Co-digestión anaerobia de purines porcinos con tabaco y maíz, y análisis del ciclo de vida (ACV)

Resumen

La gestión de purines porcinos procedentes de las explotaciones ganaderas, supone un problema de importancia, debido a varios factores como la necesidad de una logística adecuada para su manejo y almacenamiento. La digestión anaerobia puede constituirse como una adecuada opción para la mitigación de dicho problema, posibilitando una valorización energética del residuo. Sin embargo, la digestión anaerobia de purines porcinos presenta un bajo rendimiento en la generación de biogás, por lo que para optimizar el proceso se emplean otros co-sustratos, como es el caso de los cultivos energéticos, que optimicen la relación C/N y así incrementar el potencial de metanización de la mezcla escogida. Del mismo modo, el cultivo de tabaco está pasando por una situación complicada para su subsistencia, vislumbrándose el final de las ayudas de la Política Agraria Comunitaria (PAC) hacia el sector tabaquero, con lo que se genera una fuerte incertidumbre para el desarrollo socio-económíco de un amplio territorio (prácticamente en su totalidad localizado en Extremadura) que depende en gran medida del cultivo. Mediante la presente tesis, se analiza la posibilidad de emplear el cultivo de tabaco como sustrato en co-digestión anaerobia con purines porcinos, como posible alternativa al mantenimiento del sector tabaquero español y solución de la problemática vinculada a la gestión de los purines porcinos en nuestro país. El estudio se ha enfocado desde un punto de vista de análisis de viabilidad técnica, energética y medioambiental. En primer lugar se realizó un ensayo para analizar la biodegradabilidad de hojas de tabaco de las dos variedades más cultivadas en España: la Virginia y la Burley. Posteriormente, se desarrollaron una serie de ensayos de digestión anaerobia "en contínuo", con diferentes regímenes de alimentación. Los resultados obtenidos demostraron que la digestión anaerobia de las hojas de tabaco es viable técnicamente, registrándose unos niveles de producción de metano aceptables y unos parámetros de operación que reflejan una buena estabilidad en el desarrollo del proceso. Una vez analizada la viabilidad técnica del proceso de digestión anaerobia, se evaluó el perfil medioambiental y energético de un sistema industrial basado en el aprovechamiento del biogás generado mediante los co-sustratos ensayados en el laboratorio. Para ello se utilizó la herramienta del Análisis del Ciclo de Vida (ACV), por su enfoque holístico y su creciente utilización a nivel internacional. Se planteó el análisis de tres escenarios distintos, tomando en consideración el sub-sistema "agrario" desarrollado para la obtaneción de hojas de tabaco, la construcción de una planta de biogás para llevar a cabo el proceso de digestión y posterior aprovechamiento energético del biogás generado, los procesos involucrados en el funcionaimento de dicha planta, y finalmente los procesos de transporte que son requeridos.