Cómo aprovechar los residuos agroganaderos para promover la autonomía energética de las islas

Las islas, al ser espacios limitados y aislados, requieren soluciones tecnológicas para prevenir daños ambientales. En el ámbito energético, presentan además problemas de conexión con el continente, congestión e inestabilidad, lo que lleva a proponer tecnologías propias para el suministro de agua y energía.

Por otra parte, la acumulación de residuos en vertederos puede generar graves impactos en estos espacios pequeños, afectando a la biodiversidad y ocupando terrenos que son muy necesarios para otras actividades en la isla.

La Comisión Europea, en su legislación actual, impulsa un escenario de carbono cero en el que se promueve la digestión anaerobia de residuos orgánicos como una tecnología verde, ya que transforma los residuos en energía y nutrientes que pueden utilizarse como enmienda orgánica para suelos empobrecidos en materia orgánica.

Digestión anaerobia para la economía circular

La digestión anaerobia es un proceso que consiste en la conversión de materia orgánica en metano e hidrógeno por parte de microorganismos en ausencia de oxígeno. Estos gases suponen una alternativa renovable a los combustibles fósiles y, además, el material digerido resultante del proceso puede usarse como fertilizante.

La codigestión anaerobia (CoDA) combina varios sustratos orgánicos para equilibrar el proceso y mejorar su estabilidad, maximizando la producción de biogás y la eliminación de materia orgánica.

En lugares aislados, como las islas, la codigestión anaerobia presenta ventajas porque permite usar residuos locales como sustrato e inóculo (reservorio de los microorganismos), disminuyendo su volumen, a la vez que reduce la dependencia de combustibles externos.

Ya hay casos de aplicación de esta tecnología en islas. Por ejemplo, la empresa Genia Bioenergy ha instalado recientemente (en enero de 2024) un microdigestor anaerobio que se alimenta con los residuos orgánicos de un complejo hotelero, Cayo Levantado Resort, ubicado en un islote de República Dominicana. El biogás se emplea para generación eléctrica y el digerido final se utiliza para la fertilización de las zonas verdes del complejo.

Otro caso de implantación de la tecnología se ha llevado a cabo en las islas Feroe (Dinamarca), con la planta de biogás FÖRKA, instalada por la empresa productora de salmón Bakkafrost en 2019. Mediante la codigestión anaerobia, se busca tratar eficientemente los desechos de procesamiento de pescado, concretamente de producción de salmón, junto con otros residuos orgánicos como el estiércol animal y los residuos de alimentos.

Se estima que con planta evitará la emisión de 11 000 toneladas de dióxido de carbono al año, a la vez que genera electricidad verde y devuelve nutrientes al suelo, disminuyendo la dependencia de fertilizantes importados y contribuyendo a la sostenibilidad local.

De hecho, estudios previos han demostrado el éxito de la CoDA en la gestión de residuos sólidos urbanos, lodos y estiércol animal, con mayores tasas de producción de metano y mejores resultados en la eliminación de materia orgánica.

Sin embargo, el proceso afronta desafíos como la presencia de inhibidores que impiden su desarrollo y la baja biodegradabilidad de ciertos sustratos.

Por eso, hemos llevado a cabo un estudio centrado en la optimización de la codigestión anaerobia en la isla Terceira (Portugal), evaluando el potencial de generación de biogás a partir de residuos orgánicos locales, proponiendo una solución energética basada en la economía circular que cubra parte de la demanda de la isla.

Un estudio en la isla Terceira

La isla Terceira, en el archipiélago de las Azores (Portugal), tiene actividad agroganadera. Por eso, los residuos orgánicos utilizados provinieron de las principales actividades agrícolas e industriales de la isla. Incluyeron estiércol de vaca, purines de cerdo, residuos de cocina de una base militar, estiércol de aves, lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales y residuos lácteos oleosos.

Todos los residuos fueron congelados a -20 °C y enviados al Laboratorio Nacional de Energía y Geología (LNEG) en Lisboa para su caracterización. Empleamos como inóculos (para obtener los microorganismos) purines de cerdo y estiércol de vaca.

Entre los residuos orgánicos utilizados, el estiércol de vaca mostró mayor actividad metanogénica que los purines de cerdo. Es decir, sus microorganismos producían más metano.

Por otro lado, entre los residuos orgánicos empleados, los reactores con purines de cerdo y residuos oleosos produjeron el mayor volumen de biogás (8 litros en 60 días), confirmando el alto potencial de los lípidos para la producción de metano.

Así, el mayor rendimiento de producción de metano se dio en los reactores que incluyeron residuos oleosos, purines de cerdo y aguas residuales. Sin embargo, el estiércol de aves fue difícil de degradar por los microorganismos, por lo que no sería un sustrato muy adecuado para generar biogás mediante esta tecnología.

El estudio concluye que el biogás generado podría satisfacer el 11,4 % de la demanda energética en la isla, promoviendo así el desarrollo socioeconómico y la autonomía energética mediante la valorización de residuos como fuente de energía renovable.

Este artículo se basa en las investigaciones que la autora realizó en colaboración con el investigador Santino Di Berardino en el Laboratorio Nacional de Energía y Geología (LNEG) en Lisboa (Portugal).

Artículo de Juana Fernández-Rodríguez, Universidad de Cádiz