Producción de Biogás y Biofertilizante. Aprovechamiento sostenible de los recursos energéticos de la Microrregión 2 - San Ramón - Departamento de Canelones - República Oriental del Uruguay

2. Opciones para una transición energética sustentable
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Eleonora Campos – San Ramón – Canelones – Uruguay julio de 2017
1. Descripción de la comunidad:
Uruguay es el único país sudamericano que se encuentra íntegramente en la zona templada. La ausencia de sistemas
orográficos importantes contribuye a que las variaciones espaciales de temperatura, precipitaciones y otros parámetros
sea pequeña. La temperatura media anual para el país en el entorno de los 17 ºC.
CLASIFICACION CLIMATICA CLASICA
Aunque entre distintos puntos del país es posible observar diferencias en los parámetros climáticos, estas no son de
magnitud suficiente como para distinguir diferentes tipos de clima de acuerdo a clasificaciones clásicas como la de
Koeppen.
Todo el territorio está comprendido dentro de las siguientes características:
• Clima templado, moderado y lluvioso (temperatura del mes más frío entre -3° y 18°C): "tipo C".
• Clima de temperie húmeda (La lluvia es irregular, condiciones intermedias entre el w y el s de Koeppen):"Tipo f".
• Variedad específica de temperatura (Temperatura mes más cálido superior a 22 grados celcius):"tipo a"
De acuerdo con lo expuesto, al territorio continental del Uruguay le corresponde en la Clasificación Climática de
Koeppen la clasificación "Cfa", lo que sirve como elemento descriptivo y de comparación a escala planetaria.
La ciudad de San Ramón se ubica en la zona Templada Cálida dentro de la clasificación general de templado húmedo.
San Ramón, centralidad del Municipio de idéntico nombre, es una ciudad del Departamento de Canelones, República
Oriental del Uruguay, situada en el límite con el Departamento de Florida (con el Río Santa Lucía actuando como el límite
natural entre los departamentos). Está ubicada a 80 km de Montevideo sobre la ruta 6 (que se continúa como su avenida
principal atravesando a la ciudad por la mitad). Pertenece al municipio 22 del Departamento de Canelones. Tiene
alrededor de 8000 habitantes en el último censo 2011 con una densificación de 4% en un área de un metro cuadrado. En
2017 se cumplen 150 años de fundación. La densidad de la población es de 32,8 hab/km2. El 88,2% de la población del
municipio es urbana. La proporción de personas con al menos una NBI (necesidad básica insatisfecha) es de 29,9%,
valor inferior al promedio nacional (33,8%), así como al promedio departamental (33,6%). Los indicadores del mercado
laboral del municipio presentan una situación desfavorable respecto al promedio departamental, así como al promedio
nacional en las tasas de actividad y empleo. La tasa de desempleo, por su parte, es inferior tanto a la tasa departamental
como a la nacional.
El municipio tiene una tasa de actividad de 58,2%, una tasa de empleo de 55,5% y una tasa de desempleo de 4,8%. El
2,7% de la población de 15 años y más del municipio es analfabeta. (Datos de Censo 2011)

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La economía departamental es heterogénea, dado que existe un importante desarrollo en los diversos sectores
económicos:
Primario: producción agropecuaria. Las características del suelo y el clima hacen propicio el desarrollo de una intensiva
producción agrícola y pecuaria, razón por la cual este Departamento es el principal productor de alimentos del país.
En cuanto a su actividad económica, San Ramón está enclavada en medio de una zona rural ganadera preferentemente
lechera, donde se encuentra instalada la planta N° 9 de CO.NA. PRO.LE. (Cooperativa Nacional de Productores de
Leche). Integra la microrregión 2 de vocación Agropecuaria, Lechera y Hortifrutícola, frecuentemente denominada como
“Santoral” con los municipios de: San Antonio, San Bautista, San Ramón y Santa Rosa.
La superficie de la Microrregión 2 es de 807 km² (17,9% del departamento), siendo la segunda microrregión de mayor
tamaño presenta un avanzado proceso de envejecimiento de su población, ya que la base de la pirámide de presenta
guarismos similares a las edades productivas, además de evidenciar una cúspide ancha. El porcentaje de población
asentada en el medio rural es alto, lo que implica una densidad de población baja. Finalmente, es destacable la baja tasa
de desempleo.
La ciudad de San Ramón fue declarada en el año 2007 “Ciudad Educativa” (Ley Nº 18.205 Publicada D.O. 10 dic/007 -
Nº 27381), por su variada oferta de centros de enseñanza que abarcan desde un centro CAIF - Centro de Atención
Integral a la Familia, jardín de infantes, escuelas públicas en varias modalidades (de práctica, tiempo completo,
especial), colegio privado, liceo, escuela técnica, centro de formación docente y una escuela agraria.
Complejo Educativo Tapié Piñeyro: En la década de 1940 Juan Pedro Tapié, quien llegó a ser dueño de una de las
tiendas más importantes de Montevideo, el famoso “London París”, “decidió retribuir a su ciudad que tanto amaba,
donando la construcción completa de los edificios del complejo educativo en los que actualmente funcionan: la ex
Escuela Industrial hoy Escuela Técnica, la Escuela Agraria, la Escuela Especial, el Jardín de Infantes y el Instituto de
Formación Docente.
2. ¿Existen en tu comunidad o cerca de ella plantas de generación de
energía eléctrica en operación?
No.
(Distan más de 50 km de mi lugar de residencia)

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3. Disposición de recursos energéticos.
Datos generales del país
Política Energética Uruguay 2005-2030:
Líneas de acción:…
“19) Diseñar mecanismos que promuevan la utilización industrial de residuos sólidos o
líquidos con alto contenido biológico (en tambos, frigoríficos y otras agroindustrias) para
generación de biogás a ser utilizado en sus procesos industriales.”…
“30) Promover la universalización en el acceso a la energía en todo el país, mediante
soluciones accesibles y adaptadas a cada contexto socioeconómico y geográfico:
calentamiento de agua mediante paneles solares, aprovechamiento energéticamente
eficiente de la leña, uso del biogás a partir de desechos agrícolas y ganaderos, etc.”…
(Ministerio de Industria, Energía y Minería - Dirección Nacional de Energía - República
Oriental del Uruguay 2008)
Recursos Energéticos de la Región (cercanías de San Ramón).
• Biomasa proveniente de la producción agropecuaria (actividad principal de la zona rural
aledaña).
• Río con buen caudal todo el año pero escasa caída de agua.
• Irradiación solar y vientos fluctuantes.
4. Con base en la lista generada en el punto anterior, decide cuál de
los recursos existentes tiene potencial de ser aprovechado de
manera sostenible.
Mi selección es: _ Generación de biogás en tambos de la zona rural de la Microrregión 2 del
Departamento de Canelones - aprovechamiento sostenible de los recursos energéticos de la zona.
Razón: El aumento de producción de leche provoca la acumulación de estiércol bovino en los
alrededores de los tambos, emisiones de gas metano de efecto invernadero en la salida de las salas
de ordeñe e incrementa la demanda de energía de los predios para limpieza; aumentando los costos
de producción.

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5.
¿Emplea un recurso energético de la región?
¿Se tienen emisiones de CO2?
¿Qué tan eficiente energéticamente hablando es la opción? (indicarlo
en forma de porcentaje)
La selección recoge la experiencia de proyectos anteriores, (año 2010) en 8 tambos de la zona, que trabajaron
sobre esta misma temática buscando determinar un ciclo cerrado de utilización de los nutrientes a nivel
predial.
Aplicaciones del biogás: Existen diversas opciones para la utilización del biogás. Dentro de éstas destacan la
producción de calor o vapor, generación de electricidad y combustible de vehículos.
El biogás está compuesto en cantidades variables de metano CH4 (entre 55% y el 70%), de Dióxido de
Carbono Co2 (entre el 30% y el 45%) junto con cantidades residuales de entre el 0% y el 3% de sulfuro de
hidrógeno (H2S) y de entre el 0% y el 1% de hidrógeno.
La tecnología de los biodigestores permite utilizar el estiércol producido en los tambos diariamente,
transformándolo en energía y en biofertilizante.
La eficiencia de la producción de biogás se determina generalmente expresando el volumen de biogás
producido por unidad de peso de MS (materia seca) o SV (materia orgánica o sólidos volátiles). La
fermentación de biogás requiere un cierto rango de concentración de MS que es muy amplio, usualmente
desde 1% al 30%. La concentración óptima depende de la temperatura.
Contenido energético 6.0 – 6.5 kW h m-3
Equivalente de combustible 0.60 – 0.65 L petróleo/m3
El ganado vacuno, por cabeza produce de media 26.24 kg de estiércol húmedo del que se puede extraer 1.04
m3 de biogás al día.
El contenido de energía por cada metro cúbico de biogás es de 21,5 MJ/m3 para una concentración de
metano del 60%. Esto equivale a una producción eléctrica de 6 KWh/m3.
Antes de proceder al diseño de una planta de biogás para el medio rural, es necesario estimar el potencial de
producción de biogás, para definir su factibilidad considerando la forma de manejo del ganado y por lo tanto
cual es la cantidad mínima de residuos que permita producir el biogás requerido para cubrir las necesidades
planteadas.

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¿La opción requiere cantidades abundantes de agua para su
operación?
Necesidades de biogás para una familia compuesta por 5 personas.
Cocinar (5 horas) .....................0.30 * 5 ...........................1.50 m3 /día
3 lámparas (3 horas)................0.15 * 3 * 3......................1.35 m3 /día
1 refrigerador medio................2.20 * 1 ...........................2.20 m3 /día
Total............5.05 m3 /día
Cálculos de cargas en función de materias primas.
Para cubrir estas necesidades se requiere disponer de un determinado número de animales.
• Si se tienen bovinos: 13 animales, o sea, 127 kg estiércol/día.
Número animales 2 bovinos
kg estiércol/día 20
Biogás m3 /día 0.80
Los materiales se incorporan al biodigestor diluidos en agua. La cantidad de agua a agregar dependerá de la
cantidad de sólidos totales de las excretas frescas y del tipo de carga.
Cuando se utilizan biodigestores rurales pequeños de carga semi continua, en forma práctica se recomiendan
las siguientes mezclas:
Tipo animal Estiércol: agua
Bovino 1:1

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¿La opción requiere una cantidad apreciable de terreno para la
infraestructura que requiere instalarse?
Hay que tener en cuenta las siguientes premisas para escoger el lugar
adecuado:
El tamaño del digestor está en función de las cargas diarias y del periodo óptimo de fermentación. (Este
último parámetro dependerá de la temperatura media de cada región, así como de las variaciones de
temperaturas diarias y estacionales).
Componentes de un digestor anaeróbico
Los principales componentes de un digestor anaeróbico lo constituyen un reactor o contenedor de las
materias primas a digerir; un contenedor de gas, con los accesorios para salida de biogás, entrada o carga de
materias orgánicas primas y salida o descarga de materias orgánicas estabilizadas.
Biodigestores Semi continuos: Este proceso es usado en el medio rural, cuando se trata de sistemas
pequeños para uso doméstico. Los diseños más populares son el digestor Indiano y Chino. Cuando la
primera carga que se introduce al digestor consta de una gran cantidad de materias primas. Posteriormente,
se agregan volúmenes de nuevas cargas de materias primas (afluente), calculados en función del tiempo de
retención hidráulico (TRH) y del volumen total del digestor. Se descarga el efluente regularmente en la misma
cantidad del afluente que se incorporó.
Modelo Indiano: en general son enterrados y verticales, semejando a un pozo. Se cargan por gravedad una
vez al día, con un volumen de mezcla que depende del tiempo de fermentación o retención y producen una
cantidad diaria más o menos constante de biogás si se mantienen las condiciones de operación (Hilbert y
Eppel,2007).
a) Debe estar cerca del lugar donde se consumirá el gas, pues las tuberías son caras y las presiones
obtenibles no permiten el transporte a distancias mayores de 30 metros.
b) Se debe encontrar cerca del lugar donde se recogen los desperdicios para evitar el acarreo que tarde o
temprano atentará contra una operación correcta del biodigestor, e implicara mayores costos.
c) Debe estar en un lugar cercano al de almacenamiento del efluente y con una pendiente adecuada para
facilitar el transporte y salida del mismo.
d) Debe estar a por lo menos 10 – 15 metros de cualquier fuente de agua para evitar posibles
contaminaciones.
e) Debe ubicarse preferentemente protegido de vientos fríos y donde se mantenga relativamente estable la
temperatura, tratando de que reciba el máximo de energía solar.

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