (GEI) que se encuentra en la emanación de gases de los
tiraderos de basura o rellenos sanitarios y se conoce como biogás; también se
evitarían filtraciones de los lixiviados a los mantos freáticos que sirven para el
riego de cultivos y para dar de beber al ganado, además de confinar residuos
altamente carcinógenos (Gillett, 1992; Karak et al., 2013). El biogás se produce a
través de una serie de etapas que se presentan en ausencia de oxígeno (proceso
anaeróbico). Dicho proceso pasa por la fase de hidrólisis en un principio, donde se
encuentran las bacterias fermentativas, posteriormente se presenta la
acidogénesis y la acetogénesis, para finalmente dar paso a la fase de
metanogénesis donde se forma el metano (Temelis y Ulloa, 2007). Vera-Romero,
I., & Martínez-Reyes, J., & Estrada-Jaramillo, M., & Ortiz-Soriano, A. (2015).
Potencial de generación de biogás y energía eléctrica. Parte II: residuos sólidos
urbanos. Ingeniería. Investigación y Tecnología, XVI (3), 471-4478.
Gasificación: Tipo de pirólisis donde es necesario que entre mayor cantidad de
oxígeno a temperaturas más altas con el propósito de optimizar la producción del
“gas pobre”, formado por la mezcla de monóxido de carbono, hidrógeno y metano,
utilizando cantidades menores de dióxido de carbono y nitrógeno. Este sirve para
producir calor y electricidad y también se aplica a los motores de diésel. La
composición de la biomasa utilizada influye en el valor calorífico del gas.

9. Existen diferentes tecnologías de gasificación y ellos dependen del tipo de
biomasa utilizada (madera, cascarilla de arroz o cascara de coco) y del tamaño del
sistema. La gasificación tiene algunas ventajas con respecto a la biomasa
utilizada.
El gas obtenido es muy versátil y también se puede utilizar con el mismo fin del
gas natural.
Al quemarse produce calor y vapor y sirve para sustentar motores de combustión
interna y turbinas de gas para generar electricidad.
Cuando se tiene la experiencia necesaria para su manejo y se cumple con el largo
período de ajustes para tener el sistema en su máxima optimización se puede
generar combustibles relativamente libres de impurezas y con menores problemas
de contaminación al quemarse.
Procesos bio-químicos
El aceite obtenido de la colza es un tipo de biodiesel.
El aceite obtenido de la colza es un tipo de biodiesel. Oregon State University
(Flickr)
En estos procesos se utilizan las características bio-químicas de la biomasa y la
acción metabólica de organismos microbiales para la producción de combustibles
líquidos y gaseosos. Los más importantes son:
Digestión anaeróbica: Es la digestión de la biomasa húmeda por medio de
bacterias en un ambiente anaeróbico (sin oxígeno), la cual genera un combustible
gaseoso llamado biogás. El procedimiento consiste en colocar biomasa
(comúnmente estiércol) en un contenedor totalmente cerrado conocido como
biodigestor. El estiércol se fermenta varios días dependiendo de la temperatura
ambiente, para dar como resultado una mezcla de metano y dióxido de carbono.

10. Los restos de la biomasa del biodigestor no energéticos (residuos sólidos) son
usados como fertilizante orgánico para plantas.
Combustibles alcohólicos: Los combustibles elaborados de alcohol son el etanol y
se obtienen por medio de la fermentación de azúcares. El metanol es otro gas
elaborado por la destilación destructiva de madera.
Biodiesel: Se elabora mediante ácidos grasos y ésteres alcalinos (formado por
agua mediante la relación de un ácido y un alcohol) obtenidos de aceites
vegetales, grasas animales y grasas recicladas. Por medio de un proceso llamado
transesterificación, los aceites orgánicos son combinados con alcohol (etanol o
metanol) y son alterados químicamente para formar ésteres grasos, ya sea el etilo
o metilo. Al obtener estas combinaciones pueden ser combinados con diésel o
también ser usados sin mezclar como combustibles en motores comunes.
Gas de rellenos sanitarios: La aplicación de esta tecnología de biomasa ayuda
mucho al medio ambiente puesto que reduce la contaminación en lugares urbanos
y disminuye los gases de efecto invernadero. El procedimiento es igual que el de
los biodigestores, a diferencia de que la biomasa utilizada consiste en desechos
sólidos urbanos depositados en rellenos sanitarios. (Guerrero, 2016).
Desarrollo
A partir de los antecedentes y las bases teóricas antes presentadas podemos
buscar una forma viable para el uso de los residuos solidos urbanos, en adelante
RSU, como una fuente de energía, la primera opción que se nos presenta es la
producción de biogás y la segunda la generación de electricidad.
Para cualquiera de las dos opciones la parte inicial del proceso es la obtención de
la materia prima, la cual consideramos fácil de obtener ya que se trata de RSU, la
cual deberá ser seleccionada antes de ser utilizada para separar los residuos
inorgánicos de los orgánicos, ya que es la fracción orgánica de los RSU la que nos
es de interés en este proyecto, dado que la parte inorgánica hace ya tiempo que
es de interés comercial para las empresas que se benefician del reciclado de esta,

11. es en este primer proceso en donde este proyecto puede empezar a incidir
positivamente en la comunidad al fomentar el habito de separar los residuos para
poder darles un mejor tratamiento y aumentar el porcentaje de desechos
reciclados ya que que actualmente este porcentaje es muy bajo como nos refieren
los siguientes datos:
El presidente del Instituto Nacional de Recicladores (Inare), Armando
Hernández Macías, dijo que actualmente de los 100 millones de toneladas
de basura sólida que se generan al año en el país, 33 por ciento se recicla
El Inare menciona que el año 2012 se reciclaron en México 67 millones 810
mil 700 toneladas de desechos, de los cuales 42 millones 102 mil 700 fueron
toneladas de residuos sólidos urbanos y 8 millones de fierro. Asimismo,
cobre, 96 mil toneladas; baterías, 144 mil; bronce, 24 mil toneladas; aluminio,
180 mil toneladas; acero inoxidable, 24 mil toneladas; PET, 240 mil
toneladas; papel y cartón, 17 millones de toneladas. (Notimex, s.f.).
Lo cual deja entrever la cantidad de materia susceptible de ser utilizada
como biomasa y que actualmente es desperdiciada al solo ser desechada en
los rellenos sanitarios, en el mejor de los casos, o simplemente tirada en
cualquier lugar lo que acarrea problemas que van desde lo simplemente
estético al ofrecer un paisaje desagradable hasta lo grave como focos de
infección o proliferación de fauna nociva pasando por todas las formas de
contaminación que pueden producir, además de incrementar las cifras de los
recursos que los distintos niveles de gobierno destinan para el manejo de los
RSU y de la basura en general lo cual es un flujo de recursos sin retorno,
mientras que haciendo uso de los RSU como fuente de energía se puede
formar una economía circular donde los recursos destinados al manejo de
los RSU no solo retornen sino que además se incrementen, y en el aspecto
ecológico se logra un aprovechamiento de casi el 100% de la materia
orgánica contenida en los RSU, ya que los sólidos sobrantes después de

12. procesar la biomasa para la producción de biogás pueden ser utilizados
como un excelente fertilizante.
Cabe resaltar el echo de que la implementación de métodos de
aprovechamiento de los gases provenientes de rellenos sanitarios pasa por
un obstáculo de carácter cultural, dado que en la mayor parte de la población
de nuestro país existe una carencia notable de educación ambiental, lo cual
se refleja en el hecho de que prácticamente nadie separa y clasifica su
basura antes de la disposición final, tal y como sucede en otros países con
altos niveles de bienestar social como Canadá por ejemplo, ya que como se
puede apreciar en la gráfica 1, de una encuesta realizada en el estado de
Tlaxcala en una zona urbana, el 30% de las personas encuestadas
considera que los RSU son solo plásticos y metales, 20% considera que son
solo los materiales que se reciclan, lo cual quiere decir que solo el 50% de
las personas encuestadas consideran la materia orgánica como parte de los
RSU lo cual hace difícil que la población tome conciencia de la importancia
de separar y clasificar.
Grafica. 1

13. Otro gran obstáculo es la falta de divulgación e investigación en torno a las
energías renovables, ya que la ignorancia de la forma en que se puede utilizar la
biomasa para generar productos de interés energético tales como el metano,
producto de la descomposición anaeróbica de la biomasa, hace que la gente
deseche de forma inadecuada la basura orgánica tal y como se pudo constatar en
la investigación de campo realizada en el mercado 12 de mayo de Apizaco,
Tlaxcala, en el cual se pudo observar los contenedores de basura del servicio de
limpia municipal desbordados por todo tipo de desechos pero sobre todo desechos
orgánicos tales como, frutas y verduras en mal estado, flores y follaje de los
negocios de este giro, desperdicios de los puestos de comida etc.
Esto también se pude apreciar en las siguientes graficas.
Grafica 2
30%
20%
50%
LOS DESECHOS SÓLIDOS URBANOS SON:
A= plasticos y metales
b= aquellos que se pueden reciclar
c= los desechos orgánicos e inorgánicos generados en la comunidad

14. En esta grafica nos podemos dar cuenta de que apenas el 20% de la población
encuestada tiene conocimiento de que es posible utilizar la biomasa para producir
energía.
Grafica 3
40%
40%
20%
Ademas de convertirlos en composta ¿De
que otra formase pueden aprovechar los
desechos orgánicos?
inciso a= como alimento para
ganado
inciso b= no tienen otro uso
inciso c= como biomasa para
generar energia

15. De esta grafica nos podemos dar cuenta que el 81% de la población encuestada
opina que aprovechar los desechos orgánicos como fuente de energía es una
forma adecuada de utilizarlos, aunque aun es bastante representativo el 20% que
lo ve como algo poco práctico.
Una vez que se ha planteado a grandes rasgos algunos puntos de impacto tanto
positivo como negativo podemos entrar propiamente en la parte medular de el
presente informe que es, el como utilizar la biomasa como fuente de energía.
Dado que ya se estableció el hecho de que la biomasa es materia orgánica, es
también un hecho que se degrada a una velocidad diferente y generando
productos de interés energético también diferentes dependiendo de las
condiciones en que dicha degradación se de.
Por ejemplo, el carbón es una forma de utilizar la biomasa para generar un
combustible, a altas temperaturas pero lentamente, en cambio el biodiesel es otra
forma de crear combustible a partir de la biomasa a altas temperaturas pero de
forma mas rápida, entonces veamos cual es la forma de generar biogás con fines
de uso domestico y comercial a partir de la biomasa, primero sabiendo que es el
biogás.
¿QUÉ ES EL BIOGÁS?
El biogás es una mezcla conformada principalmente por CH4 (50%-70%) y CO2
(25%-40%), que se genera por el proceso biológico de biodigestiónanaerobia, que
consta de una serie de reacciones bioquímicas en la que residuos orgánicos son
degradados o consumidos por un conjunto de microorganismos.
81%
0%
19%
los desechos organicos como fuente de
energia le parecen:
inciso a= una forma adecuada de
aprovecharlos
inciso b= no es posible
inciso c= poco practico

16. La acción de los microorganismos produce calor, mismo que se usa para
mantener el proceso en su temperatura ideal (35 C). En el proceso también se
generan efluentes líquidos y sólidos que pueden ser utilizados como fertilizante
orgánico.
(Red mexicana de
bioenergía, s.f.)
Para producir el biogás se necesita degradar la biomasa de forma anaerobia en un
biodigestor, de los cuales existen diferentes tipos como:
CONTINUO: Son cargados y vaciados frecuentemente. Se vacían
automáticamente cuando el material cargado ha sido digerido y posteriormente es
rellenado con nueva materia
SEMICONTINUO: Son utilizados para operar dos materias primas con diferentes
tiempos de digestión, por ejemplo, estiércol y paja. La paja se digiere lentamente y
es alimentada en el digestor pocas veces al año, como es el caso de una planta
discontinua, mientras que el estiércol es agregado y removido frecuentemente,
como en el caso del digestor continuo.
DISCONTINUO: Se llenan y vacían por completo después de un tiempo de
retención fija, calculado en función del tipo de materia prima y su capacidad de
producción de gas (cuando el material cargado ya no genera biogás, entonces se
rellena nuevamente).
Considerando el mejor para este proyecto el biodigestor continuo ya que su
producción es constante

17. (Guerrero, ABOUTESPAÑOL, 2019)
La degradación anaeróbica se desarrolla en cuatro procesos biológicos
consecutivos: hidrólisis, acidogénesis, acetogenésis y metanogénesis es en esta
ultima ´parte del proceso donde se genera el metano, que es el gas que nos
interesa por su potencial para ser utilizado en motores de combustión interna,
tanto para impulsar vehículos como para hacer funcionar plantas generadoras de
electricidad y el uso doméstico.
Además del evidente potencial del uso directo del biogás como combustible
también existe el de la generación de electricidad a partir de la combustión de este
lo que representa grandes beneficios en la comunidad como se puede deducir de
lo siguiente:
El uso de biogás en cogeneración mitiga emisiones de GEI en comparación con
las referencias fósiles. Para la generación eléctrica mitiga 80% de las del carbón y
20% del gas natural; para la generación de calor mitiga 60% con respecto al gas
natural y 40% con el petróleo (Schubert et al., 2009).El costo de generación de

18. electricidad con biogás a partir de residuos agropecuarios se encuentra en el
rango de 252-396 USD/kWh (Chum et al., 2011) (Red mexicana de bioenergía,
s.f.).
Además de que como podemos ver en la gráfica la generación de energía a partir
de la biomasa tiene una buena aceptación.
Grafica 4
Situación
También, si analizamos lo siguiente, es una muy buena oportunidad de negocio.
 Situación en México La SENER considera que existe un potencial de 3,000
MW para generación de energía eléctrica con biogás proveniente de la
recuperación y aprovechamiento del metano a partir de residuos animales,
residuos sólidos urbanos (RSU) y tratamiento de aguas negras (SENER,
2010). En 2010 existían en México, 721 biodigestores, de los cuales 367 en
operación y 354 en construcción (FIRCO, 2011). De éstos, 563
biodigestores son financiados bajo el esquema del Mecanismo de
Desarrollo Limpio (MDL), 154 con apoyo del Fideicomiso de Riesgo
Compartido (FIRCO) y 4 biodigestores a través de la Iniciativa Metano a
Mercados. El 8% de las granjas porcícolas cuentan con biodigestores, de
los cuales el 20% dispone de moto generadores con 70% en
funcionamiento. La potencia total instalada es de 5.7 MWel. Para el
aprovechamiento de biogás obtenido a partir de rellenos sanitarios, una de
las experiencias más importantes en México es la de Bioenergía de Nuevo
León, la primera a nivel nacional. El sistema está compuesto de 7 moto
60%
40%
0%
¿Estaria dispuesto a usar productos como biogas o
electricidad producidos a partir de desechos organicos?
inciso a= totalmente
inciso b= quizas
inciso c= no

19. generadores de 1 MW cada uno. La planta fue diseñada de manera
modular para permitir futuras adiciones de capacidad.
Conclusiones
Después de esta breve investigación podemos concluir que es factible, e incluso
recomendable, la instalación de biodigestores en los rellenos sanitarios cercanos a
la zona de Apizaco, Tlaxcala, o en su defecto crear las instalaciones necesarias
para la captación y aprovechamiento de biogás generado a partir de la biomasa
que podemos encontrar en los RSU,esto con la finalidad de poder usar el biogás
como combustible para uso doméstico y comercial, en este sentido principalmente
para generar electricidad bajo el esquema de cogeneración, estando seguros de
los beneficios que esto acarrea al reducir las emisiones contaminantes producidas
por los RSU, y reducir también los costos generados a los consumidores tanto de
biogás, en lugar de derivados del petróleo, como de la electricidad generada a
partir de la biomasa.
Todo esto sin apartar la vista del hecho de que se necesita una culturización
ambiental en la población para corregir malos hábitos bastante arraigados, como
el tirar la basura en la calle o el tirar la basura sin separar, tarea que a pesar de
ser difícil no es imposible.
Referencias
APPA.(2018). APPA.Obtenidode APPA:https://www.appa.es
Dávila,F.I., Gómez,P.I.,Caicedo,F.E., López,F. A.,& López,C. I.(2001). Generadora electrica a
partir de biomasa.Recuperadoel 14de 5 de 2019, de
https://dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/10225
Díaz, S. Z. (2013). Producción debiohidrógeno y metano a partirde residuossólidosurbanos.
Dinámica poblacional.Recuperadoel 14 de 5 de 2019, de
https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=52379
Gregorio,M. d. (2008). Situación actual y perspectivasdela biomasa para generación eléctrica.
Recuperadoel 14 de 5 de 2019, de http://oa.upm.es/38595
Guerrero,L. (03 de 11 de 2016). ABOUTESPAÑOL.Obtenidode ABOUTESPAÑOL:
https://www.aboutespanol
Guerrero,L. (03 de 11 de 2016). ABOUTESPAÑOL.Obtenidode ABOUTESPAÑOL:
https://www.aboutespanol.com
Guerrero,L. (6 de mayo de 2019). ABOUTESPAÑOL.Obtenidode ABOUTESPAÑOL:
https://www.aboutespañol.com
NATURALES,S. D. (01 de 03 de 2017). GOB.MX.Obtenidode GOB.MX:htpps://www.gob.mx

20. Notimex.(s.f.). publimetro.Obtenidode publimetro:https://www.publimetro.com.mx
Redmexicanade bioenergía.(s.f.). Red Mexicana deBioenergía.Obtenidode RedMexicanade
Bioenergía:rembio.org.mx
Romero,R. E.,Nuguez,J.D., Escamilla,V. H.,& Civil,G.d. (2014). ResiduosUrbanos(Estatal).
Recuperadoel 14 de 5 de 2019, de
https://dgel.energia.gob.mx/documentos/metadatos/biomasa/residuos_urbanos.htm
textoscientificos.com.(25de 11 de 2005). Obtenidode textoscientificos.com:
https://www.textoscientificos.com

21. Anexos
Tema: Biomasa y residuos sólidos urbanos.
Objetivo general: Establecer la forma más adecuada para el uso de residuos
sólidos urbanos (RSU) como biomasa para la generación de energía
Objetivos específicos:
La utilización de la materia orgánica contenida en los residuos sólidos urbanos
(RSU) como biomasa para la generación de energía.
La reducción de espacio y recursos destinados a la disposición de RSU
Plan de trabajo
Actividad plazo recursos objetivo
Investigación documental 8 al 12 de mayo Buscadores
confiables
recomendados por la
UnADM y paginas
como la de
CONACYT
Identificar fuentes
primarias y
secundarias y
organizar la
información
Establecer el marco teórico 8 al 12 de mayo La discriminación de
la información y el
esquema de la
investigación
Sentar las bases
teóricas y referir los
antecedentes del
tema de la
investigación
Elaborar la bitácora de 13 al 15 de mayo Investigación de
campo
Obtener información
y detalles derivados
de la observación
directa para ampliar
la investigación
además de identificar
a los individuos a los
cuales se les
realizara la entrevista
Planeación y realización de
entrevista 13 al 15 de mayo
audiovisuales Tener un testimonio
documental del punto
de vista de un
individuo
directamente
relacionado con el
tema
Aplicación de encuesta 18 al 22 de mayo Encuestas aleatorias Recabar datos
estadísticos del tema
en cuestión

22. Análisis de datos 18 al 24 de mayo Métodos estadísticos Sistematizar e
interpretar los datos
Redacción de informe
final
24 al 29 de mayo Datos recabados y
técnicas de redacción
Presentar en
un solo informe
final el
producto y
conclusiones
de todo el
proceso de
investigación
Por favor seleccione la opción que mejor se adapte a su opinión.
1.- Los desechos sólidos urbanos son:
a) Solo plásticos y metales
b) Aquellos que se pueden reciclar
c) Los desechos orgánicos e inorgánicos generados en la comunidad
2.- La mejor forma de tratar los desechos sólidos urbanos es:
a) Depositarlos, sin separar, en rellenos sanitarios
b) Separar y reciclar solo la materia inorgánica
c) Separar y aprovechar materia orgánica e inorgánica
3.- Además de convertirlos en composta ¿De qué otra forma se pueden
aprovechar los desechos orgánicos?:
a) Como alimento para ganado
b) No tienen otro uso
c) Como biomasa para generar energía
4.- Los desechos orgánicos como fuente de energía le parecen:
a) Una forma adecuada de aprovecharlos
b) No es posible
c) Poco practico
5.- ¿Estaría dispuesto a usar productos como biogás o electricidad producidos a
partir de desechos orgánicos?:
a) Totalmente
b) Quizás
c) No
6.- ¿Considera posible cambiar el uso de fuentes de energía tradicionales por
fuentes de energía limpia en el corto plazo?

23. a) Si
b) No
c) Quizás
7.- Además de la energía solar ¿Qué otra fuente de energía renovable conoce?
a) Hidráulica
b) Eólica
c) Biomasa
8.- La inversión en fuentes de energía alternativas tiene un efecto en la economía:
a) Positivo al ser más económicas
b) Negativo por la tecnología necesaria para su uso
c) No tiene ningún efecto en la economía
9.- El uso de desechos como fuente de energía tiene un efecto en la ecología:
a) Positivo al aprovecharlos en lugar de tirarlos
b) Negativo porque contaminan mas
c) No tiene ningún efecto en la ecología
10.- ¿Considera que en su entidad es posible implementar la producción de gas o
electricidad a partir de desechos orgánicos?
a) Si
b) No
c) Quizás
Grafica. 1

24. Grafica 2
40%
40%
20%
Ademas de convertirlos en composta ¿De
que otra formase pueden aprovechar los
desechos orgánicos?
inciso a= como alimento para
ganado
inciso b= no tienen otro uso
inciso c= como biomasa para
generar energia
30%
20%
50%
LOS DESECHOS SÓLIDOS URBANOS SON:
A= plasticos y metales
b= aquellos que se pueden reciclar
c= los desechos orgánicos e inorgánicos generados en la comunidad

25. Grafica 3
Grafica 4
Grafica 5
81%
0%
19%
los desechos organicos como fuente de
energia le parecen:
inciso a= una forma adecuada de
aprovecharlos
inciso b= no es posible
inciso c= poco practico
60%
40%
0%
¿Estaria dispuesto a usar productos como biogas o
electricidad producidos a partir de desechos organicos?
inciso a= totalmente
inciso b= quizas
inciso c= no

26. Grafica 6
0%
20%
80%
la mejor formade tratar los desechos solidos
urbanos es:
inciso a= depositarlos sin separar en
rellenos sanitarios
inciso b= separar y reciclar solo la
materia inorgánica
separar y aprovechar materia
orgánica e inorgánica
60%
10%
30%
¿Considera posible cambiar el uso de fuentes
de energia tradiconales por fuentes de
energia limpia en el corto plazo?
inciso a= si
inciso b= no
inciso c= quizás

27. Grafica 7
Grafica 8
40%
50%
10%
Además de la energía solar ¿Que otra fuente
de energia renovable conoce?
incisoa=hidráulica
inciso b= eólica
inciso c= biomasa
67%
22%
11%
La inversión en fuentes de energía
alternativas tiene un efecto en la economía:
inciso a= positivo al ser más
económicas
inciso b= negativo por la tecnología
necesaria para su uso
inciso c= no tiene ningún efecto en
la economía

28. Grafica 9
Grafica 10
Biomasa y residuos sólidos urbanos
70%
10%
20%
El uso de desechos como fuente de energía
tiene un efecto en la ecología:
inciso a= positivo al aprovecharlos
en lugar de tirarlos
inciso b= negativo porque
contaminan mas
inciso c= no tine ningún efecto en la
ecologia
¿Considera que en su entidad es posible implementar la
producción de gas o electricidad a partir de los desechos
orgánicos?
inciso a= si inciso b= no inciso c= quizás

29. Marco teórico
Antecedentes
Biomasa
La biomasa es materia orgánica utilizada como fuente energética. Por su amplia
definición, la biomasa abarca un amplio conjunto de materias orgánicas que se
caracteriza por su heterogeneidad, tanto por su origen como por su naturaleza.
En el contexto energético, la biomasa puede considerarse como la materia
orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable
como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de forma
general en agrícolas y forestales. También se considera biomasa la materia
orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como la fracción
orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), y otros residuos derivados de
las industrias. (APPA, 2018)
Residuos Sólidos Urbanos (RSU)
Los RSU son los generados en las casas habitación, que resultan de la
eliminación de los materiales que utilizan en sus actividades domésticas, de los
productos que consumen y de sus envases, embalajes o empaques; los residuos
que provienen de cualquier otra actividad dentro de establecimientos o en la vía
pública que genere residuos con características domiciliarias, y los resultantes de
la limpieza de las vías y lugares públicos, siempre que no sean considerados por
esta Ley como residuos de otra índole. (NATURALES, 2017)
Considerando lo anterior y dado que la biomasa puede ser parte de los desechos
generados en cualquier comunidad, esto nos lleva a suponer que poder usar estos
desechos como un medio alternativo para producir energía aprovechable ayuda
sin duda a reducir los costos generados por el manejo y disposición de los
desechos, los cuales, en zonas urbanas sobre todo son enviados a rellenos
sanitarios que en muchos casos se encuentran ya saturados, y en los cuales el
manejo dado a los residuos solidos urbanos es inadecuado, desaprovechando su

30. potencial como fuente de energía limpia, además de propiciar situaciones tales
como la contaminación de los mantos freáticos debido a las filtraciones de los
lixiviados, además de que utilizar los desechos solidos urbanos como fuente de
energía es una manera efectiva de producir biogas y electricidad de una manera
más accesible.
Bases teóricas
México se encuentra situado entre los principales países generadores de metano
derivado de rellenos sanitarios (USEPA, 2005; Johari et al., 2012) y está
localizado dentro de los diez países más productores de residuos sólidos urbanos
(RSU) a nivel mundial (Rawat y Ramanathan, 2011). Los tiraderos a cielo abierto
en la República Mexicana son muy comunes, tan solo en el Estado de Michoacán
60% de la disposiciónfinal de los RSU se realiza en sitios no controlados
(www.inegi.org.mx). Todo esto significa un grave problema medio-ambiental de
alto riesgo (Kumar et al., 2004; Laurila et al., 2005), que afecta el paisaje, la flora y
fauna local, cuerpos de agua, así como la presencia latente de focos de
contaminación que atentan contra la vida humana (Aguilar et al., 2009; Ayomoh et
al., 2008, Moy et al; 2008; Gillett, 1992; Karak et al., 2013). Para enfrentar este
tipo de problemas, se recurre a diferentes formas para minimizar las posibles
afecciones, tales como: el confinamiento, el reciclado de materiales, la
incineración, la composta o la construcción de rellenos sanitarios inertes. Una
alternativa de solución para este problema es la creación de un relleno sanitario
que sirva para confinar los RSU en un lugar seguro donde se evite la liberación de
gases altamente contaminantes como el metano (CH4), el cual es un gas de
efecto invernadero (GEI) que se encuentra en la emanación de gases de los
tiraderos de basura o rellenos sanitarios y se conoce como biogás; también se
evitarían filtraciones de los lixiviados a los mantos freáticos que sirven para el
riego de cultivos y para dar de beber al ganado, además de confinar residuos
altamente carcinógenos (Gillett, 1992; Karak et al., 2013). El biogás se produce a
través de una serie de etapas que se presentan en ausencia de oxígeno (proceso

31. anaeróbico). Dicho proceso pasa por la fase de hidrólisis en un principio, donde se
encuentran las bacterias fermentativas, posteriormente se presenta la
acidogénesis y la acetogénesis, para finalmente dar paso a la fase de
metanogénesis donde se forma el metano (Temelis y Ulloa, 2007). Vera-Romero,
I., & Martínez-Reyes, J., & Estrada-Jaramillo, M., & Ortiz-Soriano, A. (2015).
Potencial de generación de biogás y energía eléctrica. Parte II: residuos sólidos
urbanos. Ingeniería. Investigación y Tecnología, XVI (3), 471-4478.
Gasificación: Tipo de pirólisis donde es necesario que entre mayor cantidad de
oxígeno a temperaturas más altas con el propósito de optimizar la producción del
“gas pobre”, formado por la mezcla de monóxido de carbono, hidrógeno y metano,
utilizando cantidades menores de dióxido de carbono y nitrógeno. Este sirve para
producir calor y electricidad y también se aplica a los motores de diesel. La
composición de la biomasa utilizada influye en el valor calorífico del gas.
Existen diferentes tecnologías de gasificación y ellos dependen del tipo de
biomasa utilizada (madera, cascarilla de arroz o cascara de coco) y del tamaño del
sistema. La gasificación tiene algunas ventajas con respecto a la biomasa
utilizada.
El gas obtenido es muy versátil y también se puede utilizar con el mismo fin del
gas natural.
Al quemarse produce calor y vapor y sirve para sustentar motores de combustión
interna y turbinas de gas para generar electricidad.
Cuando se tiene la experiencia necesaria para su manejo y se cumple con el largo
período de ajustes para tener el sistema en su máxima optimización se puede
generar combustibles relativamente libre de impurezas y con menores problemas
de contaminación al quemarse.
03

32. de 03
Procesos bio-químicos
El aceite obtenido de la colza es un tipo de biodiesel.
El aceite obtenido de la colza es un tipo de biodiesel. Oregon State University
(Flickr)
En estos procesos se utilizan las características bio-químicas de la biomasa y la
acción metabólica de organismos microbiales para la producción de combustibles
líquidos y gaseosos. Los más importantes son:
Digestión anaeróbica: Es la digestión de la biomasa húmeda por medio de
bacterias en un ambiente anaeróbico (sin oxígeno), la cual genera un combustible
gaseoso llamado biogás. El procedimiento consiste en colocar biomasa
(comúnmente estiércol) en un contenedor totalmente cerrado conocido como
biodigestor. El estiércol se fermenta varios días dependiendo de la temperatura
ambiente, para dar como resultado una mezcla de metano y dióxido de carbono.
Los restos de la biomasa del biodigestor no energéticos (residuos sólidos) son
usados como fertilizante orgánico para plantas.
Combustibles alcohólicos: Los combustibles elaborados de alcohol son el etanol y
se obtienen por medio de la fermentación de azúcares. El metanol es otro gas
elaborado por la destilación destructiva de madera.
Biodiesel: Se elabora mediante ácidos grasos y ésteres alcalinos (formado por
agua mediante la relación de un ácido y un alcohol) obtenidos de aceites
vegetales, grasas animales y grasas recicladas. Por medio de un proceso llamado
transesterificación, los aceites orgánicos son combinados con alcohol (etanol o
metanol) y son alterados químicamente para formar ésteres grasos, ya sea el etilo
o metilo. Al obtener estas combinaciones pueden ser combinados con diésel o
también ser usados sin mezclar como combustibles en motores comunes.

33. Gas de rellenos sanitarios: La aplicación de esta tecnología de biomasa ayuda
mucho al medio ambiente puesto que reduce la contaminación en lugares urbanos
y disminuye los gases de efecto invernadero. El procedimiento es igual que el de
los biodigestores, a diferencia de que la biomasa utilizada consiste en desechos
sólidos urbanos depositados en rellenos sanitarios. (Guerrero, 2016)
Lo anterior nos indica que es factible utilizar la biomasa de los residuos sólidos
urbanos para la producción de electricidad y biogas, al implementar las
tecnologías adecuadas para dicho aprovechamiento.
Principales buscadores.
 www.redalyc.org
 https://definicion.de
 https://www.textoscientificos.com
 Virtual LRC.com
CURSO PROPEDEUTICO
INGENIERIA EN ENERGIAS RENOVABLES
BITACORA DE INVESTIGACION

34. BIOMASA Y RESIDUOS SOLIDOS URBANOS
GABRIEL ISAAC NAVA RUIZ
MAYO 2019
13 de mayo: visita al mercado 12 de mayo de Apizaco, Tlaxcala.
En el lado este, contenedores para basura del servicio de limpia municipal, basura
sin clasificar ni separar, gran parte de los desechos son materia orgánica como
frutas y verduras, flores y hasta viseras de animales.
Contacto con el sr. Samuel M. administrador del mercado, comenta que los
contenedores son recolectados dos veces por semana, no existe una política de
separación de residuos entre los locatarios, nadie recicla los residuos, gran
consumo de energía al interior del mercado, solo electricidad y combustibles
fósiles.
Gran potencial de aprovechamiento de residuos como biomasa.
14 de mayo: visita a relleno sanitario de Tlaxco Tlaxcala.
Contacto con Luis G. encargado del sitio, refiere que el sitio lleva más de 15 años
operando, lleno a mas de 80% de su capacidad, se observan tubos de respiración
para drenar el gas metano, no se aprovecha como energético provoca
contaminación atmosférica, recolectores de basura solo recolectan separan y

35. comercializan desechos inorgánicos como: cartón, PET, metales y algunos otros
destinados al reciclaje, porcentaje de reciclaje mínimo aproximadamente 30%,
desechos orgánicos forman biomasa que se descompone sin aprovechamiento, no
existen políticas oficiales para usar los desechos como fuente de energía, recurso
que cada día aumenta en cantidad.