Artigo XX

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Análisis de ciclo de vida y evaluación económica de un esquema de aprovechamiento de biomasa residual a través de co-digestión anaerobia Jhessica Mosquera1, Carol Rangel2, Iván Cabeza1,3, Paola Acevedo1,4 1Universidad Santo Tomas, 2Universidad EAN, 3Politécnico Gran- colombiano, 4Universidad Cooperativa de Colombia jhessica.mosquera@usantotomas.edu.co

Resumen: El presente trabajo evaluó el desempeño técnico, ambiental y económico para la implementación de una planta de co-digestión anaerobia (DA) operada en régimen semicontinuo, en la cual se valorizaron los residuos agroindustriales derivados de procesos productivos de Cundinamarca, Colombia, como lo son la industria de bebidas embotelladas de frutas, la industria cacaotera, el sector pecuario, entre otros. El análisis de ciclo de vida (ACV) siguió los parámetros de la ISO 14040 - software Simapro-. Se estimó una producción de potencia de 369,695 kwh, para una capacidad instalada de planta de 931,165 t/año. Los impactos ambientales que se generan al poner en funcionamiento una planta de producción de metano se deben, principalmente, al transporte de sustratos, uso de energía eléctrica del sistema interconectado y al vertimiento de agua proveniente de la etapa de deshidratación del digestato. Los resultados de la evaluación económica arrojaron un valor presente neto (VPN) para 2028 de $42.415.000.000. y una tasa interna de retorno TIR de 0,32. Introducción La diversificación energética para el desarrollo sostenible constituye una de las políticas del gobierno colombiano que incentiva el desarrollo e implementación de tecnologías renovables para la producción de energía (Congreso de la República de Colombia, 2017). La transformación de biomasa residual y la co-generación cuentan con uno de los potenciales energéticos más altos, debido a la actividad agrícola que se concentra en el territorio Colombiano (Escalante, 2011). En consecuencia, es propicio el desarrollo de estudios para la implementación de tecnologías de producción de biocombustibles de segunda generación, que permitan la transformación de la biomasa residual disponible. La DA se considera una alternativa sostenible, que favorece la conversión bioquímica de biomasa en biogás; sin embargo, existen pocos estudios que evalúen el desempeño ambiental de plantas de aprovechamiento de residuos agroindustriales, a través del método de análisis de ciclo de vida (ACV). El ACV, es una metodología estandarizada y altamente utilizada puesto que permite la evaluación del impacto ambiental de un producto, proceso o actividad (Mayer, Bhandari, & Gäth, 2019). Consecuentemente, el objetivo del presente documento es analizar el desempeño ambiental y la viabilidad económica de la puesta en marcha de una planta de producción de biogás para el aprovechamiento de la biomasa residual disponible en el departamento de Cundinamarca, Colombia; la presente evaluación se llevó a cabo teniendo en cuento los lineamientos de la norma ISO 14040 utilizando el software SimaPro (International Standard Organization, 2006). Metodología Estudio técnico Estudios previos sobre valorización de residuos agroindustriales fueron el punto de partida para el ACV, permitiendo conocer las mejores condiciones para la operación de una planta de producción de biogás (Mosquera et al., 2019). La construcción de los balances de masa y energía se fundamentaron en el estudio de mercado realizado por (Piñeros et al., 2018). Para el cálculo de la capacidad a instalar de la planta de DA, se tuvo en cuenta la disponibilidad anual de los residuos, los porcentajes de cada residuo en la mezcla y un porcentaje de utilización promedio de la planta del 80%. A partir de esta información, se dimensionó el reactor y la producción de biogás. Se estimó una operación continua de 330 días al año, dejando 15 días para labores de mantenimiento y 20 para la estabilización inicial. Se calcularon los flujos de referencia del reactor para la construcción de un diagrama de bloques con las operaciones necesarias para la alimentación continua del reactor, la purificación del biogás y el tratamiento del digestato.

Análisis de ciclo de vida

El primer paso para su desarrollo fue definir el objetivo y alcance del estudio; seguido a esto, se realizó el análisis de inventario y se seleccionaron las categorías de impacto a evaluar. La evaluación del impacto ambiental potencial del proc