SUPERGAS
INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES BIOGÁS
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HISTORIA
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PROYECTO SISTEMA
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FUNCIONAMIENTO
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DIAGRAMA DE INSTALACIÓN
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CARACTERIZACIÓN
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DISEÑO
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ESTUDIO DE MERCADO
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IMPLEMENTACIÓN DESARROLLO PROTOTIPO
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PRUEBA PROTOTIPO
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SITIO PILOTO
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ANEXOS MANUAL DEL USUARIO
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FORMATO DE SUPERVISIÓN
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CRÉDITOS
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INTRODUCCIÓN En el presente documento se presenta el desarrollo de un biodigestor de producción masiva en colaboración con Superflex y OPA (Oficina para Proyectos de Arte). Superflex es un colectivo de artistas daneses fundado en 1993, formado por Jakob Fenger, Rasmus Nielsen y Bjørnstjerne Christiansen. Describen sus proyectos como herramientas, es decir, modelos o propuestas que pueden ser utilizadas activamente y modificadas por el usuario. Supergas es una de estas herramientas. OPA es un centro de difusión, documentación y producción de arte contemporáneo, fundado en la ciudad de Guadalajara en 2002
por José Dávila, Gonzalo Lebrija y Fernando Palomar. En su espacio de exposiciones se presentan obras de artistas contemporáneos nacionales e internacionales, en ambos casos con la consigna de realizar proyectos y producciones específicas.
un diagrama de instalación y una caracterización donde se especifica la producción de metano dependiendo de la cantidad de sólidos introducidos al biodigestor. Se presentan además los bocetos, planos y modelos realizados durante el desarrollo del proyecto.
El trabajo está dividido en tres partes:
IMPLEMENTACIÓN Se muestran imágenes del desarrollo del prototipo. Se propone un sitio para instalarlo, cuyas características son descritas en este apartado.
ANTECEDENTES Se presenta una breve descripción del biogás, así como un recuento histórico del proyecto Supergas. PROYECTO En esta sección se explica detalladamente el proyecto, comenzando por una exposición de sus componentes y su funcionamiento. También se incluye
Para finalizar se incluye como anexo el manual de usuario desarrollado.
ANTECEDENTES 8
BIOGÁS El biogás es el producto del proceso de descomposición anaeróbica (sin oxígeno) de deshechos como el estiércol animal, residuos orgánicos y residuos agrícolas o de jardinería dentro de una cámara cerrada conocida como biodigestor.
Además del biogás, después del proceso anaeróbico la materia orgánica se convierte en un fertilizante rico en nitrógeno y componentes de fósforo.
El biogás se conforma por una mezcla de metano (50 - 75%), dióxido de carbono (25 - 50%) y cantidades variables de nitrógeno, hidrógeno, azufre y otros componentes. Al ser inflamable, el biogás puede ser utilizado como combustible para cocinar o iluminación y de esta forma reemplazando al keroseno, gas LP, carbón o leña.
•
Las ventajas del uso de los productos de la biodigestión son:
• • • •
Reemplazo de fuentes de energía contaminantes por energía ambientalmente amigable Reducción de emisiones de metano a la atmósfera por el mejor manejo de residuos agrícolas Reducción de deforestación al reemplazarse el uso de leña Ahorro de dinero y tiempo en la compra o recolección de otros combustibles Disminución de riesgos en la
•
salud por intoxicaciones con CO2 al quemar otros combustibles, reducción de humo y contaminantes que provocan infecciones respiratorias Por las propiedades del fertilizante, se puede aumentar hasta en un 30% la productividad en los cultivos. También ayuda a reemplazar fertilizantes químicos dañinos para la salud y es libre de bacterias, ya que el proceso de fermentación reduce los parásitos.
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En nuestro país la leña satisface las necesidades de energía para cocinar, calentar agua y para dar calor a los hogares de entre 25 y 28 millones de pobladores rurales y semirurales. Esta cifra representa aproximadamente el 32 por ciento de los mexicanos. Se estima que de un total de 2 392 municipios en México, 150 municipios tienen un muy alto consumo de leña, 450 municipios alto consumo de leña y 300 municipios medianamente consumo de leña. El uso del biogás en nuestro país es crucial para abatir la deforestación, la marginación y promover una mejor calidad de vida en familias rurales.
Hasta el momento, los biodigestores son la fuente más barata e independiente de energía.
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HISTORIA Como parte de las herramientas de Superflex, Supergas ha desarrollado biodigestores unitarios pensados para cubrir las necesidades de una familia rural para cocinar e iluminación. Desde 1997, en colaboración con ingenieros y diseñadores han logrado crear un sistema simple, manejable y eficiente mediante la inclusión de un innovador sistema de ecualización de presiones que aumenta la producción de biogás y disminuye los tiempos del proceso anaeróbico. Cada unidad de biogás es capaz de producir gas suficiente para una familia de 8-10 personas utilizando el estiércol de 2 a 3 vacas.
El objetivo de supergas es la diseminación masiva de la tecnología entre las familias rurales y semirurales en áreas tropicales con la cual puedan ser autosuficientes en energía.
FASE 1 / 1997 / Morogoro, Tanzania El primer paso en el desarrollo del biodigestor naranja fue concebido en la región central de Tanzania. Su estética y valor tecnológico fue recibido con gran aprecio por la comunidad considerándolo como un símbolo de prestigio. Su construcción e instalación fue hecha con la colaboración de la organización local no gubernamental SURUDE (Desarrollo Rural Sustentable).
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FASE 2 / 2001 / Cambodia
FASE 3 / 2002 / Cheing Mai, Tailandia
FASE 4 / 2010 / Guadalajara, Mexico
El segundo prototipo fue hecho en colaboración con UTA (Universidad de Agricultura Tropical) y Thomas Preston, quien es conocido por el desarrollo de numerosos biodigestores tubulares. En esta etapa se desarrolló el sistema de ecualización de presiones y se integró el sistema de dos cámaras.
En esta fase se exploró el uso de materiales de fácil obtención y reemplazo. Se utilizaron contenedores de agua comerciales y piezas de uso en instalaciones hidráulicas.
En esta fase se ha desarrollado un sistema unitario, portátil el cual cuente con todos los elementos en un sólo kit que pueda ser producido masivamente para su comercialización y distribución. Esta etapa ha sido desarrollada en colaboración con Taller de Operaciones Ambientales (TOA) y Oficina para Proyectos de Arte (OPA).
FASE 3b / 2007 / Zanzibar En base al sistema instalado en Tailandia, Supergas instaló 2 biodigestores en Zanzibar. Este proyecto se realizó en colaboración con las organizaciones no gubernamentales Dantan y ZALWEDA, quienes continúan instalando más sistemas similares en la comunidad.
PROYECTO
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SISTEMA El sistema Supergas está conformado por: una cámara de biodigestión, una cámara de intercambio, una válvula hidráulica que ecualiza las presiones entre las cámaras y un tanque de gas donde se deposita el biogás para su posterior uso en la cocina o una lámpara. La capacidad total del sistema es de 3 m3 y para funcionar se requiere que el usuario diariamente deposite una cubeta de estiércol mezclada con una o dos cubetas de agua. El proceso anaeróbico generará, bajo condiciones de temperatura estables, 1 m3 de biogás que es equivalente a 6 - 8 hrs de estufa.
Debido al diseño y la presión al interior de las cámaras los deshechos dentro del biodigestor se automezclan, debido a esto se eficienta el proceso aumentando la producción de biogás. El principio de funcionamiento de este sistema es el de flujo continuo, esto permite la salida de cierta cantidad de fertilizante conforme se va llenando el biodigestor.
5 TANQUE GAS
Almacena el biogas, después de un ciclo de 30 días la producción diaria comienza a ser de 1.22 m3, los cuales producen suficiente biogas para cocinar durante 8 hrs/día. Capacidad: 1 m3
4 VALVULA HIDRAULICA
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Sirve para regular las presiones entre las cámaras y permitir el paso del biogas hacia el tanque de almacenaje.
3 TANQUE DESPLAZAMIENTO
Las funciones de esta cámara son: 1. Autoregular la presión del biogas y permitir su paso al tanque de almacenaje 2. Automezclar el fertilizante para aumentar la producción y permitir su salida después de concluido el ciclo de 30 días Capacidad: 1 m3
1 ENTRADA
Diariamente, el usuario debe alimentar al biodigestor con 1 cubeta de estiércol (2 vacas producen 25 kg/día) + 2 cubetas de agua. Capacidad: 60 litros
6 SALIDA
Una vez comenzado el ciclo, debido al automezclado una parte de la materia orgánica procesada podrá ser recuperada por esta salida. El fertilizante obtenido es rico en nutrientes que aumentan la producción de cultivos en un 30%
2 DIGESTOR
El biodigestor producirá biogas a través del proceso anaeróbico de descomposición del estiércol. El ciclo completo dura 30 días. Capacidad: 2m3
FUNCIONAMIENTO
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TANQUE GAS
VALVULA HIDRAULICA
PASO 1 /
14 TANQUE DESPLAZAMIENTO ENTRADA
Diariamente se carga el sistema con una cubeta de estiércol + 1 o 2 cubetas de agua. El biogás será producido en el digestor provocando un aumento en la presión en su interior.
SALIDA
Este compartimento está conectado a la primera cámara de la válvula hidráulica. DIGESTOR
2
TANQUE GAS
VALVULA HIDRAULICA
PASO 2 /
TANQUE DESPLAZAMIENTO ENTRADA SALIDA
DIGESTOR
Cuando la presión es lo suficientemente alta, ésta empujará el material dentro del digestor hacia el tanque de desplazamiento y activará la válvula hidraúlica, moviendo el agua de la misma de la primera a la segunda cámara. Este cambio en los niveles permite que de vez en cuando cierta parte del material procesado, convertido en fertilizante, se libere por la charola de salida.
3
TANQUE GAS
VALVULA HIDRAULICA
PASO 3 /
TANQUE DESPLAZAMIENTO ENTRADA SALIDA
Cuando se alcanza la presión máxima, la válvula permite el paso del biogás del digestor al tanque de desplazamiento, permitiendo la ecualización de las presiones. El tanque de desplazamiento está conectado al tanque de gas, donde se acumula el biogás para su uso posterior.
DIGESTOR
4
TANQUE GAS
VALVULA HIDRAULICA
PASO 4 /
TANQUE DESPLAZAMIENTO ENTRADA SALIDA
La válvula se cierra por el regreso del agua de la segunda a la primera cámara, lo cual provoca un reflujo del material del tanque del desplazamiento al digestor haciendo que se automezcle. El sistema se reestablece y el proceso se repite varias veces al día, permitiendo que el tanque de gas se llene conforme se va produciendo el biogás.
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DIAGRAMA DE INSTALACIÓN
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ENTRADA SALIDA
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CONEXION A CASA TANQUE GAS
VALVULA SEGURIDAD TANQUE DESPLAZAMIENTO
DIGESTOR
VALVULA HIDRAULICA
CARACTERIZACIÓN producción metano (m3/día)
1.20
1.00
0.80
12 °C
0.60
20 °C 28 °C
0.40
24 °C
0.20
18 0.00 5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
tiempo de retención (días)
Tiempo de Retención Hidráulico HRT (días)
Volumen Biodigestor sólidos+liquidos (m3)
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.9 0.9 1.0 1.0 1.1 1.1 1.2 1.2 1.3 1.3 1.4 1.4 1.5 1.5 1.6 1.6 1.7 1.7 1.8 1.8 1.9 1.9 2.0 2.0 2.1 2.1 2.2 2.2
Producción de Metano 02 vacas (m3/día)
1:1 14 °C 11 °C 17 °C sin producción sin producción sin producción – 28°C sin producción12°C sin producción 0.06 sin producción sin producción 0.18 sin producción 0.02 0.27 sin producción 0.11 0.35 sin producción 0.19 0.42 sin producción 0.26 0.48 sin producción 0.32 0.53 sin producción 0.37 0.58 sin producción 0.42 0.62 sin producción 0.46 0.65 sin producción 0.50 0.69 sin producción 0.54 0.71 sin producción 0.57 0.74 sin producción 0.60 0.76 sin producción 0.63 0.79 sin producción 0.65 0.81 sin producción 0.67 0.83 sin producción 0.70 0.84 sin producción 0.72 0.86 sin producción 0.73 0.87 sin producción 0.75 0.89 sin producción 0.77 0.90 sin producción 0.78 0.91 sin producción 0.80 0.92 sin producción 0.81 0.93 sin producción 0.83 0.94 sin producción 0.84 0.95 sin producción 0.85 0.96 sin producción 0.86 0.97 sin producción 0.86 0.98 sin producción 0.89 0.99 sin producción 0.90 1.00 sin producción 0.91 1.00 sin producción 0.92 1.01 0.02 0.92 1.01 0.08 0.93 1.02 0.10 0.93 1.03 0.11 0.94 1.03 0.13 0.95 1.04 0.15 0.95 1.04
20 °C 0.12 0.25 0.35 0.44 0.51 0.57 0.62 0.67 0.71 0.74 0.77 0.80 0.82 0.85 0.87 0.88 0.90 0.92 0.93 0.94 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00 1.01 1.01 1.02 1.03 1.04 1.04 1.07 1.07 1.08 1.08 1.09 1.08 1.08 1.09 1.09 1.09
equivalente por madera bosta seca alcohol gasolina gasóleo gas natural carbón electricidad
equivalente por madera bosta seca alcohol gasolina gasóleo gas natural carbón electricidad
equivalente por madera bosta seca alcohol gasolina gasóleo gas natural carbón electricidad
1m3 biogas 1.3 1.2 1.1 0.75 0.65 0.76 0.7 2.2
kg kg lts lts lts m3 kg kwh
total biogas producido en un día 1.06 kg 0.98 kg 0.89 lts 0.61 lts 0.53 lts 0.62 m3 0.57 kg 1.79 kwh
total biogas producido en un ciclo completo del sistema (30 días) 31.72 kg 29.28 kg 26.84 lts 18.30 lts 15.86 lts 18.54 m3 17.08 kg 53.68 kwh
producción metano (m3/día)
3.00
2.50
2.00
11 °C
1.50
14 °C 20 °C
1.00
17 °C
0.50
19 0.00 5
10
15
20
25
30
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40
45
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tiempo de retención (días)
Tiempo de Retención Hidráulico HRT (días)
Volumen Biodigestor sólidos+liquidos (m3)
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
0.6 0.7 0.9 1.0 1.1 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2.0 2.1 2.2 2.3 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 3.6 3.7 3.8 3.9 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.7 4.8 4.9 5.0 5.2 5.3 5.4 5.5
Producción de Metano
05 vacas (m3/día) 11 °C sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción
14 °C
17 °C
20 °C
1:1 sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción
11°C – 20°C sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción sin producción 0.02 sin producción 0.19 sin producción 0.34 sin producción 0.48 sin producción 0.60 sin producción 0.71 sin producción 0.82 sin producción 0.91 0.01 1.00 0.11 1.08 0.21 1.16 0.29 1.23 0.38 1.29 0.45 1.36 0.53 1.41 0.60 1.47 0.66 1.52 0.73 1.57 0.79 1.61 0.85 1.66 0.90 1.70 0.95 1.74 1.00 1.77 1.05 1.81 1.05 1.84 1.08 1.87 1.13 1.90 1.17 1.93 1.21 1.96 1.25 1.99 1.33 2.01 1.37 2.04 1.40 2.06 1.43 2.08 1.46 2.10
0.09 0.31 0.51 0.68 0.83 0.96 1.08 1.18 1.28 1.37 1.45 1.52 1.59 1.65 1.71 1.76 1.81 1.86 1.90 1.95 1.98 2.02 2.05 2.09 2.12 2.15 2.17 2.17 2.24 2.26 2.28 2.31 2.33 2.33 2.35 2.37 2.38 2.40
equivalente por madera bosta seca alcohol gasolina gasóleo gas natural carbón electricidad
equivalente por madera bosta seca alcohol gasolina gasóleo gas natural carbón electricidad
equivalente por madera bosta seca alcohol gasolina gasóleo gas natural carbón electricidad
1m3 biogas 1.3 1.2 1.1 0.75 0.65 0.76 0.7 2.2
kg kg lts lts lts m3 kg kwh
total biogas producido en un día 1.10 kg 1.01 kg 0.93 lts 0.63 lts 0.55 lts 0.64 m3 0.59 kg 1.86 kwh
total biogas producido en un ciclo completo del sistema (30 días) 32.96 kg 30.43 kg 27.89 lts 19.02 lts 16.48 lts 19.27 m3 17.75 kg 55.79 kwh
DISEﾃ前
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DIGESTER
156_SUPERFLEX GUADALAJARA BIOGAS DIGESTER SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA
*
ESTE PLANO ANULA AL DE SU MISMA NOMENCLATURA CON FECHAS ANTERIORES
taller de
operaciones
ambientales
*
ESTE PLANO ANULA AL DE SU MISMA NOMENCLATURA CON FECHAS ANTERIORES
TOA
156 - SUPERFLEX GUADALAJARA BIOGAS DIGESTER GENERAL VIEWS not to scale 156_SUPERFLEX_CONJ01_2010-09-21 SEPTEMBER 21 2010
DGV_1.01
CR
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TD
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ESTUDIO DE MERCADO OBJETIVOS
RESUMEN EJECUTIVO
USO DE BIOGÁS EN EL MUNDO
• Proveer un marco de mercadeo para la diseminación masiva de Supergas en México. • Aproximarse al diseño desde una perspectiva de mercadeo. • Enfocar los esfuerzos en los mercados que podrían comprar Supergas. • Entender la viabilidad del diseño desde un punto de vista comercial y atender sus debilidades. • Entender el entorno competitivo y estar listos para responder a éste. • Conocer a los clientes potenciale y saber qué esperar de ellos. • Comercializar eficientemente Supergas.
I. Mercados Los mercados para Biogás son: • Hogares con suficientes animales. • Hogares con acceso al agua. • Usuarios de leña en transición económica. • Usuarios de leña y gas LP. • Usuarios de gas LP. • No hogares en condiciones de pobreza extrema. II. Producto Supergas es un producto fuerte por sí mismo y es probable que lo sea en comparación a otras opciones para pequeños granjeros. Sin embargo, el costo del producto sigue siendo una debilidad. III. Estrategia • Alianzas con ONG’s, gobiernos e instituciones financieras
• El biogás ha probado ser altamente exitoso en Asia, debido al costo bajo de los materiales y la mano de obra con respecto a los combustibles, la numerosa población que ejerce presión sobre bosques y suelos, la gran cantidad de granjas de pequeña escala y los subsidios gubernamentales. • El problema en Latinoamérica es que el enfoque ha sido a reducir el precio y no a mejorar la calidad. • El modelo de bolsa de plástico tiene serios problemas de control de calidad. • Los biodigestores construidos en sitio no tienen un control de calidad, los modelos prediseñados para la producción en serie lo permiten. • Entrevistas en Guatemala arrojan
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datos acerca del mercado del biogás: para las personas es importante poder medir visualmente la fuente de energía, tienen miedo a una explosión de gas LP, desean adoptar una nueva tecnología que sea congruente con las prioridades económicas del hogar.
ESTRATEGIA MERCADOLÓGICA PARA SUPERGAS 1. Entendimiento del consumidor y del marco estratégico de trabajo, definir el mercado. 2. Desarrollo de la estructura interna de Supergas. 3. Lanzamiento del producto.
USO DE BIOGÁS EN MÉXICO EL MERCADO EN MÉXICO • En México, el biogás no es parte de la “escalera energética”, los usuarios buscan pasar de leña a gas LP. • El biogás es muy similar al gas LP, las diferencias radican en la facilidad de uso, la percepción de status y los requerimientos.
• En México, los mercados rurales representan el 28% de la población, es decir 4.6 millones de hogares. A. Usuarios de leña – 1’210,000 hogares • Están en transición económica. • Usarán gas LP en el corto o mediano plazo.
• Tienen electricidad. • Familias grandes, alrededor de los 7 miembros. • Granjas de pequeños productores. • Animales como instrumento de ahorro. • Pobres pero no en pobreza extrema. • Nivel educativo bajo. • Cercanía a los bosques. • Poco terreno para ocupar biofertilizantes. • Ubicados en: Sierra Madre Occidental, Eje Neovolcánico, Montañas del Sur, Península de Yucatán, Montañas de Veracruz, Puebla y San Luis Potosí. B. Usuarios de gas LP – 2’340,000 hogares • Estándares de vida relativamente altos. • Están acostumbrados al uso del gas LP. • Tienen electricidad y más de un electrodoméstico. • Sus viviendas son de materiales durables.
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• Toma de agua en casa o muy cerca. • Granjas de pequeños y medianos productores. • Animales como base de la actividad económica, cuentan con suficientes para alimentar el biodigestor. • Índices de pobreza bajos. • Nivel educativo bajo. • Lejos de los bosques. • Terreno suficiente para ocupar biofertilizantes. • Ubicados en: Llanura del Pacífico Norte, Bajío, Depresión del Balsas, Soconusco y Depresión Central de Chiapas, Planicies del Golfo, Altiplano Central. C. Usuarios de ambos – alrededor de 530,000 hogares • Los factores de competencia del biodigestor aquí serían el status y el confort. • Ubicados en: áreas Occidental y Central de México.
EL PRODUCTO
ANÁLISIS FODA
• El punto más fuerte del producto respecto a sus alternativas (gas LP y leña) es la seguridad. Otra cualidad importante es que el suministro está garantizado, contra el de gas LP. En el caso de la leña el suministro también está garantizado pero a costa de la deforestación. • Algunos puntos en los que el biogás supera a la leña e iguala al gas LP son: la limpieza del hogar, el confort y la salud. • El punto débil del biogás es su costo de implementación, aunque los gastos que representa a largo plazo son menores que las otras dos alternativas. • El status es un punto que se encuentra indefinido y que es importante para colocarlo en el mercado, sobretodo en el caso de los usuarios de gas LP y en el de aquellos que en el corto y mediano plazo lo serán.
I. Fuerzas • Imagen, calidad. • Facilidad de instalación. • Autosuficiencia energética. II. Oportunidades • El mercado existe, lo prueban las ventas de biobolsas. • El gobierno nacional está involucrado. III. Debilidades • No existe la ventaja de la innovación. • El volumen es inflexible. IV. Amenazas • Malas experiencias con otros biodigestores y con las biobolsas. • Ciclo de vida desconocido. • Animales como medio de ahorro. • Sin valor percibido. • No se tiene la propiedad intelectual.
CRITERIOS DE SATISFACCIÓN: BIOBOLSA VS. SUPERGAS 40%
40%
35%
35%
30%
30%
25%
25%
20%
20%
15%
15%
10%
10%
5%
5%
0
0
SEGMENTO A
biobolsa supergas
ESTRUCTURA INTERNA I. Precio • El precio de Supergas representa del 50 al 75% del gasto anual de un hogar rural. II. Distribución • Entre menos intermediarios existan, el producto se vuelve más costeable. • Algunos distribuidores podrían ser: veterinarias y tiendas agrícolas, pedidos a organizaciones locales, pedidos a Supergas, ferias agrícolas y ganaderas, ferreterías, agencias gubernamentales. III. Promoción • Mejorar la impresión que se tiene del producto • Puntos importantes son la percepción y las emociones relacionadas con la cultura, las tradiciones y las expec-
SEGMENTO B costeabilidad interés en el uso de productos de biodigestores parámetros tecnológicos materiales de alimentación del sistema condiciones climáticas y geológicas otros
tativas sociales. A. Elementos de promoción estratégica: 1. Biogás es tal y como el gas LP, pero con beneficios adicionales. 2. Sentido de limpieza. 3. Mostrar los ahorros de una manera simple. 4. Medios muy visuales (imagen, instructivo, etc). 5. Una vez que se compra Supergas, el biogás y el biofertilizante es gratis. 6. Sensibilización alrededor de los beneficios (económicos, ambientales, de salud). IV. Tipo de organización • La diferencia fundamental entre una ONG y una Empresa Social es que la segunda genera utilidad y la primera no. Una ONG recibe donaciones en vez de inversiones y no paga impuestos.
CONCLUSIONES • Los usuarios de gas LP son el mercado real. • Las áreas tropicales son mejores porque tienen la temperatura necesaria. • El status percibido es un factor clave. • Los programas de diseminación deben ser fáciles de operar, es necesario simplificar la instalación y el mantenimiento. • Aunque el costo es el problema más importante de Supergas, la prioridad debe de ser aumentar la calidad, posteriormente se pueden enfocar los esfuerzos en reducir el precio.
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IMPLEMENTACIÓN
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DESARROLLO DEL PROTOTIPO El punto de partida fue la creación de un sistema integral fácil de instalar, sencillo de utilizar y que además de cumplir la función de producir biogás se convirtiera en una pieza valiosa por sus cualidades estéticas para la familia beneficiada. Tomando en consideración las experiencias previas de Supergas en otras fases, el concepto y funcionamiento del prototipo se desarrolló en base a principios de físicoquimica aplicada a biodigestores y referencias técnicas, dichos cálculos se fueron integrado al proceso de diseño y estética de la pieza. El diseño fue pensado para una familia que cuente con una o dos vacas,
en condiciones de temperatura ambiente de 20°C. El biodigestor tiene que ser alimentado cada día con una cubeta de estiércol y una cubeta de agua, lo que da como resultado 30 días de capacidad. En condiciones de operación normal se tiene potencial de la generación de 1 m3 de biogás al día que equivale a 6 horas de gas para cocinar. Igualmente al completarse el proceso de producción de biogás, se obtiene un fertilizante de la mezcla de estiércol y agua el cual tiene alto contenido en nutrientes que incrementa la productividad de las cosechas en un 30%. Cuando los planos fueron desarrollados por completo, se inició con la
selección de materiales para la manufactura de la pieza de prueba, se seleccionó la fibra de vidrio por la variedad de formas y su flexibilidad en la conjunción de diferentes capas para darle termicidad y resistencia. Con los planos se inició la manufactura en el taller, primero de un molde en positivo, luego un molde en negativo del cual se obtuvieron las piezas en fibra.
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PRUEBA DEL PROTOTIPO La prueba se realizo bajo condiciones similares a las de funcionamiento, es decir la pieza se llenó con agua y se presurizó con aire para simular las propiedades que tendría el fluido y las presiones alcanzadas con la producción estimada de biogás. Se probó la resistencia del material, los niveles de las entradas y salidas y el desempeño en conjunto con la válvula hidráulica y el tanque de gas. Cada una de las pruebas se hicieron mediciones de variables como presión, niveles, etc. lo que resultó en modificaciones y ajustes para lograr un desempeño óptimo.
Una vez completadas las pruebas en taller fue enviado a prueba con condiciones reales.
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SITIO PILOTO El sitio piloto elegido es un rancho en San Mateo Acatitlán, cerca de Valle de Bravo, en el Estado de México. El sitio cuenta con las condiciones climatológicas adecuadas, es decir con una temperatura lo suficientemente alta y constante. En el rancho habitan varios caballos, por lo que la producción del estiércol necesaria está garantizada.
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valle de bravo
san mateo acatitlรกn
lago de avรกndaro
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N
1
4 km
ANEXOS MANUAL DEL USUARIO
$!),9ô2/54).%3 SUPERGAS / RUTINAS DIARIAS
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#OLLECTôCOWôDUNGôANDôURINEôFROMôTHEôSTABLE
/RGANICôMATERIALS ôSUCHôASôHUMANôANDôANIMALôSTOOLS ôKITCHENôREMAINS ôCROPS STRAWSôANDôLEAVESôCANôBEôUSEDôINôTHEôSYSTEM ô3OAPôANDôWATERôFORôWASHINGôUPô ISôNOTôGOODôFORôTHEôSYSTEMôNORôISôGREATERôAMOUNTSôOFôANTIBIOTICS ô
3x
INLET
-IXôTHEôCOWôDUNGôWITHôWATERôORôURINEôTOôMAKEôSUREôITôWONTôGETôSTUCKôINôTHEô INLET
&ILLôINôTHEôMIXEDôMATERIALôINTOôTHEôINLETô APPROXô ôKILOôAôDAY ô
15
3x
INLET
37
OUTLET
$!),9ô2/54).%3 SUPERGAS / RUTINAS DIARIAS
37
OUTLET
37
4AKEôTHEôgUSEDuôORGANICôMATERIALôFROMôTHEôOUTLET ô
!NDôUSEôITôASôFERTILIZERôFORôYOURôVEGETABLES
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$!),9Ă´2/54).%3 Ă´+)4#(%. SUPERGAS / RUTINAS DIARIAS
38 Cuando sea tiempo de concinar se prende un cerillo, se abre la llave y se 7HENĂ´YOUĂ´AREĂ´READYĂ´FORĂ´COOKINGĂ´STRIKEĂ´AĂ´MATCHĂ´OPENĂ´THEĂ´GASĂ´VALVEĂ´ANDĂ´LIGHTĂ´ prende la estufa. Es importante tener cerillos a la mano. THEĂ´BURNER Ă´-AKEĂ´SUREĂ´ALWAYSĂ´TOĂ´HAVEĂ´MATCHESĂ´NEAR Ă´
Una vez prendida la estufa se coloca la olla. Para eficientar la cocciĂłn poner 0UTĂ´THEĂ´POTĂ´ONĂ´THEĂ´BURNERĂ´IMMEDIATELYĂ´AFTERĂ´LIGHTINGĂ´IT Ă´!NDĂ´PUTĂ´AĂ´LIDĂ´ONĂ´YOURĂ´ una POT tapa a la olla
)FĂ´FOODĂ´ORĂ´WATERĂ´HASĂ´STARTEDĂ´BOILINGĂ´AĂ´VERYĂ´SMALLĂ´lAMEĂ´CANĂ´KEEPĂ´ITĂ´SIMMERING Ă´ Cuando comience a hervir puede bajarse la flama para ahorrar gas 4HISĂ´WILLĂ´SAVEĂ´GAS La flama se reduce ajustando la llave de entrada 9OUĂ´CANĂ´REDUCEĂ´THEĂ´lAMEĂ´BYĂ´ADJUSTINGĂ´YOURĂ´VALVE
Cuidar estufa quedeTHEĂ´ bien cerrada no perder gas. -AKEĂ´ que SUREĂ´laAFTERĂ´ COOKINGĂ´ GASĂ´ VALVEĂ´para ISĂ´ ALWAYSĂ´ CLOSEDĂ´ TOĂ´ AVOIDĂ´ LOSINGĂ´ GAS
17
SUPERGAS / TIPS
3 9
4HEĂ´ BIOGASĂ´ SYSTEMĂ´ WILLĂ´ LASTĂ´ FORĂ´ MANYĂ´ YEARSĂ´ IFĂ´ YOUĂ´ TAKEĂ´ CAREĂ´ OFĂ´ THEĂ´ 7!2.).'Ă´NEVERĂ´HAVEĂ´ANĂ´OPENĂ´kREĂ´ORĂ´CIGARETTESĂ´NEARĂ´THEĂ´BIOGASĂ´ SYSTEM Ă´4HEĂ´BIOGASĂ´ISĂ´EXPLOSIVE Ă´ SYSTEM Ă´ !Ă´FENCEĂ´WILLĂ´PROTECTĂ´YOURĂ´SYSTEMĂ´AGAINSTĂ´DAMAGESĂ´FROMĂ´CATTLEĂ´ORĂ´OTHERĂ´ .EVERĂ´SNIFFĂ´ORĂ´INHALEĂ´THEĂ´BIOGAS Ă´ El sistema supergas puede durar por muchos aĂąos si se tiene cuidado y se ANIMALS Ă´)FĂ´YOUĂ´CLEANĂ´YOURĂ´SYSTEMĂ´ONĂ´AĂ´REGULARĂ´BASIS Ă´ITĂ´WILLĂ´BEĂ´PRESERVEDĂ´ siguen buenas prĂĄcticas, como limpieza regular de la carcaza con agua y un LONGERĂ´ANDĂ´WHILEĂ´YOUĂ´AREĂ´CLEANINGĂ´LOOKĂ´FORĂ´LEAKS Ă´)FĂ´THEĂ´SYSTEMĂ´ISĂ´KEPTĂ´ trapo. CLEANĂ´ITĂ´ISĂ´EASIERĂ´TOĂ´kNDĂ´EVENTUALĂ´ERRORSĂ´ANDĂ´ITĂ´WILLĂ´HAVEĂ´AĂ´MOREĂ´PROMINENTĂ´ EsAPPEARANCE Ă´ recomendable revisar una vez a la semana las conexiones para evitar posibles fugas
Puede incluirse una pequeùa cerca alrededor del sistema para evitar el acceso de animales u otros factores que puedan daùar el sistema. PRECAUCIONES CON EL USO DEL BIOGà S Antes de encender una llama revisar que no hayan fugas, si las hay se debe ventilar el lugar y evitar prender chispas, fuego o cigarros. • Antes de conectar una nueva bolsa de almacenamiento, drenar el aire dentro de ellos para evitar mezclas de aire-metano explosivas • Al usar el biogås, habrå que tener cuidado de no cargar el biodigestor al mismo tiempo, ya que pueden haber cambios súbitos en la presión, aumentåndo la flama o disminuyÊndola y produciendo succión del aire hacia la cåmara de biogås
22
PELIGRO! El uso de fuego o fumar cerca del biodigestor debe estar prohibido.
39
El biogĂĄs es explosivo. Nunca se debe oler o inhalar el biogĂĄs directamente, puede ser daĂąino para la salud
42/5",%3(//4).' Ă´Ă´7(! SUPERGAS / PROBLEMAS Y SOLUCIONES Ă´THEREĂ´ISĂ´GASĂ´INĂ´YOURĂ´STOVEĂ´BUTĂ´ITĂ´WON TĂ´BURN
NO HAY GAS... - revisar el sistema completo para ver si no existe algĂşn daĂąo mayor - revisar el tanque de gas (inflable) para ver si se encuentra lleno o si existe alguna fuga - checar las conexiĂłn del tanque de gas y la manguera que comunica el tanque de gas a la casa - revisar la vĂĄlvula hidrĂĄulica, revisando si hay agua, rellenar si es necesario y esperar unas horas para ver si es activada y funciona correctamente - revisar si el tubo de entrada no estĂĄ bloqueado, se puede hacer agregando agua y removiendo con un palo - puede ser que sea demasiado pronto para que la producciĂłn de gas haya comenzado - puede suceder que en ambientes muy frĂos, menos a 10°C, la producciĂłn de biogĂĄs se detenga
40
HAY GAS PERO NO HAY FLAMA... - apagar la estufa inmediatamente, el problema proviene del gas que no ha sido producido correctamente, se debe seguir cargando el biodigestor con estiĂŠrcol y esperar a que el biogĂĄs se produzca correctamente. - puede que no haya suficiente presiĂłn en la bolsa, por lo que se recomienda agregar peso o apretar la bolsa para que aumente la presiĂłn o esperar a que aumente la producciĂłn de gas - puede existir agua condensada en las tuberĂas, deben drenarse, revisar la vĂĄl Ă´THEREĂ´ISĂ´GASĂ´INĂ´YOURĂ´STOVEĂ´BUTĂ´ITĂ´WON TĂ´BURN vula de seguridad - revisar que los orificios de los quemadores proporcionen la mezcla aire-biogĂĄs correcta
Gas is coming from the stove but it wont burn. Turn the stove back of immediatley, the problem is the gas that has been produced.
42/5",%3(//4).' Ă´Ă´7(!4Ă´4/Ă´$/Ă´)& Ă´ Ă´THEĂ´RUBBERĂ´HOSEĂ´ISĂ´GETTINGĂ´POROUS Ă´PIPESĂ´BETWEENĂ´GASOMETERĂ´ANDĂ´KITCHENĂ´AREĂ´BROKEN
MAGEĂ´
GGA LMUE N ETO
(%2%Ă´)3Ă´./Ă´'!3
P E
EXISTEN FUGAS... - las magueras y algunas de las piezas de pvc pueden parcharse o ser reem4HENĂ´CHECKĂ´IFĂ´THEĂ´HYDRAULICĂ´VALVEĂ´WORKSĂ´ plazadas por elementos iguales que se consiguen en todo tipo de
H2 O
H2 O
Gas is coming from the stove but it wont burn. Turn the stove back of immediatley, the problem is the gas that has been produced.
"UYĂ´AĂ´NEWĂ´ONEĂ´ANDĂ´REPLACEĂ´IT You can buy some ordinary PVC glue and glue the pipes together. Use a
-AKEĂ´SUREĂ´THEREĂ´ISĂ´WATERĂ´INĂ´THEĂ´SYSTEMĂ´BYĂ´OBSERVINGĂ´IFĂ´WATERĂ´FROMĂ´THEĂ´LOWERĂ´
Ă´THEĂ´RUBBERĂ´HOSEĂ´ISĂ´GETTINGĂ´POROUS CANĂ´SURGESĂ´UPĂ´TOĂ´THEĂ´UPPERĂ´CANĂ´ Ă´IFĂ´NOT Ă´kLLĂ´WATERĂ´INĂ´THEĂ´FUNNEL Ă´9OUĂ´CANĂ´NEVERĂ´ kLLĂ´TOOĂ´MUCHĂ´WATERĂ´INĂ´THEĂ´HYDRAULICĂ´VALVE Ă´4HENĂ´OBSERVEĂ´ITĂ´FORĂ´AĂ´FEWĂ´HOURSĂ´ANDĂ´ MAKEĂ´SUREĂ´THEĂ´PROCESSĂ´ISĂ´INĂ´FUNCTION Ă´4HISĂ´CANĂ´BEĂ´SEENĂ´BYĂ´THATĂ´THEĂ´LEVELSĂ´OFĂ´ THEĂ´WATERĂ´INĂ´THEĂ´PIPESĂ´ANDĂ´THEĂ´CONTAINERSĂ´CHANGING Ă´EVENTUALLYĂ´ALSOĂ´THEĂ´WATERĂ´Ă´ BLOWNĂ´OUTĂ´FROMĂ´THEĂ´U TUBE
SUPERGAS / REGISTRO DE DESEMPEÑO DIA
01
cubetas estiércol
cubetas agua
MES 01 fecha
/
/
/
/
41
se introdujo algún otro residuo orgánico ¿cuál? ¿en qué cantidad? producción de biogás si no uso de biogás si
producción de fertilizante
no estufa
hrs
si
lámpara
no
cantidad cubetas
hrs
notas o problemas encontrados
DIA
02
cubetas estiércol
cubetas agua
fecha
41
se introdujo algún otro residuo orgánico ¿cuál? ¿en qué cantidad? producción de biogás si no uso de biogás si
producción de fertilizante
no estufa hrs
si
lámpara
no
cantidad cubetas
hrs
notas o problemas encontrados
DIA
03
cubetas estiércol
cubetas agua
se introdujo algún otro residuo orgánico ¿cuál? ¿en qué cantidad? producción de biogás si no uso de biogás si
producción de fertilizante
no estufa hrs
notas o problemas encontrados
lámpara
si
no hrs
cantidad cubetas
/ fecha /
FORMATO DE SUPERVISIÓN
SUPERGAS / SUPERVISIÓN hacer una revisión completa del sistema, checar componentes, fugas, etc. fecha de instalación del biodigestor: /
/
fecha
dias transcurridos desde instalación:
/
/
días
existe algún daño visible en el sistema ¿cuál? ¿causa? la familia ha usado correctamente el biodigestor si no si no ha habido producción de biogás:
revisar los formatos de desempeño
periodo de tiempo:
han habido heladas o se ha dejado de producir gas en algun momento? si notas y comentarios respecto al funcionamiento:
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recomendaciones y sugerencias hechas para solución problemas:
días no
cantidad biogás:
hrs
CRÉDITOS Taller de Operaciones Ambientales: Emiliano García Fernando Jiménez Elsa Valencia Lara Becerra Tania Rodríguez SUPERFLEX Bjørnstjerne Christiansen Jakob Fenger Rasmus Nielsen Oficina para Proyectos de Arte Mariana Munguía Patrick Charpenel