Biocombustibles Energía Renovable Estados Unidos

Convirtiendo caca de pollo y malezas en biocombustible


El pollo es una carne favorita y barata en todo el mundo. Pero la popularidad de las aves genera muchos desechos que pueden contaminar el suelo y el agua. 


por la American Chemical Society


Una estrategia para lidiar con el excremento de las aves de corral es convertirlo en biocombustible, y ahora los científicos han desarrollado una forma de hacerlo mezclando los desechos con otro flagelo ambiental, una hierba invasora que está afectando la agricultura en África. Informan su enfoque en la revista de ACS Energy & Fuels .

El lodo de aves de corral a veces se convierte en fertilizante, pero las tendencias recientes en la cría industrializada de pollos han llevado a un aumento en el mal manejo de los desechos y a los impactos ambientales negativos, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Los excrementos pueden contener nutrientes, hormonas, antibióticos y metales pesados ​​y pueden arrastrarse al suelo y al agua superficial. Para hacer frente a este problema, los científicos han estado trabajando en formas de convertir los desechos en combustible. Pero solo, los excrementos de aves de corral no se transforman bien en biogás, por lo que se mezclan con materiales vegetales como el cambio de hierba. Samuel O. Dahunsi, Solomon U. Oranusi y sus colegas querían ver si podían combinar los desechos de pollo con Tithonia diversifolia (Girasol mexicano), que se introdujo en África como una planta ornamental hace décadas y se ha convertido en una importante producción agrícola que amenaza la maleza en el continente.

Los investigadores desarrollaron un proceso para pretratar los excrementos de pollo y luego hacer que los microbios anaeróbicos digieran los desechos y los girasoles mexicanos juntos. Ocho kilogramos de desechos de aves de corral y girasoles produjeron más de 3 kg de biogás, combustible más que suficiente para impulsar la reacción y sobrantes para otros usos, como alimentar un generador. Además, los investigadores dicen que los sólidos residuales del proceso podrían aplicarse como fertilizante o acondicionador del suelo.


Más información: Samuel O. Dahunsi et al. Bioconversión de (excremento de girasol mexicano) y excrementos de aves de corral para la generación de energía: optimización, balances de masa y energía y beneficios económicos, energía y combustibles (2017). DOI: 10.1021 / acs.energyfuels.7b00148

Resumen
La codigestión anaeróbica de muestras pretratadas y no tratadas de Tithonia diversifolia con excrementos de aves de corral se llevó a cabo para establecer una solución permanente a la amenaza de esta terca hierba presente en los cultivos de todo el mundo. Las características fisicoquímicas y microbianas de los sustratos (T. diversifolia, excrementos de aves de corral y contenido de rumen) se evaluaron utilizando métodos estándar. Los valores iniciales de alta demanda química de oxígeno (DQO) se redujeron significativamente en un 60,45 y un 56,33% después de la digestión. En todos los experimentos, la producción de biogás fue progresiva hasta entre los días 16 y 21 en la mayoría de los casos, después de lo cual se observó una disminución hasta el final de los experimentos. Los rendimientos de biogás reales / experimentales más deseables de ambos experimentos fueron 2984.20 y 1408.02 m3 / kg de sólidos totales (TS) alimentados, con una conveniencia del 100% para ambos experimentos. El análisis cromatográfico de gases reveló que el contenido de CH4 y CO2 de ambos experimentos era del 67 ± 1.5%; 22 ± 2% y 60 ± 1%; 23 ± 2%, respectivamente. El modelo de metodología de superficie de respuesta (RSM) y el modelo de redes neuronales artificiales (ANN) se emplearon en la optimización de datos, y los valores óptimos para cada uno de los cinco parámetros principales optimizados son los siguientes: temperatura (A) = 37,20 ° C, pH ( B) = 7.50, tiempo de retención (C) = 27.95 días, sólidos totales (D) = 11.97 g / kg, y sólidos volátiles (E) = 8.50 g / kg. El error de raíz cuadrática media del biogás para RSM (105.61) fue mucho mayor que el de ANN (84.65). En el experimento pretratado, el rendimiento predicho más deseable para el modelo RSM fue 3111.07 m3 / kg TS alimentado, mientras que el del modelo ANNs fue 3058.50 m3 / kg TS alimentado; para el experimento sin pretratamiento, se alimentó con 1417.39 y 1412.50 m3 / kg de TS, respectivamente. En total, hubo un aumento del 54,44% en el rendimiento previsto de biogás en el experimento con pretratamiento sobre el no tratado. Según el coeficiente de determinación (R2), el error medio y los rendimientos de biogás predichos, se encontró que el modelo ANNs era más preciso que el RSM en el estudio. El balance energético reveló una energía neta positiva que compensó adecuadamente las energías térmicas y eléctricas utilizadas en la realización del pretratamiento termoalcalino. Se aboga por la codigestión de estos sustratos para la generación de bioenergía. El balance energético reveló una energía neta positiva que compensó adecuadamente las energías térmicas y eléctricas utilizadas en la realización del pretratamiento termoalcalino. Se aboga por la codigestión de estos sustratos para la generación de bioenergía. El balance energético reveló una energía neta positiva que compensó adecuadamente las energías térmicas y eléctricas utilizadas en la realización del pretratamiento termoalcalino. Se aboga por la codigestión de estos sustratos para la generación de bioenergía.


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