Antes de que la digestión anaeróbica ganara mucha fuerza en la industria láctea, Allen Farms ya había probado los méritos de la tecnología de generación de energía y manejo de estiércol.
"Nuestro sistema era un prototipo al principio, "Dice Dave Allen, un Oshkosh, Wisconsin, granjero de lácteos. "Ahora que se han solucionado los errores, todo funciona bien ".
Desde 2012, Allen ha trabajado en colaboración con la Universidad de Wisconsin Oshkosh (UWO) y BIOFerm Energy Systems (biofermenergy.com) para comprar y configurar el digestor anaeróbico en su granja de 130 vacas. El funcionamiento del digestor ahora depende de la entrada diaria de estiércol y otras materias primas de Allen, mientras que el personal de UWO gestiona los aspectos técnicos del sistema.
La eficiencia holística es el sello distintivo del papel del digestor en la granja lechera. "Estamos tomando desechos y recolectando el metano de ellos, ”Dice Allen. "A partir de ese, estamos generando electricidad y calor. Cuando todo esté dicho y hecho, tenemos un fertilizante increíble para devolver a la tierra ".
La producción eléctrica anual del digestor es suficiente "para proporcionar energía a aproximadamente 50 hogares estadounidenses promedio, "Dice Brian Langolf, director del programa de biogás de la UWO. "La unidad combinada de calor y energía de 64 kilovatios del digestor puede producir un máximo de 1, 536 kilovatios-hora por día, o 560, 640 kilovatios-hora por año. Actualmente estamos funcionando al 80% al 90% de la capacidad de producción total. La electricidad se vende a la compañía eléctrica local ".
Además de gestionar las operaciones técnicas del digestor, UWO originalmente se asoció en el proyecto a través de contribuciones financieras. Por lo tanto, UWO se beneficia de la venta de la electricidad.
“Convertimos el biogás en electricidad y se lo vendemos a la compañía eléctrica, ”Dice Langolf. “La compañía eléctrica acredita la electricidad a la universidad, y de esta manera nuestra asociación única con Allen Farms nos ayuda a lograr nuestros objetivos de sostenibilidad en el campus relacionados con la reducción de las emisiones de carbono ”.
Además de utilizar la electricidad del digestor de la granja, UWO también lleva a cabo actividades educativas y de investigación para los estudiantes en las instalaciones.
Beneficios del estiércol
Allen obtiene los beneficios del manejo del estiércol, por supuesto, junto con el calor generado por el digestor, que calienta sus 2, Casa de 200 pies cuadrados y tienda de 45 × 54 pies.
El digestor consta de dos recipientes de fermentación con una capacidad combinada de 80, 000 galones. Allen carga la tolva de alimentación diariamente con raspaduras de estiércol, mochila ya veces residuos de cultivos de la granja y desperdicios de alimentos industriales. El sistema procesa casi 6, 000 toneladas por año de materia prima.
“Mantenemos la temperatura a 100ºF. y agregue bacterias, y el bioproducto es gas metano, ”Dice Langolf. La unidad combinada de calor y energía del digestor convierte el metano en electricidad y calor.
Después de este procesamiento, el estiércol digerido, o digestato, desemboca en una laguna abierta, donde se almacena para aplicaciones posteriores en campos de cultivo. "El digestato tiene menos olor que el estiércol crudo, y sus nutrientes están más disponibles biológicamente para las plantas que los nutrientes del estiércol crudo, ”Dice Langolf.
Allen normalmente aplica el digestato a las 700 acres de maíz de la finca, soja, y alfalfa a razón de 9, 000 galones por acre. "Esa cantidad de estiércol reduce bastante la cantidad de fertilizante comprado que aplicamos, " él dice. “Probamos nuestros suelos, y seguimos un plan de gestión de nutrientes ".
Si las pruebas muestran que el nitrógeno es la abreviatura del maíz, por ejemplo, complementará el digestato con 100 libras por acre de urea. "Por otra parte, si sacamos un campo de alfalfa y aplicamos 9, 000 galones por acre de digestato, el digestato y la alfalfa juntos proporcionan la fertilidad necesaria para cultivar una cosecha de maíz, ”Dice Allen.
Los cultivos suministran todo el alimento consumido por el ganado. “Siempre tenemos un exceso para vender, así como, " él dice.
Cuando productores relativamente pequeños como Allen consideran adoptar la tecnología de digestión anaeróbica, Langolf sugiere que adoptar una visión holística del sistema puede ofrecer una visión global del resultado potencial.
"No solo mire la producción potencial de electricidad y calor, " él dice. “También mire la parte trasera del sistema. Observe sus posibles beneficios ambientales, por ejemplo, cómo reduce el riesgo de una posible contaminación de las aguas subterráneas por estiércol crudo ”.
Considere otros beneficios del manejo de nutrientes, así como, como una mayor biodisponibilidad de nutrientes.
"Muchos de estos beneficios no siempre traen a casa un cheque a la granja, ”Dice Langolf. "Donde veo que los digestores se utilizan con más éxito es en las granjas donde los operadores ven el valor del digestor de manera integral".
Sistema de costo prohibitivo
Sin embargo, Los costos de compra e instalación de un sistema digestor pueden ser prohibitivos para las operaciones ganaderas. y el tecnicismo de la supervisión de los sistemas es oneroso. Compensar estos costos y desafíos a través de la venta de energía desde la granja es típicamente difícil debido a las regulaciones actuales dentro de la industria energética.
“Existen barreras en algunos niveles estatales y locales para poder desarrollar de manera rentable opciones detrás del medidor, medición neta, y capacidades de inyección en tuberías, ”Dice Langolf.
Esto abre la puerta él dice, a las organizaciones y empresas que se asocian con los agricultores para que carguen con la mayor parte de la inversión y generen oportunidades a partir de los digestores. (Vea la historia arriba).
“Creo que la tecnología de digestión anaeróbica tiene potencial, tanto por sí sola como en combinación con otras tecnologías, para desarrollar fuentes de energía sostenibles, " él dice.
