Las plumas de pollo mejoran la calidad del biogás producido a partir de desechos humanos y permiten que las comunidades empobrecidas generen su propia energía.

Si bien no es necesariamente un tema para discutir en compañía educada, muchos expertos creen que el futuro de la energía sostenible radica en el biogás generado a partir de nuestros propios desechos, y no estamos hablando necesariamente de basura o restos de comida aquí.

En los últimos años, la investigación del biogás -una mezcla de biocombustibles compuesta principalmente por dióxido de carbono y metano producido por la descomposición bacteriana de residuos orgánicos- ha cobrado protagonismo y la tecnología en este campo ha avanzado.

«El costo de [photovoltaic] comparativamente alto en comparación con el índice de pobreza de los países en desarrollo”, escribió un equipo de investigadores de la Universidad de Johannesburgo, Sudáfrica, la Universidad Covenant Canaan Land y la Universidad Afe Babalola en Nigeria. «El 60% de las necesidades energéticas del mundo se satisfacen en los países en desarrollo, cuya capacidad actual de generación de energía es increíblemente pésima».

Nigeria, por ejemplo, es uno de los países con bajo rendimiento en el mundo, con pronósticos que sugieren que el suministro actual (en la región de 12,000 MW) está un 80% por debajo de la producción requerida según la población actual. La central hidroeléctrica más grande de Nigeria tiene una capacidad de alrededor de 7876 MW, pero la capacidad de trabajo es de solo 3000 MW o, a veces, menos. La generación de electricidad se ve obstaculizada por una serie de factores, incluidos equipos obsoletos o inadecuados, corrupción, financiación gubernamental deficiente, redes envejecidas y falta de tecnologías avanzadas.

“Lamentablemente, este escenario se repite en muchas partes del mundo; Por lo tanto, la solución inmediata a la crisis energética global es empoderar a los usuarios autónomos”, escribió el equipo en su artículo. «El pésimo desempeño de los programas de producción de energía en algunos países en desarrollo ha exacerbado las tasas de pobreza de sus poblaciones porque las pequeñas y medianas empresas están directamente vinculadas a la energía».

Biogás accesible y asequible

La solución que proponen se centra en la producción de biogás, cuyas fuentes tradicionales incluyen residuos de alimentos, aguas residuales y estiércol animal. Pero los desechos humanos podrían proporcionar una fuente de energía renovable viable, particularmente en regiones del mundo donde los suministros de energía son inestables.

«Cambiar a desechos animales como estiércol de aves y estiércol de ganado tiene grandes perspectivas, pero es insostenible a largo plazo porque los agricultores rurales dependen de ello», dicen los investigadores. “El uso de los excrementos humanos es el más disponible y sostenible debido a la población humana”.

Sin embargo, un desafío es el amoníaco que se encuentra naturalmente en los excrementos humanos, que inhibe el crecimiento de bacterias productoras de metano y conduce a biogás impuro con un alto contenido de nitrógeno. Los pretratamientos químicos y microbianos son una opción, pero el equipo quería desarrollar una solución verdaderamente sostenible y accesible para satisfacer las necesidades energéticas de las regiones empobrecidas.

El truco, según el estudio publicado recientemente en Desafíos globales, consiste en combinar los desechos con plumas de pollo en polvo. Las plumas en sí son útiles para producir biogás, pero solo si se las trata previamente para que sean aptas para la digestión anaeróbica. En lugar de agregar un paso de tratamiento adicional, los científicos dejan que los microbios que se encuentran naturalmente en las heces humanas hagan todo el trabajo por ellos.

En un biodigestor a escala de laboratorio, el equipo mezcló plumas de pollo en polvo y excremento humano en una proporción de 1:5 y permitió que la solución se incubara, midiendo la cantidad y la calidad del biogás producido durante aproximadamente dos meses. En comparación con los controles que no contenían plumas de pollo en polvo, el biogás producido cuando las plumas se codigerieron con excremento humano contenía al menos un 68 % menos de nitrógeno y un 73 % más de metano.

«Este experimento significa que podría haber niveles mínimos de nitrógeno, con más microbios en las heces humanas actuando sobre las plumas de pollo como biotratamiento», dijeron los autores. “El efecto general de los microbios se refleja en los niveles mejorados de dióxido de carbono y monóxido de carbono. [of the biogas] .”

Prototipos reales en marcha

Los microbios tardaron unos 18 días en pretratar las plumas de pollo, después de lo cual comenzó la producción de biogás. La producción continua dependería de la cantidad de plumas en polvo alimentadas al biodigestor o tanque séptico, dijo el equipo.

Con estos resultados alentadores, los investigadores propusieron un sistema de producción de biogás a mediana escala basado en su sistema, que podría alimentar escuelas, asentamientos agrícolas y hogares de manera confiable. «Si las necesidades energéticas se satisfacen con esta investigación, […] los asentamientos rurales serán autosuficientes ya que todas las materias primas están disponibles en cada lugar”, escribieron.

Los proyectos de investigación y prototipo se llevarán a cabo teniendo en cuenta los Objetivos de Desarrollo del Milenio y los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU y será emocionante ver su impacto.

Si bien un impulso hacia las energías renovables, como la eólica y la solar, es importante para abordar la crisis climática, al proporcionar un medio para generar electricidad verde de forma independiente y asequible, los investigadores esperan ayudar a aliviar la pobreza que a menudo acompaña a la falta de confiabilidad en el acceso a la energía.

Referencia: Moses E Emetere et al., Mejora de la producción de biogás a partir de excrementos humanos utilizando polvo de plumas de pollo: una opción sostenible para erradicar la pobreza, Desafíos globales (2022). DOI: 10.1002/gch2.202100117

Crédito de la imagen principal: Joshua Gaunt en Unsplash

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