0524 Libro de Biogas

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Documento Documento de Tr abajo abaj o M ayo 2007 2007

ÍNDICE Contenid o I. Introducción II. Resumen Ejecutivo III. III. Descripci Descripci ón de la Tecnolog ía 3.1 El biogás y sus usos. 3.2 Características de los biodigestores en las unidades productivas seleccionadas 3.3 Características del motogenerador 3.4 Ejemplo de la tecnología en la granja Ana Margarita, en el estado de Nuevo León IV. IV. Nivel de Innovación e Integración 4.1 Marco de Referencia 4.2 El FIRCO y su colaboración dentro del proyecto 4.3 La UACM y su colaboración dentro del proyecto 4.4 Agcert y su colaboración dentro del proyecto V. Mecanismos Mecanismos de Financiamiento 5.1 Esquema del mecanismo de financiamiento 5.2 Instrumentos principales utilizados dentro de los mecanismos de financiamiento y operación específica del proyecto VI. Apoyos de la SAGARPA en energía renovable VII. VII. Costo Costo de los Sistemas de Biogás 7.1 Sistema de biodigestión, sin motogenerador 7.2 Costo de motogeneradores VIII. Impacto del Proyecto 8.1 Consumo de biogás para la operación del motogenerador 8.2 Impactos ambientales 8.3 Situación ambiental debido a la generación de gases de efecto invernadero IX. IX. Análisis Beneficio Costo 9.1 Con las condiciones en que se desarrollo el proyecto 9.2 Buscando la eficiencia de la generación de energía eléctrica 9.3 Considerando el sistema completo de biogás X. Contr Contr ibuc ión al Mercado Nacion Nacion al XI. XI. Impacto Impacto Económic o Regional XII. XII. Desarrollo Desarrollo de Infraestructur a Local XIII XIII.. Posib Posib ilid ades de efecto efecto mul tipl icador XIV. XIV. Comentarios finales

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APROVECHAMIENTO APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE DE ENERGÍA ELÉCTRICA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO AGROPECUARIO

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I. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN En el sector agropecuario de nuestro país, existen una gran cantidad de unidades productivas, que generan diversos desechos orgánicos, los cuales hasta hace relativamente poco tiempo, se habían considerado como un problema de salud pública y contaminación ambiental. Con el desarrollo de tecnologías de energía renovable, en particular el aprovechamiento de biogás, se abre la oportunidad para que estos desechos sean utilizados en la producción de energía eléctrica y calórica. Los desechos de granjas porcinas, establos y rastros, presentan una gran potencialidad de generación de biogás, con la cualidad de que la energía generada con este compuesto, puede ser usada en diversos procesos productivos al interior de las explotaciones, de forma amigable con el medio ambiente. Y no só sóllo eso so,, sin sino que ac acttualm almente, bajo ajo los llam llamad ados os Meca Mecan nism ismos de Desa Desarrroll ollo Limpio, el biogás proveniente de los desechos animales, se ha convertido en una fuente de ingresos al realizar su quema directa y contabilizarlos como “bonos de carbono”. Por otra parte, cabe señalar que dentro de Lineamientos de Política de la Secretaría de Agricultura, Ganadería Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), se han instrumentado diversas acciones buscando fomentar el uso y aplicaciones de la energía renovable en el sector agropecuario, con el fin de generar un desarrollo rural sustentable, que coadyuve a disminuir los impactos negativos del medio ambiente Con base en las experiencias desarrolladas por la SAGARPA, a través del Fideicomiso de Riesgo Compartido (FIRCO), se generó la oportunidad de instrumentar en el 2006 un proyecto de aprovechamiento de biogás, en Convenio con la Universidad Autónoma de la Ciudad de México (UACM). En términos generales el proyecto consistió en establecer 9 módulos demostrativos mediante la instalación de motogeneradores accionados con biogás, para la generación de energía eléctrica; buscando superar las barreras de desconocimiento de la tecnología, y lograr un efecto multiplicador de la misma. Los resultados obtenidos en dicho proyecto han abierto la oportunidad de realizar diversas acciones de promoción y difusión de la tecnología, por lo que esta experiencia es el motivo de desarrollar el tema de “Potencialidad del aprovechamiento de biogás para la generación de energía eléctrica en el sector agropecuario”. En este sentido se retoman los resultados del proyecto desarrollado con la UACM y se da una prospectiva de esta aplicación tecnológica, que muestra su viabilidad técnica en cuanto a la obtención de ahorros sustanciales con respecto a los consumos tradicionales de la energía utilizada; así como su viabilidad económica, debido su rentabilidad y tiempo de recuperación de la inversión. APROVECHAMIENTO APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE DE ENERGÍA ELÉCTRICA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO AGROPECUARIO

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El desarrollo de este tipo de proyectos permitirá generar diversos beneficios para el país, dentro de los que destaca por un lado la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de biogás, con los consecuentes ahorros en este concepto. Por otro lado, los sistemas de biogás atienden la problemática de impacto ambiental al disminuir la emisión de gases de efecto invernadero, vectores transmisores de enfermedades y diseminación de malos olores. Finalmente es de destacar que el efecto multiplicador de dicho proyecto, al ser innovador en la utilización de sistemas de biogás con fines productivos, ha hecho que muchos productores por cuenta propia estén incorporando esta aplicación en sus explotaciones y por otro lado se esta generando una demanda de bienes y servicios relacionados con biogás que esta impulsando un desarrollo del mercado en esta materia. Ante esta demanda, y para coadyuvar a su financiamiento, el FIRCO actualmente esta apoyando con sus recursos, a nivel nacional, a aquellos agronegocios que cuenten con potencial para la utilización de energía renovable en sus procesos productivos.

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II. RESUMEN EJECUTIVO Descripción de la Tecnología

La tecnología empleada esta diseñada para la utilización de desechos orgánicos (estiércol) producidos por los animales en las granjas porcinas, establos lecheros y corrales de engorda, los cuales son sometidos a un proceso de biodegradación anaeróbica (metanogénesis) para la producción de biogás, que a su vez puede ser utilizado en la generación de energía eléctrica. Los biodigestores utilizados dentro del proyecto fueron facilitados por una empresa comercializadora de “bonos de carbono”, que en un principio sólo eran aprovechados para que el biogás fuese quemado de forma directa. La tecnología aplicada por dicha empresa consistió en la instalación de una nueva “laguna” en las granjas porcinas objeto del desarrollo de sus proyectos. En esta laguna se instaló el biodigestor, cuyas características técnicas fueron una cubierta con una geomembrana de polietileno sintético de alta densidad, la cual se asegura y sella alrededor del perímetro del biodigestor. La geomembrana es una de las mejores opciones para realizar los procesos de biodegradación de desechos de granjas porcinas y establos, por su gran resistencia a la radiación solar y a la transminación de las sustancias de los desechos. Su diseño permite el retiro de sólidos sin romper el sello de retención del gas. Los efluentes resultado del proceso de biodigestión son llevados a una laguna de clarificación para aplicarlos en otros usos y el biogás obtenido por el proceso es extraído y llevado a un quemador, para realizar la combustión de metano y calcular su conversión a CO2, a fin de ser contabilizados como “bonos de carbono”. Si bien la quema directa del biogás es una práctica útil que contribuye en mitigar la emisión de gases de efecto invernadero, se pensó en la posibilidad de su aprovechamiento para su aplicación en actividades productivas mediante la generación de energía, por lo cual se dialogó con la empresa de referencia para complementar esta tecnología en la instrumentación del nuevo proyecto. Bajo esta consideración, ya dentro del nuevo proyecto y en cada una de las unidades productivas seleccionadas, el biodigestor fue complementado con instalaciones adicionales para conectar el suministro de biogás a un motogenerador, el cual esta integrado por un motor de combustión interna para ser accionado con biogás “Econgas Perkins” de la empresa MOPESA, 6 cilindros en línea, acoplado con un generador “WEG” de 60 Kw, tipo sincrono sin escobillas, adecuado para trabajo continuo o intermitente, con factor de potencia de 0.8, de 1800 RPM, con regulador de voltaje integrado, y un voltaje de generación de 220-240 volts. Además del motogenerador y su instalación eléctrica, se instaló la tubería y soporte, tanque de almacenamiento y filtro para el gas; así como la construcción de una caseta para resguardar y proteger el equipo. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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El motogenerador trabaja con biogás, con concentraciones de metano en promedio de 60% y consumos de alrededor de 750 pies cúbicos de biogás por hora. Este motor de combustión interna es de alta eficiencia en la producción de energía eléctrica, con bajo costo de inversión, larga vida útil y requiere de poco espacio para su instalación. El proceso inicia con el depósito del estiércol en el biodigestor, que es mezclado con agua, y en donde se genera el proceso de fermentación anaeróbica (metanogénesis) produciendo el biogás, una parte del cual es canalizado a un quemador para su contabilización como “bonos de carbono” y otra, para alimentar al motogenerador para la producción de biogás. Nivel Innovación e Integración

El proyecto se caracteriza por la sencillez de su complemento tecnológico, consistente en un motogenerador accionado con biogás, cuyos efectos son de una gran repercusión e impacto en las unidades productivas del sector, ya que permiten un abatimiento sustancial en la facturación de los costos de energía eléctrica o combustibles utilizados por las explotaciones ganaderas, según sea la fuente energética. La existencia de áreas destinadas a la crianza y producción de cerdos, ganado bovino y aves en diferentes regiones del país, y en donde en aquellas granjas con sistemas de confinamiento se generan gran cantidad de excretas animales, permiten observar la potencialidad de esta aplicación, independientemente de la atención a la problemática del mal manejo de los desechos producidos que implican contaminación de los suelos, cuerpos de agua y del entorno ambiental. Por otro parte, hasta hace poco tiempo el aprovechamiento de biogás se había concentrado en su utilización para proyectos de mitigación de gases de efecto invernadero, lo que implicó que muchas empresas se hayan interesado en invertir bajo este esquema y generar Certificados de Reducción de Emisiones (llamados “bonos de carbono”). Si bien bajo este esquema existen los beneficios de reducción de emisiones y compensación de recursos económicos hacia el productor, existe la limitación del aprovechamiento del biogás como un insumo para la generación de energía eléctrica y calórica. Ante esta tendencia, la SAGARPA, a través del FIRCO, y con base en sus experiencias de proyectos de energía renovable, planteó que el aprovechamiento del biogás contaba con una gran potencialidad para sus aplicaciones con fines productivos, dentro del sector agropecuario. El FIRCO fue la institución gubernamental que logró la consecución de los recursos para estos fines y determinó que dentro de las tecnologías de energía renovable, la del aprovechamiento de biogás, era, entre muchas otras opciones, la que presentaba mayor viabilidad de una adopción rápida por parte de distintas unidades productivas del APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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sector agropecuario, en particular granjas porcinas, establos y rastros. Para este desarrollo tecnológico se requería de la participación de una institución de enseñanza superior que contará con un área académica relacionada con la energía renovable y que estuviese dispuesta a impulsar la adopción de esta aplicación en beneficio del sector agropecuario; por lo cual se estableció contacto con la Universidad Autónoma de la Ciudad de México (UACM), con el fin de que dicha institución fuera parte fundamental en la operación del proyecto. La interactuación FIRCO-UACM se formalizó mediante un Convenio de Coordinación en octubre del 2005, con término de su vigencia en el mes de mayo del 2006, con el propósito de unir esfuerzos y fortalecer capacidades técnicas. El desarrollo del proyecto se realizó de manera coordinada entre la UACM y el FIRCO. Esté ultimó apoyando con personal técnico de sus gerencias. En el inició del desarrollo del proyecto se realizó un acercamiento con la empresa Agcert, quién mostró disposición para utilizar la infraestructura de sus proyectos para el funcionamiento de Módulos Demostrativos, y planteó la posibilidad de hacer más eficiente la asignación de los recursos del proyecto convenido. La opción de compartir esfuerzos con dicha empresa generó que el proyecto considerará dentro de sus propósitos el apoyar a los productores seleccionados con una parte del costo de adquisición de un motogenerador, con capacidad de producir energía eléctrica utilizando biogás, en aquellas unidades productivas que contasen con un biodigestor previamente instalado. Por su parte, los dueños de las unidades productivas ofrecieron su disposición para que sus granjas funcionaran como módulos demostrativos, con el fin de mostrar a otros productores del país, las bondades de la tecnología y su fácil adopción. Mecanismos de Financiamiento

El origen de los recursos provino de un Donativo del Fondo Mundial del Medio Ambiente (GEF), cuyo monto global se había canalizado al Proyecto de Energía Renovable para la Agricultura (PERA); en particular de su componente “Desarrollo del Mercado”, subcomponente de “Estudios de Desarrollo Tecnológico”, recursos que apoyaban el diseño, validación y prueba de equipos para sustentar nuevas aplicaciones de la energía renovable en proyectos agropecuarios. El instrumento particular de canalización de los recursos para el nuevo proyecto, se realizó a través de un Convenio de Coordinación entre la UACM y el FIRCO, por medio del cual la institución educativa asumía la ejecución del proyecto y participaría con su personal académico; y en donde el FIRCO, de manera coordinada, apoyaría con su personal técnico de oficinas centrales y de sus gerencias estatales. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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El monto de los recursos asignados fue de dos millones de pesos, los que contemplaron tanto el monto de los apoyos para la instalación de los sistemas, como los gastos relacionados con la operatividad del proyecto. Para la realización del proyecto de aprovechamiento de biogás, se estableció que el productor elaborara una solicitud de incorporación al programa; así como un desarrollo del proyecto específico a realizar en la unidad productiva para la producción de biogás como una alternativa tecnológica sustentable. Adicionalmente, el productor estableció el compromiso de no enajenar bajo ningún titulo o modalidad, durante dos años, el bien objeto del apoyo del proyecto; utilizar el bien objeto del apoyo del proyecto solo en la unidad productiva y no cambiarlo de su ubicación física fuera de la explotación; así como dar facilidades para que se realicen visitas a la explotación con fines demostrativos y de difusión de la tecnología del biogás. Por otra parte, para la realización de las acciones se determinó que los apoyos provenientes del Convenio, equivaldrían a una aportación del 50% con relación al costo del motogenerador o hasta $200,000.00 como máximo. Por su parte, el productor aportaría el equivalente al otro 50% del costo total del motogenerador. En caso de que el valor del motogenerador rebasase un precio total de $400,000.00, equivalente a las sumas de las aportaciones máximas ($200,000.00 de apoyo del programa y $200,000.00 de aportación del productor), la diferencia excedente sería cubierta por cuenta exclusiva del productor. En este esquema de recursos, el productor cubría por adelantado, ante el proveedor, el 50% del valor del motogenerador y el programa el otro 50% en el momento en que el motogenerador hubiese sido instalado y puesto en funcionamiento. Cabe señalar que en el proyecto no se presentaron inversiones del productor en la infraestructura relacionada con el biodigestor, ya que como se ha mencionado, la misma fue instalada por la empresa Agcert dentro de sus proyectos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en convenio con los dueños de las granjas. Esta situación represento ahorros importantes en el proyecto de aprovechamiento de biogás, ya que la instalación del biodigestor se estimaba en cerca de 1.5 millones de pesos, con un costo de mantenimiento anual de cerca de 50 mil pesos. Con los recursos canalizados se apoyó la instalación de 9 motogeneradores en los estados de J alisco (2), Nuevo León (3) y Sonora (4). Impacto del Proyecto

En cuanto a los impactos relacionados con la incidencia sobre aprovechamiento de residuos orgánicos, el uso del estiércol proveniente de las granjas porcinas en sistemas APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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de biodigestión y generación de energía eléctrica, mostró que esta tecnología tiene un gran potencial y viabilidad técnica para lograr ahorros en los costos de producción de las unidades productivas y mitigación de los efectos que los desechos orgánicos provocan en el medio ambiente. Cada uno de los motogeneradores instalados en las 9 granjas porcinas cuenta con una capacidad de generación de energía eléctrica de 60 kw. Este tipo de motores-generadores tienen una potencialidad de generación de energía eléctrica mensual 43,200 kw/h (60 kw x 24 horas x 30 días). Lo que en teoría implica que para utilizar esta capacidad, debe tener una alimentación constante del combustible para mantener su operación. Estos motores tienen un nivel promedio de consumo de de biogás 750 ft3/hora, o bien su equivalente en 22.0013944 m3/hora. Este último dato nos permite ubicar el umbral en donde puede ser mejor aprovechado este tipo de motores generadores. Partiendo de la hipótesis de que el motor trabaje las 24 horas, para dichos niveles de consumo de biogás, se requiere una fuente de abastecimiento mínima de 528.03 m3 diarios de biogás o bien 15,841.00 m3 mensuales. Esto significa que para aprovechar el potencial de este tipo de motogeneradores, el biodigestor debe tener una producción diaria de biogás que por lo menos tenga esa cantidad. Con mucho, las 9 granjas en que se desarrolló el proyecto rebasan este potencial. El desarrollo del proyecto mostró que con este motogenerador, operado con biogás, las granjas prácticamente cubren sus necesidades de energía o gran parte de ella, dado que sus consumos de la red tradicional se ubican entre los 13,000 y 50,000 kw/h por mes, dependiendo del tamaño de la granja. Las unidades productivas, que están funcionando actualmente como módulos demostrativos, ha sido la forma más eficiente de mostrar la potencialidad de esta aplicación, lo que esta generando un proceso multiplicador y una demanda creciente por la tecnología. Por otra parte, el aprovechamiento del biogás, mediante el uso de biodigestores, para la generación de energía eléctrica y/o calórica permite atender la problemática ambiental derivada del manejo de excretas y de las aguas residuales. El problema fundamental de la contaminación generada por las excretas y en particular las de las granjas porcinas es debido a la falta de de un adecuado manejo de los residuos orgánicos y tratamiento de las aguas residuales, las cuales en muchas ocasiones afectan a los cuerpos de agua de la zona de influencia de las explotaciones (tanto subterráneos como superficiales), y que conllevan vectores transmisores de enfermedades, contaminación de suelos y diseminación de olores. Esto es importante en el caso de las granjas porcinas, ya que por razones de bioseguridad, se requiere cuidar que las excretas de las porquerizas cuente con sistemas apropiados de recolección y tratamiento de los desechos. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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El aprovechamiento de biogás mediante sistemas de biodigestión, se esta convirtiendo en un instrumento que coaduya en mucho en la reducción de los contaminantes indicados en la normatividad aplicable. El tratamiento de las excretas, mediante el biodigestor, disminuye los vectores trasmisores de enfermedades y se mejora la calidad de las aguas residuales, para ser empleadas para riego en zonas agrícolas ó que al descargarlas en los cuerpos de agua, su efecto contaminante sea menor. Al utilizar el biogás bajo la modalidad de quema de metano, se atiende a la disminución de gases de efecto invernadero; ya que en términos de contaminación el metano es 21 veces más contaminante que el bióxido de carbono. Análisis Beneficio Costo

De acuerdo con los mecanismos de financiamiento indicados, los recursos del proyecto se destinaron en su totalidad a apoyar la adquisición de 9 motogeneradores. En ese sentido, el análisis beneficio-costo consideró como parte medular este aspecto. El costo de los motores generadores fue de $220,225.00. Los costos de instalación de los equipos corrieron a cargo de los productores, y oscilaron en un rango de entre $189,000.00 a $300,000.00, esto es en un promedio de $244,500.00. El total de inversión en estos dos rubros ascendió, en promedio, a $464,725.00. El costo de mantenimiento del motor-generador es de aproximadamente $2,500.00 al mes, lo cual equivale a un costo anual de $30,000.00. Los costos del consumo de energía eléctrica al interior de las unidades productivas, como ya se indicó, se encuentran en un rango promedio de entre 13,000 a 50,000 kw/h mensuales, lo que en promedio sería de 31,500 kw/h mensuales. En cuanto al costo por kw/h, si bien existen diversas tarifas en función del uso de la energía, del horario y las zonas específicas, de acuerdo con la información de los dueños de las granjas, el costo se ubicaría en promedio en $0.90 el kw/h. Con este dato, se tendría un costo promedio mensual de consumo de energía eléctrica de $28,350.00 (31,500 x $0.90), o su equivalente anual de $340,200.00 Con base en esta información, partiendo del supuesto de que el productor invierte la totalidad de los recursos en la adquisición del motogenerador, su instalación y los gastos de mantenimiento, permitió establecer que con base en los flujos de efectivo, en un periodo de 5 años, la Tasa interna de Retorno se ubica en alrededor del 62% a una tasa de actualización del 12%; con un Valor Actual Neto de 639 mil pesos y una Relación Beneficio Costo de 2.9. La inversión es recuperable en tan sólo 1.5 años. Bajo el supuesto de lograr un uso eficiente del aprovechamiento de la energía eléctrica proveniente del motogenerador accionado con biogás, esto es aprovechar la potencia APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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máxima de generación de energía, la recuperación de la inversión se alcanzaría prácticamente en un año y la Tasa Interna de Retorno sería muy superior. Los niveles de los indicadores económicos mostraron la viabilidad económica del proyecto y permitieron contar con elementos adicionales para estimar potencialidades de rentabilidad de sistemas de aprovechamiento de biogás. Dado que el proyecto se realizó en un esquema de conjunción de esfuerzos y recursos, en la que influyen factores como la aportación del productor, la disposición de Agcert en usar la infraestructura del biodigestor y la comisión que el propio productor recibió por la venta de “bonos de carbono”, se planteó la pregunta de que, con la misma infraestructura, un proyecto de este tipo pudiese ser realizable por el propio dueño de la explotación. En ese sentido, se realizó un ejercicio, para determinar la factibilidad económica de este tipo de proyectos; observándose su viabilidad en función de los niveles de Tasa Internas de Retorno, ubicadas en un rango de entre el 24% y el 14%. Cabe señalar que, además de la viabilidad técnica y económica de este tipo de proyectos, es necesario considerar los beneficios ambientales que conllevan aparejados, así como la disminución de vectores transmisores de enfermedades y fauna nociva, que de forma indirecta reducen los costos que tendrían que haber sido erogados, al no haber sido atendidos por la instrumentación de estas acciones. Contribución al Mercado Nacional

El mercado de sistemas de biogás es una nicho que esta iniciando en nuestro país, por lo que las experiencias obtenidas en las 9 granjas porcinas, ya difundidas por los propios productores, han contribuido en despertar el interés de demandantes de la tecnología y oferentes de bienes y servicios. Este interés esta influyendo en el fortalecimiento de las empresas existentes y la creación de nuevas. Existen en nuestro país empresas y organismos relacionados con bienes y servicios en el aprovechamiento de biogás, dentro de los cuales, se pueden mencionar como ejemplo a AgCert de México, cuyos bienes y servicios se refieren a la eliminación de gases efecto invernadero (y la subsecuente comercialización de bonos de carbono en el mercado internacional); a EcoSecurities Ltd dedicada al desarrollo e intermediación financiera de créditos de carbono, en el mercado de reducción de emisión de global y proyectos de mitigación de emisiones de metano; AgSTAR Program(EPA-USDA), programa diseñado para reducir las emisiones de gases de metano provenientes de los desechos de las actividades ganaderas, promoviendo el uso de sistemas para la recuperación de biogás, entre otras. También recientemente se han creado empresas para atender el mercado que no contemplan los proyectos del Mecanismo de Desarrollo Limpio y que se dedican a APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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dimensionar sistemas de aprovechamiento de biogás a la medida de las necesidades de los demandantes, incluyendo generación de energía eléctrica y calórica y aplicaciones específicas, como serian las deshidratadoras de forrajes, biogás para alimentación de calderas, tratamiento de aguas residuales, etc. Las experiencias de las granjas porcinas en la generación de energía eléctrica mediante el uso del biogás, en donde se utilizaron motores Perkins de la empresa MOPESA, han hecho que diversos proveedores se interesen en este nicho de mercado ofertando marcas de motogeneradores de diversas capacidades, tales como STM Power (de ciclo Stirling), GUASCOR, Coleman-Briggs, Capston (turbinas), SPROESSER, KHOLER, Tótem- SIEI, Caterpillar, entre otros. El desarrollo de los sistemas de biogás y los distintos fines para los que han sido instalados, han hecho que muchas empresas contraten personal para atender la demanda de bienes y servicios, en lo referente a supervisión de instalación y asistencia técnica; también se están creando oficinas regionales, distribuidoras de equipos y talleres para fabricar algunos componentes de los sistemas. Si bien dentro del proyecto desarrollado, la tecnología atendió solo a granjas porcinas tecnificadas, el potencial para el aprovechamiento de biogás y su uso para la generación de energía eléctrica es factible en todas aquellas unidades productivas que generen volúmenes considerables de desechos orgánicos susceptibles de incorporarse a procesos de biodigestión. De acuerdo con información verbal de algunos proveedores, en el país existen entre 300 y 400 unidades productivas que cuentan con biodigestores ya instalados en todo el país. Dentro de estas unidades productivas se encuentran granjas porcinas, establos lecheros, rastros, granjas avícolas y engordas de ganado. Considerando este universo, es muy probable que en el corto plazo estas unidades productivas incorporen motogeneradores accionados con biogás para cubrir parte o la totalidad de sus necesidades de energía eléctrica. A mediano plazo el uso de biogás influirá en las actividades que se desarrollen dentro de las explotaciones. El potencial de uso básico del biogás es factible de canalizarse en la iluminación de pequeñas áreas e incorporarse en los procesos de cocción de alimentos de las familias de pequeñas unidades productivas. Las unidades grandes podrán incorporar bombeo de agua y aspersión para riego, e inclusive generar calor para diversos usos. Otras unidades productivas podrán comercializar los lodos residuales como fertilizantes de calidad. Impacto Económico y Regional

Indiscutiblemente uno de los beneficios del proyecto en las zonas de donde se instalaron sistemas de biodigestión fue la disminución de los impactos ambientales. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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Por ejemplo, la granja ““La Prietita” del municipio de Montemorelos, Nuevo León, presentaba el problema de malos olores que afectaban a la población cercana a la explotación y que hasta antes de la instalación del sistema de aprovechamiento de biogás, había generado descontento entre sus habitantes y observaciones por parte de las autoridades ambientales. Situación similar se presentaba en la granja “El Chancho” del municipio de Cadereyta, Nuevo León, en donde los afluentes de aguas residuales habían generado descontento en la población aledaña por los malos olores y diseminación de algunos vectores. Situación que fue resuelta con la instalación del sistema y que actualmente dichos olores prácticamente son inexistentes. Ahora las aguas residuales provenientes del sistema de biodigestión son utilizadas sin ningún problema en las zonas de riego de la granja. Por otra parte, como se indicó en el apartado del Análisis beneficio-costo, los ahorros en el consumo de energía proveniente de la red tradicional ascienden en promedio a $340,200.00 anuales por granja, lo que esta siendo un detonante para que otras granjas se vean motivadas a adoptar esta tecnología. Algunas granjas, están analizando la posibilidad de incrementar su generación de energía eléctrica con la adquisición de nuevos motores y poder incorporarse a la red tradicional de energía para beneficiar instalaciones aledañas. Con relación a la motivación por incorporar esta tecnología, y a la detección de demanda de algunas explotaciones por los sistemas de biogás, cabe mencionar que el FIRCO, dentro de sus acciones de fomento a agronegocios, cuenta con recursos para que los agronegocios incorporen dentro de sus procesos productivos este tipo de tecnología, así como de otros sistemas alternativos, como serían los fotovoltaicos y de calentamiento solar. En el corto plazo, el FIRCO también estará atendiendo proyectos productivos que demanden diversas aplicaciones de energía renovable; que también contemplarán biodigestores, motogeneradores y mecanismos de inducción para que los productores puedan beneficiarse de la participación de “bonos de carbono”. Es de resaltar que la disminución en el impacto ambiental, derivado del aprovechamiento de los desechos de las granjas, sería uno de los beneficios regionales más importantes de realizar en proyectos de este tipo. El testimonio del encargado de la Granja Porcina AVICAR de Occidente S.A. de C. V., beneficiada por el proyecto, es prueba de ello, ya que antes de haberse realizado el proyecto en cuanto a la instalación del biodigestor, el dueño tenía previsto realizar una gran zanja para usarla como fosa séptica de los desechos, dado que la explotación se encuentra en una zona que esta muy cerca de áreas pobladas y la presión para el control de las aguas residuales era muy intensa. El biodigestor prácticamente le resolvió el problema y un beneficio APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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adicional fue la instalación del motogenerador, que le ha dado la pauta para un ahorro sustancial de energía eléctrica. En todo el país, muchas organizaciones ganaderas están acercándose a instituciones, empresas y consultorías, así como autoridades relacionadas con el medio ambiente y con el manejo de aguas residuales, para buscar alternativas de atención a los desechos orgánicos generados en sus unidades productivas, ya que han visto que además de atender la normatividad en la materia, es una fuente atractiva de ahorros e ingresos. Muchas de las unidades productivas con problemática ambiental se encuentran ubicadas en la Cuenca Lerma Chapala, Tizayuca, La Piedad, y en muchas otras zonas del país, por lo que al incorporar en sus procesos productivos esta tecnología, serán un catalizador del mercado regional en estos sistemas en sus diferentes bienes y servicios. Desarrollo de la Infraestructura Local

Físicamente cada uno de los módulos demostrativos instalados localmente desarrollo su infraestructura en función del volumen de producción de excretas y la capacidad de generación de energía eléctrica para abastecer las necesidades de sus unidades productivas. Pero también a nivel local se ha desarrollado una infraestructura de servicios, que acompañan a diversos proyectos de aprovechamiento de biogás, principalmente por empresas vinculadas a los Mecanismos de Desarrollo Limpio. Por las características de la infraestructura para el aprovechamiento del biogás instalada en las granjas, y los beneficios ambientales y económicos generados, es un hecho que las unidades apoyadas con el proyecto han considerado que este tipo de tecnología ya es parte integrante de sus procesos productivos; ya que les ha resuelto un problema que había sido objeto de diversos observaciones por parte de las autoridades ambientales por la falta de aplicación de la normatividad vigente y, por otro lado les ha mostrado que es una realidad la generación de energía eléctrica con el uso de biogás, reflejándose en ahorros considerables en este concepto. Además, esta infraestructura, en la mayoría de las granjas beneficiadas, y dada la disposición de los productores, esta siendo utilizada como módulos demostrativos para difundir los beneficios de esta aplicación. En este sentido, varios productores de otras entidades del país han realizado visitas para conocer la tecnología; y por otra parte, algunos organismos extranjeros se han interesado por conocer la operatividad de los equipos instalados. Esta disposición de los propios productores por difundir de forma práctica la tecnología de aprovechamiento de biogás, ha hecho que sus granjas se conviertan en pioneras de esta aplicación. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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Su persistencia también ha influido en que se induzcan nuevos programas que atiendan este sector. Actualmente la SAGARPA, si bien esta buscando incorporar energía renovable en sus diferentes formas y aplicaciones a los programa de fomento que desarrolla, en particular, la de aprovechamiento de biogás ya esta siendo promovida por el área de ganadería de la SAGARPA; y dentro del FIRCO se han establecido esquemas para que los agronegocios complementen sus inversiones con la incorporación de esta tecnología, existiendo actualmente interés por parte de rastros, engordas de ganado, establos lecheros de diferentes dimensiones y obviamente por las granjas porcinas. Sin duda estas experiencias han sido la pauta para que organismos internacionales, como es el caso del Banco Mundial, se encuentren interesados en financiar proyectos de este tipo que en el corto plazo, por un lado, incrementaran el numero de módulos demostrativos y por otro, dicho financiamiento será un apoyo para fortalecer a los agronegocios en la reducción de sus costos por el uso de la energía renovable. Posibilidades del Efecto Multiplicador

La promoción de la tecnología realizada a través del proyecto, dio como resultado que se manifestara interés por parte de diversos productores pecuarios en cuanto a las posibilidades de la instalación de sistemas de biogás, para la generación de energía eléctrica. Lo más notorio se manifestó en las granjas porcinas, aunque esta tendencia se esta ampliado a establos lechero y granjas avícolas. De hecho en algunas explotaciones se han adquirido algunos motogeneradores por cuenta de los dueños de las granjas. Con las características similares a las de la tecnología del proyecto de aprovechamiento de biogás, en Sonora se han registrado 14 réplicas, en la Comarca Lagunera 2, en Puebla 3, en Guanajuato 3, y en Yucatán 1; todas estas réplicas han sido financiadas con recursos propios de los productores. Bajo el esquema de biodigestor previamente instalado y complementado con la instalación de un motogenerador, existe una potencialidad de réplica real de 400 unidades productivas, que contemplan básicamente granjas porcinas, establos lecheros y rastros; y en menor medida granjas avícolas y corrales de engorda. De una estimación de demanda potencial de corto plazo, el efecto multiplicador de la tecnología podría abarcar un universo de 1,500 granjas porcinas tecnificadas y 3,000 establos tecnificados; así como 87 rastros TIF y 900 rastros municipales. Cabe mencionar que adicional, a lo anterior, existen en todo el país pequeñas unidades productivas que tienen potencial para el aprovechamiento de biogás para usos domésticos en iluminación y cocción de alimentos y generación de pequeñas cantidades de energía eléctrica, como por ejemplo los pequeños establos lecheros que APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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en el rango de entre 10 a 200 vacas podrían utilizar este tipo de sistemas, dimensionados a sus capacidades y necesidades. Como referencia y de acuerdo a los datos del Censo Agrícola Ganadero de 1991, los registros marcaban que las existencias de vientres bovinos para la producción de leche ascendían a 1,922,262 cabezas, distribuidas en 297,152 unidades de producción. Los resultados obtenidos dentro del proyecto, en 9 granjas porcinas, si bien contemplaron un universo pequeño, el haberse consolidado como módulos demostrativos, han permitido contar con una infraestructura que es ejemplo a seguir. Los beneficios de disminución de impacto ambiental, generación de energía eléctrica y la viabilidad técnica y económica en aplicaciones productivas de los sistemas de biogás, son la base para poder impulsar nuevos proyectos de mayor envergadura que atiendan la demanda potencial por estos sistemas. Los proyecto que se desarrollen en el corto plazo, atenderán fundamentalmente la búsqueda de reducción de costos en los procesos productivos de las explotaciones, esto es, mediante la generación de energía eléctrica; aunque también contemplaran proyectos en donde se pueda utilizar el biogás de forma directa; esto de acuerdo a la dimensión de las unidades productivas, su potencialidad y los sistemas de biogás que pudiesen adaptarse a sus necesidades. Este tipo de proyectos ha dado la apertura para que se amplíen las expectativas de generación de biogás a partir no sólo de las excretas y desechos en rastros, sino de residuos y desechos agrícolas. En el caso de los proyectos que las empresas relacionadas con los Mecanismos de Desarrollo Limpio realizan, ya se esta observando su interés por ser más participativas en cuanto a buscar esquemas de financiamiento concertados o con mezcla de recursos; así como con esquemas de financiamiento flexibles que permitan al productor y/o agronegocio contar con un mayor abanico de beneficios.


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III. Descripción de la Tecnología 3.1. El Biog ás y sus Usos

El biogás es producido por bacterias en el proceso de biodegradación de material orgánico en condiciones anaeróbicas, es decir, sin oxígeno. Es una mezcla de gases en donde predomina el metano y el dióxido de carbono. El metano, que es el último eslabón de este proceso, es un gas inflamable, que es el producto útil de este proceso y que mediante una sencilla adaptación puede ser utilizado en cualquier cocina o calefactor. Composición del Biogás Gas % Metano CH4 55 - 70 Dióxido de Carbono CO2 35 - 40 Hidrógeno H2 1- 3 Nitrógeno N2 0.5 - 3 Sulfuro de hidrógeno 0.1 Vapor de agua Trazas Manual de Autoenseñanza Programada. Introducción a la Tecnología de la Digestión Anaeróbica. FIRCO

La producción de biogás a través de la digestión anaeróbica depende de las características y tipo de la materia orgánica, así como de la cantidad de la misma. En términos generales, el biogás puede ser obtenido de las aguas residuales orgánicas y de residuos sólidos, como por ejemplo, el estiércol, desechos de pastos o desechos urbanos (basura). Los procesos de biodegradación se realizan dentro del digestor, que es la tecnología utilizada para realizar la fermentación anaeróbica y la producción de biogás. Existen diversos factores que afectan la producción de biogás, tales como el tipo de sustrato o nutrientes disponibles, la temperatura del sustrato, la carga volumétrica, el tiempo de retención, el grado de mezclado y la presencia de inhibidores del proceso. Para controlar este proceso se han desarrollado diversos modelos de digestores que responden a las características de la materia prima a utilizar, la aplicación que se le dará al biogás, las exigencias de los niveles de descontaminación, el costo-beneficio de los equipos, entre otros. En la actualidad se ha presentado una demanda por el aprovechamiento de biogás en diversos usos y aplicaciones, además de la necesidad de resolver problemas ambientales, relacionados con la reducción de olores y vectores de transmisión de enfermedades, que conlleva este aprovechamiento. Dentro de las principales motivaciones para el consumo de biogás destacan: APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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Su aprovechamiento directo para iluminación y uso directo para la cocción de alimentos. Su uso para la quema directa, mediante convenios con empresas dedicadas a la comercialización de los denominados “bonos de carbono”, mediante el desarrollo de proyectos bajo el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) a partir del estiércol. Su aprovechamiento para la generación de energía eléctrica y calórica en unidades productivas, tales como granjas porcinas, establos lecheros y rastros.

La potencialidad más importante es en las granjas porcinas, establos lecheros y rastros. Esto es así, porque cuentan con un manejo sistemático de las excretas y desechos, que son una fuente abundante de materia prima y que es necesario tratarlos para evitar impactos ambientales. Los grandes volúmenes producidos de excretas y desechos posibilitan que mediante los procesos de biodigestión y producción de biogás, se genere calor y energía eléctrica. En los tres casos, granjas porcinas, establos lecheros y rastros, la solución a los problemas ambientales y de salud pública provocada por el manejo de los desechos, es parte fundamental en las preferencias de los demandantes de los sistemas de biogás. Tanto las granjas porcinas tecnificadas, como los establos de sistemas de producción especializados, son unidades productivas que prevén una demanda para el establecimiento de sistemas de biogás integrales y que lo posibiliten dada su capacidad económica de realizar proyectos de este tipo. En este tipo de sistemas, la producción de energía eléctrica, a través de sistemas de biogás, puede ser aprovechado en la maquinaria y equipo utilizado en los procesos productivos, como es el caso en la producción de leche con sistemas tecnificados, que requieren de energía eléctrica para el funcionamiento de diversos equipos, tales como ordeñadoras, tanques de frió, bombas, etc. Otro aspecto, es que estas unidades productivas tienen la posibilidad de asociarse con empresas que comercializan bonos de carbono, con lo que pueden obtener ingresos por la quema de biogás 3.2. Características seleccionadas.

de

los

b iodi gestor es

en

las

unid ades

prod uctivas

Como referencia se menciona que la empresa facilitadora de los biodigestores fue Agcert, quién a través de los Mecanismos de Desarrollo Limpio ha instrumentado APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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diversos proyectos de mitigación del cambio climático en nuestro país, relacionados con el aprovechamiento de biogás. Estos proyectos se relacionan con al aprovechamiento de desechos orgánicos para limitar la emisión de gases de efecto invernadero (Advanced Waste Management Systems – Greenhouse Gases AWMS-GHG)” De forma específica, las características generales de la tecnología en cuanto a los biodigestores y del tipo de granja porcina que se incorporaron al proyecto, fueron las siguientes: Unidad Productiva

Características Generales del Biodigestor

Características generales de la granja

Dimensión: 35.00 X 80.00 X 5.0 mts. Capacidad: 14,000 m3 Capacidad de producción de biogás 5,300 m3 al día Dimensión:45.00 X 35.00 X 4.0 mts. Capacidad: 6,300 m3 Capacidad de producción de biogás 611 m3 al día Dimensión: 82.20 X49.40 X 7.0 mts. Capacidad del biodigestor: 8,516 m3 Capacidad de producción de biogás: 20,478 m3 al día

12,000 cerdos al destete Consumo de energía eléctrica: 18,000 kw/h

Granja El Chancho, Montemorelos, N.L.

Dimensión: 62.23 X 43.40 X 7.0 mts. Capacidad del biodigestor: 4,626 m3 Capacidad de producción de biogás: 13,046 m3 al día

4,500 cerdos (proceso de gestación, crianza, desarrollo y finalización) Consumo de energía eléctrica: 13,000 kw/h

Granja La Prietita, Caderyta, N.L.

Dimensión: 47.39 X 39.00 X 7.0 mts. Capacidad del biodigestor: 3,750 m3 Capacidad de producción de biogás: 300 m3 al día

5,000 cerdos (proceso de gestación, crianza, desarrollo y finalización) Consumo de energía eléctrica: 19,000 kw/h

Granja San Carlos 3, Hermosillo, Son.


7,440 cerdos (procesos de gestación, crianza, desarrollo y finalización) Consumo de energía eléctrica: 90,720 kw/h

Granja Santa Fé / Sacramento


15,157 cerdos (procesos de gestación, crianza, desarrollo y finalización) Consumo de energía eléctrica: 38,880 kw/h

Granja Las Palomas, Cd. Obregón, Son.

Dimensión: 63.09 X 32.61 X 6.71 mts. Capacida del biodigestor:: 7,580 m3 Capacidad de producción de biogás: 1,300 m3 al día

13,550 cerdos (proceso de criaza – finalización) Consumo de energía eléctrica:

Granja Lolita, Navoajoa, Son

Dimensión: 87.00 X 69.71 X 6.50 mts. Capacida: del biodigestor: 13,514m3 Capacidad de producción de biogás 1,184 m3 al día

2,200 vientres (17,300 cabezas) Consumo de energía eléctrica: 50,000 kw/h

Granja el Mirasol, Capilla de Gpe., Tepatitlán, J al. Avicar de Occidente S.A. de C.V., Tepatitlán, J al. Granja Ana Margarita, Montemorelos, N.L.

5,200 cerdos Consumo de energía eléctrica: 71,824 kw/h 11,200 cerdos (proceso de gestación, crianza, desarrollo y finalización) Consumo de energía eléctrica: 40,000 kw/h

Como se observa, dentro de las características de la Granja “Las Palomas” no se indica la cantidad de consumo de energía eléctrica, lo cual se debe a que en dicha unidad productiva no ha sido posible conectarse a la red eléctrica tradicional por la distancia existente entre la granja y el tendido de la red, por lo que han estado trabajando, hasta APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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antes del proyecto de aprovechamiento de biogás, con la utilización de motores accionado con diesel para la generación de energía eléctrica. Con el proyecto de aprovechamiento de biogás, no sólo han cubierto gran parte de las necesidades de energía eléctrica que se consume al interior de la granja, sino que el consumo de diesel ha disminuido drásticamente. 3.3. Característic as del moto generador

En función de diversas marcas y capacidades de motogeneradores a utilizarse dentro del proyecto, los productores se inclinaron por seleccionar los equipos ofertados por la empresa MOPESA, cuyas características son las siguientes: Datos del Generador Características Planta de Biogás Motor Econogas Perkins G6 354.4 B Generador WEB Capacidad del generador (kw) 50-60 Voltaje de generación (v) 220-440 Factor de potencia 0.8 Frecuencia luz 60 R.P.M 1800 Fases 3 Hilos 4 Ciclo de Operación Continuo y/o intermitente Régimen de sobrecarga 10% hasta 2 hrs. cada 24 hrs. Datos técnic os d el MOTOR Características Motor para biogás G6.354.4 Marca Econgas Perkins Potencia bhp a 1800 rpm 90 N° de cilindros 6 en línea Desplazamiento cúbico en lts. 5.8 Tiempos 4 Tipo de gobernación 4% electrónica Enfriamiento Anticongelante Sistema eléctrico 12 volts Tipo de encendido electrónico Relación de compresión 11.5:1 Orden de encendido 1-5-3-6-2-4 Rotación Sentido del reloj Diámetro 98.4 APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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3.4. Ejemplo de la tecnolo gía en la granja Ana Margarita, en el estado de Nuevo León

De manera gráfica a continuación se describe el proceso de desarrollo tecnológico de aprovechamiento del biogás generado y su culminación en los procesos productivos de la granja. Se construye la laguna para la captación de las excretas (previo a un diseño que tomó en consideración el número de animales de la granja y la potencialidad de producción de excretas por el total de los animales)

Se coloca la geomembrana para cubrir el fondo de la laguna y las tuberías necesarias para la succión de lodos residuales y agitación del sustrato.


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Las excretas son mezcladas con agua, con el propósito de que cuando se incorporen al biodigestor se facilite la degradación anaeróbica.

Se inicia el proceso de llenado de la laguna, con el estiércol de los animales previamente tratado con agua.

La laguna prácticamente llena


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Se puede observar una tubería alrededor de la laguna, cuya función es la captación del biogás que se generará en cuanto se cubra la laguna.


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Después de haber llenado la laguna con las excretas tratadas, se cubre su superficie con una capa de geomenbrana de polietileno


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En la parte circunvecina de biodigestor, ya cubierto, se pueden observar las tuberías para la succión de los lodos residuales.

Cuando el biodigestor ha sido cubierto y sellado perfectamente se inicia el proceso de producción de biogás, lo cual se puede observar en el momento que la geomembrana aumenta de volumen.


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Con objeto de conocer los niveles de producción de biogás se coloca un medidor para cuantificar su captación.


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Se realiza la combustión de biogás través de un quemador, para contabilizar “bonos de carbono” por la empresa facilitadora de los biodigestores.

Se cuenta con un sistema de encendido para la flama del quemador, que utiliza celdas solares para garantizar su funcionamiento


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Se instala la línea de conducción de biogás para alimentar el motogenerador

Se instala la tubería para el filtrado de biogás


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Se procede a la instalación del motogenerador


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Se inicia la producción de energía eléctrica aprovechando el biogás

La energía producida es utilizada en diferentes sectores y equipos de la granja


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En la líneas de alimentación

Para dar calor a los lechones

Para operar los ventiladores


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En el equipo de laboratorio y conservación de semen

En los sistemas de bombeo y en la limpieza de instalaciones


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IV. Nivel de Innovación e Integración Nacional 4.1. Marco de Referencia

En la realización del proyecto participaron el FIRCO, la Universidad Autónoma de la Ciudad de México y la empresa AgCert México. El interés de la SAGARPA, por buscar que sus programas de fomento al sector agropecuario se enmarquen mediante un desarrollo rural sustentable, con el uso de la energía renovable, ha permitido que el FIRCO establezca acciones para que este tipo de energía se vincule con proyectos productivos en los procesos de su adopción. El carácter innovador de estas acciones consistió, no sólo en romper con las barreras de desconocimiento, sino que se ha buscado que sus tecnologías se encuentren relacionadas directamente con aplicaciones productivas en los procesos que realizan las distintas unidades del sector; y que además, mediante su funcionamiento como módulos demostrativos permitan su fácil replicabilidad a nivel local y nacional, en condiciones similares. Bajo ese principio innovador, y en el caso específico de la tecnología de aprovechamiento de biogás, se pensó que si bien esta se encontraba desarrollándose casi exclusivamente para mitigar el impacto de los gases de efecto invernadero, por parte de empresas que estaban invirtiendo en los llamados proyectos de los Mecanismos de Desarrollo Limpio, era necesario incursionar en la utilización del biogás con fines de generación de energía, para que a su vez ésta pudiese ser utilizada en los procesos productivos de granjas porcinas, establos y rastros. 4.2. El FIRCO y su colaboración dentro del pro yecto El FIRCO

El FIRCO es una agencia gubernamental promotora de agronegocios y que adicionalmente realiza acciones de fomento y promoción de la energía renovable. Actualmente el FIRCO cuenta con un acervo de materiales didácticos escritos y audiovisuales relativos al uso y aplicaciones productivas de esta energía alternativa; así como con un capital humano con experiencia en el desarrollo de proyectos. Dicho acervo ha sido el resultado de diversas experiencias en la materia, destacando las acciones realizadas en el marco del Proyecto de Energía Renovable para la Agricultura (PERA), dentro del cual se logró la consecución de recursos para el proyecto específico de aprovechamiento de biogás.


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El Proyecto de Energía Renovable para la Agricultura

Como antecedente del PERA, cabe mencionar que a mediados de los noventas, con los trabajos realizados por el FIRCO y los Laboratorios Nacionales SANDIA de los Estados Unidos, se empezó a promover el uso de tecnologías para el aprovechamiento de fuentes de energía renovables en el sector agropecuario mexicano a fines de 1994. Entre 1994 y 1999 el Programa FIRCO-Sandia apoyó la instalación de módulos demostrativos, con aportaciones de recursos a fondo perdido de entre 20 y 40 % del costo de los equipos. Hasta 1999 se habían instalado 195 de estos sistemas en diferentes estados del país. El Programa contempló también la realización de cursos y talleres de capacitación entre funcionarios públicos, personal de empresas proveedoras de servicios, y productores agropecuarios, para reducir las barreras de entrada de los equipos de fuentes renovables, principalmente las derivadas del desconocimiento sobre el uso y beneficio potencial de dichas tecnologías. En 1996 el Gobierno de México instrumentó el Programa de la Alianza para el Campo, uno de cuyos objetivos fue propiciar la capitalización de las unidades productivas del sector agropecuario, mediante el apoyo con recursos económicos para la construcción de infraestructura y la adquisición de equipos para mejorar las unidades productivas de manera sustentable. Dicho Programa incluyó entre sus componentes el apoyo a las tecnologías para el aprovechamiento de energías renovables, lo que contribuyó a la promoción y difusión de estas tecnologías. En virtud de los buenos resultados obtenidos en el Programa FIRCO-SANDIA, en 1999 la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, (SAGARPA), por conducto del FIRCO, gestionó ante el Fondo Mundial de Medio Ambiente (GEF), a través del Banco Mundial, un Donativo que permitió darle continuidad a las acciones de promoción del uso esta tecnología en el campo mexicano. El Convenio de la Donación se firmó a principios del 2000. Esta iniciativa recibió el nombre de Proyecto de Energía Renovable para la Agricultura (PERA), y su operación llegó a su término a mediados del 2006. El enfoque del Proyecto se realizó de forma descentralizada e integral, atendiendo a las demandas de tecnologías de energía renovable por parte de productores agropecuarios y proveedores de sistemas. Se busco desarrollar el mercado de la energía renovable, propiciando el desarrollo de empresas establecidas y surgimiento de nuevos fabricantes y distribuidores. Mediante la capacitación y la asistencia técnica se incidió en el incremento de la productividad de las unidades productivas, se estimuló la investigación sobre el manejo de recursos naturales, atendiendo la protección del medio ambiente, así como promoviendo opciones de usos de estas tecnologías para los pequeños productores. Contó con un diseñó para que las organizaciones de productores, proveedores de servicios, instituciones y gobiernos participaran en forma corresponsable e interactiva, APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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al vincular los apoyos del Proyecto con la Alianza para el Campo con el aporte correspondiente de los productores, lo que permitió fortalecer su implementación Las barreras para la adopción de la tecnología, que enfrentó el PERA, fueron la falta de conocimiento sobre la tecnología, la falta de técnicos y proveedores y los altos costos iniciales de los equipos, lo cual planteó que el proyecto atendiera la instalación de sistemas demostrativos en predios de productores que contaran con proyectos productivos exitosos, la promoción de la capacitación y asistencia técnica, la realización de estudios de mercado y de desarrollo tecnológico y acciones de certificación de técnicos y empresas. Los logros obtenidos por el PERA, el cumplimiento de sus objetivos, y la mecánica operativa de su instrumentación, hicieron que el proyecto fuese exitoso, lo cual permitió: •

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Impulsar un mercado de productos y servicios de energía renovable cada vez mayor; El que los usuarios de los equipos hayan mostrado su satisfacción con los sistemas; Que el número de los proveedores haya ido en crecimiento; Que paralelo a las instalaciones realizadas con recursos del programa, se hayan realizado otras, sin apoyo del mismo (1,545 módulos fotovoltaicos y 867 réplicas). El que se manifieste una tendencia de descenso de precios en los equipos; Que se haya dado un proceso de inducción para la generación de un padrón de proveedores; Que se haya incursionado en la generación de estudios de nuevas aplicaciones de tecnologías de energías renovables (dentro de las que se incluye el de aprovechamiento de biogás). El que se cuente con un capital humano de técnicos, productores líderes y funcionarios que se han capacitado en el desarrollo del proyecto y de la energía renovable; El que se cuente con una sólida infraestructura de módulos demostrativos que permitan la difusión y promoción de las tecnologías con fines productivos.

Desarrollo del proyecto de aprovechamiento de biogás por el FIRCO.

Dentro del PERA se encontraba una componente denominada “Desarrollo del Mercado”, cuyo propósito era el de reducir el desconocimiento e incertidumbre de la situación actual y potencial del mercado de sistemas de energía renovable y promover el desarrollo de este mercado en México; conformándose por dos tipos de estudios: uno de “Situación Actual y Perspectivas del Mercado de Renovables en el Sector Agropecuario de México”; y otro de estudios específicos de desarrollo tecnológico de nuevas aplicaciones en el sector agropecuario, dentro del cual se ubica lo relacionado al proyecto de aprovechamiento de biogás. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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El estudio en un principio planteó proporcionar una alternativa tecnológica sustentable para eficientar la operación de unidades ganaderas o de rastros, así como para el manejo de la materia orgánica, subproducto de sus actividades, permitiendo eliminar la contaminación ambiental, el riesgo a la salud humana y obtener ahorros energéticos y económicos; buscando además, aprovechar el biogás producido para generar energía eléctrica y, en su caso energía térmica. Para desarrollar el mismo se buscó la participación de una institución de enseñanza superior, que contará con un cuadro profesional y académico relacionado con energías renovables, por lo que el FIRCO se acercó a la Universidad Autónoma de la Ciudad de México (UACM). Con estos fines, en el año 2005, FIRCO propició el diálogo con la UACM, dándoles a conocer el proyecto, a efecto de solicitar su participación y colaboración del personal académico de esa institución, aprovechando su experiencia dentro su Programa de Energía (PEUACM) y capacidad profesional para realizar un estudio de factibilidad técnica y económica para conocer la viabilidad de promover el uso de biogás para la producción de electricidad y calentamiento de agua en procesos productivos agropecuarios, que permitiese a los beneficiarios reducir sus costos de producción y a la sociedad la reducir la emisión de gases contaminantes a la atmósfera La interactuación FIRCO-UACM se formalizó mediante un Convenio de Coordinación signado el día 18 de octubre del 2005, para la realización de un “Proyecto de Biogás como una Alternativa Tecnológica Sustentable para el manejo de la Materia Orgánica, Subproducto de la Actividad Agropecuaria”, complementándose con un addendum del 28 de marzo del 2006, para prolongar su vigencia hasta el 29 de mayo del mismo año, fecha que establece el término de este instrumento. Entre los propósitos más sobresalientes de este Convenio, destaca el fortalecimiento de las capacidades técnicas de ambas partes para su instrumentación y que los proyectos específicos se conviertan en módulos demostrativos de esta tecnología y sirvan de ejemplo para que los agroempresarios aprecien de forma objetiva como las energías renovables se inserten en sus procesos productivos generando ahorros energéticos y económicos, experiencias que mediante pláticas y talleres puedan ser transferidas a otros agroempresarios para su adopción en beneficio de sus unidades productivas. El presupuesto canalizado a dicho proyecto ascendió a dos millones de pesos. Cabe señalar que en la propuesta original se había contemplado la instalación de sistemas de biogás, incluyendo el equipo desde su procesamiento en el biodigestor hasta su aprovechamiento para la generación de energía eléctrica, a fin de desarrollar dos módulos demostrativos en un rancho o en un rastro TIF. No obstante, en el proceso de realización de las visitas de monitoreo se estableció contacto con la empresa Agcert, quién se interesó en las posibilidades de compartir APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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esfuerzos para desarrollar proyectos relacionados con la generación de energía eléctrica, a través del uso de biogás, mostrando disposición para utilizar la infraestructura de sus proyectos para el funcionamiento de módulos demostrativos, y planteó la posibilidad de hacer más eficiente la asignación de los recursos, contemplando apoyos para la adquisición de motores-generadores. El FIRCO y su Colaboración dentro del proyecto de aprovechamiento de biogás

En el desarrollo del proyecto el FIRCO, a través de oficinas centrales, participó en el diseño de la mecánica operativa y de la parte de logística del mismo. También apoyo a través de su personal de las gerencias estatales en la sensibilización de los productores, en las visitas de monitoreo y visitas técnicas a las unidades productivas; así como facilitando el contacto con los productores para la realización de las pruebas de campo. 4.3. La UACM y su colaboración dentro del pro yecto La UACM

La UACM es una institución de enseñanza superior con vocación humanista, científica y crítica. Sus funciones son la docencia, la investigación, la difusión de la cultura, la extensión de los servicios educativos a la sociedad. Cuenta con un Programa de Energía (PEUACM) que es un instrumento para elevar el nivel de conocimiento sobre diversas cuestiones relacionadas con el sector energético, así como llevar a cabo el estudio crítico y sistemático de las distintas etapas de la explotación de la energía. La UACM y su colaboración dentro del proyecto

Personal de la UACM realizó visitas de monitoreo a diversas unidades productivas, con objeto de conocer las potencialidades de desarrollo del proyecto, así como para contar con elementos en los procesos de sensibilización de los productores candidatos a participar en el mismo. Como ya se mencionó en estas visitas de monitoreo se realizó un acercamiento con la empresa Agcert, quién mostró disposición para utilizar la infraestructura de sus proyectos para el funcionamiento de Módulos Demostrativos. En este acercamiento se planteó hacer una mejor selección de unidades productivas, en función de aquellas que contaron con biodigestores previamente instalados, con lo cual previamente a 16 granjas propuestas se realizaron visitas técnicas con personal UACM y apoyadas con personal de las gerencias de FIRCO, en donde los productores informaron de las características de sus unidades productivas. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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De este universo de 16 granjas fueron seleccionadas nueve de ellas para su incorporación al proyecto, en donde se procedió a realizar la instalación de los motogeneradores accionados con biogás. Ya instalados los motogeneradores, se realizaron pruebas de campo cuyo propósito fue el funcionamiento de los equipos, el uso de la energía eléctrica generada en las actividades productivas de las granjas, la aceptación de la tecnología por parte de los productores; así como recabar información para conocer su viabilidad técnica y económica. Las visitas de pruebas de campo fueron apoyadas con personal del FIRCO. 4.4. Agcer y su colaboración dentro del Proyecto AgCert México Servicios Ambientales, S. de R.L. de C.V. (filial de AgCert International, Ltd. En Dublín, Irlanda).

Los bienes y servicios que ofrece esta empresa se refieren a la eliminación de gases efecto invernadero (y la subsecuente comercialización de bonos de carbono en el mercado internacional), de acuerdo a los lineamientos del Protocolo de Kyoto de las Naciones Unidas; esta eliminación de gases se logra en procesos agropecuarios, mediante un esquema en el que AgCert maneja todo el proceso (contacta al productor y firma el contrato con él, evalúa la tecnología a utilizar y desarrolla la ingeniería, incluye el proyecto específico en un proyecto más amplio y lo gestiona ante la ONU y el Gobierno Mexicano, construye e instala los equipos de recolección y biodigestión de desperdicios, de medición y combustión de biogás, se encarga de la operación y mantenimiento de los mismos, la venta de los bonos de carbono, y la gestoría). Aunque el negocio de la empresa consiste en eliminar gases efecto invernadero, al hacer esto se ofrece al productor varios beneficios adicionales: un porcentaje de la venta de los bonos, y ayudándoles a evitar problemas y presiones por parte de vecinos y de autoridades al casi eliminar los olores y al tratar el agua en buena medida, entre otros. En resumen, los bienes que se ofrecen consisten en un sistema de recolección y transporte por gravedad o bombeo de desperdicios orgánicos de las operaciones productivas de corte agropecuario, un sistema de biodigestión anaerobia de estos desperdicios al final del cual se obtiene un pequeño porcentaje de sólidos tratados, un alto porcentaje de aguas con un alto grado de tratamiento, y biogás capturado, el cual es medido y posteriormente quemado (paso con el cual se cumple con los lineamientos de la ONU). Agcer y su colaboración dentro del Proyecto

Si bien el proyecto se desarrolló solo en nueve granjas, la empresa propuso facilitar un universo de 16 granjas, con la infraestructura de sus biodigestores ya instalados y funcionando. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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Las unidades productivas fueron: • • • • • • • • • • • • • • • •

Santa Gertudris Alejandría. Hermosillo, Sonora (Granja Porcina) Norson – J aponés. Hermosillo, Sonora (Granja Porcina) Norson – Porvenir. Hermosillo, Sonora (Granja Porcina) Norson – San Fernando 1. Hermosillo, Sonora (Granja Porcina) Norson – Siete Cerros. Hermosillo, Sonora (Granja Porcina) Posta El Cuatro – Bosque 1. (Tepatitlán, J alisco) (Granja Porcina) Posta El Cuatro - Bosque 2. (Tepatitlán, J alisco) (Granja Porcina) Posta El Cuatro – El Plan. (Tepatitlán, J alisco) (Granja Porcina) Posta El Cuatro – Tejas 5. (Tepatitlán, J alisco) (Granja Porcina) Cuevas G. - San Carlos 3. Navajoa, Sonora (Granja Porcina) Soles - Las Palomas. Cajeme, Sonora (Granja Porcina) Soles - Soles 1 y 2. Bacum, Sonora (Granja Porcina) Dinámica – Santa Fe. Hermosillo, Sonora (Granja Porcina) Ana Margarita. Montemorelos, Nuevo León (Granja Porcina) El Chancho, Montemorelos, Nuevo León (Granja Porcina) La Prietita, Cadereyta, Nuevo León (Granja Porcina)

También la empresa Agcert estuvo en contacto muy cercano con los productores a fin de orientarlos en la forma de cómo deberían ser instalados los motogeneradores para su mejor funcionamiento y que no afectasen su infraestructura.


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V. Mecanismos de Financiamiento 5.1. Esquema del mecanismo de financ iamiento

El mecanismo de financiamiento específico para el desarrollo del proyecto, formó parte integrante de su mecánica operativa. En ese sentido, para acceder a dicho financiamiento, el productor tuvo que cumplir con una sería de requisitos, que iniciaron con la presentación de la solicitud de su incorporación y presentación del proyecto especifico de la unidad productiva, entre los más relevantes. Con base en el Convenio de Coordinación entre la UACM y el FIRCO, y de acuerdo al propósito del proyecto encaminado al aprovechamiento de biogás con el fin de generar electricidad; y que además las unidades pecuarias fuesen utilizadas como módulos demostrativos para la difusión de la tecnología, se formularon Convenios de Concertación específicos entre el FIRCO y cada uno de los productores seleccionados como beneficiarios, con el fin de establecer las reglas sobre la canalización de los recursos. Este convenio específico se diseño pensando en la participación de las Gerencias Estatales del FIRCO, que funcionaron como enlace entre los productores, la instrumentación del proyecto y la vinculación administrativa con la UACM. En cada uno de los convenios específicos se estableció el conjuntar esfuerzos y recursos para la realización del proyecto, del tal forma que el FIRCO aportaría un monto equivalente al 50% del costo del motogenerador o hasta $200,000.00 como máximo, vía UACM. Por su parte, el productor aportaría el equivalente al otro 50% del costo del motogenerador. Previendo que en el caso de que este equipo rebasase un precio de $400,000.00 (que sería el equivalente a la suma de aportaciones máximas FIRCOproductor), la diferencia excedente sería cubierta por el productor. Con este esquema de recursos, en el momento que el productor establecía contacto con el proveedor del equipo, el primero se comprometía a cubrir por adelantado, ante el proveedor, el 50% del valor del motogenerador; y el FIRCO, en cuanto se hubiese instalado el equipó, cubriría el restante 50% de acuerdo a lo establecido. Para mayor funcionalidad al proyecto y de los módulos demostrativos, dentro de dicho convenio, los productores establecieron diversos compromisos entre los que destaca: o

No enajenar el motogenerador, bajo ningún título, durante dos años.


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o

o

Estar dispuesto a realizar acciones de promoción y difusión de la tecnología en las unidades productivas vecinas; así como realizar, en su predio, Días de Campo o de Demostración para intercambiar experiencias con productores, técnicos y funcionarios. Facilitar el seguimiento de los beneficios de la tecnología

Con esta mecánica de financiamiento establecida, del total de posibles candidatos, se seleccionaron aquellos que tuviesen mayor posibilidad de éxito. De un total de 16 unidades productivas propuestas, se seleccionaron 9 granjas, que fueron las siguientes: ESTADO JALISCO NUEVO LEÓN

SONORA

UNIDAD PRODUCTIVA

MUNICIPIO

Granja el Mirasol Tepatitlan Tepatitlan Avicar de Occidente S. A. de de C. V. Tepatitlan Tepatitlan Granja Granja Ana Margarita Montemorelos Granja E l Chancho Montemorelos Montemorelos Granja La P rietita rietita Cadereyta Granja S an Carlos 3 Navojoa Granja Santa Fe/ Sacramento acramento Hermosillo Las P alomas alomas Cajeme Cajeme Granja Lolita Navojoa

Cabe mencionar que la parte operativa del proyecto fue auxiliada por personal de FIRCO de las Gerencias Estatales, quienes coadyuvaron en la integración de la documentación soporte para la liberación de los recursos. En el momento en que el motogenerador fue instalado y puesto en operación, a satisfacción del productor, se liberaron los recursos, vía la UACM, mediante sus procedimientos administrativos. La factura original del motogenerador quedó en poder del productor y una copia se integró a los expedientes de la UACM. 5.2. 5.2. Instrumentos princ ipales ipales utilizados dentro de los financiamiento financiamiento y operación específica específica del proy ecto

mecanismos mecanismos

de

Todas Todas y ca cad da una de las las granja anjass utiliz ilizar aron on div diverso soss instr strument entos para, ara, por un lad lado realizar la consecución de los recursos, y por otro contar con marcos de referencia técnicos y de compromisos para la operación del proyecto: Estos instrumentos fueron: o

La Solicitud de incorporación al proyecto.- En donde el interesado manifiesta su interés por participar en el proyecto y envía sus primeras referencias.


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o

o

o

Convenio de Concertación.- En donde se establecen las obligaciones y compromisos de las partes. Proyecto Productivo de la granja.- En donde se describen las potencialidades previas al desarrollo del Proyecto y la localización física de la explotación. Ficha Técnica.- La cual es un resumen del proyecto productivo de la granja.

Cabe indicar que estos documentos físicamente se localizan en las Gerencias Estatales del FIRCO. La información del ejercicio presupuestal es localizable físicamente en la UACM.


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VI. VI. Apoyos Apo yos de la SAGARPA en Energía Renovable Renovable La SAGARPA, a través del FIRCO esta apoyando la promoción y difusión de la energía renovable, a través del “Programa del Fondo de Riesgo Compartido para el Fomento a Agronegocios (FOMAGRO)”, “Subprograma de Agronegocios”, el cual es uno de los diversos programas de atención al sector agropecuario. El FOMAGRO el el instrumento del Gobierno Federal, en donde el FIRCO actúa como prestador y promotor de servicios financieros y de inversión pública, al identificar, promover y financiar proyectos productivos con alto impacto socioeconómico. Los apoyos del FOMAGRO están orientados a incrementar la productividad, rentabilidad y competitividad de los productores con enfoque de cadena productiva y proyecto integral de inversión, así como para fortalecer su organización con fines económicos, impulsar su desarrollo empresarial, facilitar su acceso a los diferentes mercados y factores que inciden en su actividad y propiciar su capitalización tanto en activos productivos como de carácter financiero, todo ello con respeto al medio ambiente, a su mejora y preservación. Su objetivo general es el de impulsar el desarrollo de agronegocios, así como la práctica de las actividades agrícolas, ganaderas, forestales y pesqueras, que mejor armonicen e incrementen la productividad, rentabilidad, competitividad y sustentabilidad de la producción primaria, su eficiente inserción en las cadenas productivas, y a procesos de capitalización física y financiera, con el fin de elevar gradual y sostenidamente los niveles de vida de los productores Se entiende como agronegocio a la actividad y conjunto de procesos que propician una más eficiente inserción de los productores agropecuarios en las cadenas productivas, y que les permite generar empleos, agregar mayor valor a sus productos y apropiarse de una mayor proporción del precio que pagan los consumidores finales. En este concepto podrán incluirse las actividades relacionadas con la producción o suministro de bienes y servicios para la producción agrícola, pecuaria, forestal y acuícola, así como las vinculadas a las fases de post cosecha, además de aquellos agronegocios que utilicen sistemas de energía renovable para la reducción de costos y/o para la conservación del medio ambiente. Se podrán incluir también los procesos de reconversión productiva en el medio rural, siempre y cuando respondan a criterios que propicien economías de escala y la prestación organizada de bienes y servicios, así como la introducción de tecnologías de avanzada, para transitar de actividades de baja productividad a otras de elevado rendimiento económico y altamente generadoras de empleo e ingreso rural. Los tipos de apoyo del FOMAGRO están tipificados como de riego compartido, los que contemplan 1) Apoyos Directos, para cubrir gastos de nuevas inversiones como los de: planes de negocios y proyectos, estudios y diseños, acompañamiento y asistencia técnica especializada, capacitación, infraestructura y equipamiento nuevo y/o 2) Apoyos para constituir Garantías Líquidas o Fuentes Alternas de Pago. APROVECHAMIENTO APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE DE ENERGÍA ELÉCTRICA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO AGROPECUARIO

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La población objetivo del programa es todo productor mexicano, ya sea persono física integrada en una organización, o moral que, de manera individual o colectiva realice preponderantemente actividades en el medio rural y cumpla con los requerimientos establecidos. Dentro del Subprograma de Agronegocios se impulsa la creación o consolidación de agronegocios, a fin de que el productor dé valor agregado a su producción y esté en condiciones de retener en su beneficio un mayor porcentaje del precio pagado por el consumidor final. Los objetivos específicos del Subprograma contemplan lo siguiente: o

o

o

o

o

Apoyar el establecimiento de agronegocios nuevos, que generen alternativas de desarrollo productivo sostenible. Coadyuvar a la consolidación de agronegocios ya establecidos, para que mejore sus condiciones de producción y competitividad, haciendo más eficiente su articulación en las cadenas productivas y la conformación de alianzas con otros agentes económicos. Ap oyar a los agr on ego ci os qu e util icen energ ías limpias den tr o de su s procesos productivos, que induzcan la sustentabilidad de las unidades produc tivas y que incidan en la disminución de la contaminación ambiental y en la reducción de sus costo s de producción .

Apoyar la constitución y mejoramiento de agronegocios que reduzcan los costos de transacción de los productores, a través de empresas propias, de bienes y servicios. Vincular, articular y/o complementar acciones y recursos de otros programas de la SAGARPA, de los tres órdenes de gobierno y de los que dispone la sociedad civil, en apoyo al desarrollo de agronegocios.

La población objetivo del Subprograma considera a los productores del sector primarios y a agroempesarios, integrados en organizaciones económicas o empresas legalmente constituidas, de carácter nacional, estatal, distrital o local, que busquen agregar valor a su producción primaria, diversificar sus fuentes de empleo; mejorar su inserción en la cadena de producción-consumo o que se asocien con estos propósitos con otros agentes económicos. Dentro de los tipos de apoyo canalizados a través de este Subprograma se consideran los relacionados con aportaciones directas y aportaciones para constituir garantías líquidas: APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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1) Aportaciones Directas Destinadas a financiar parcialmente las inversiones nuevas para la formulación de planes de agronegocios y de estudios y proyectos y gastos preoperativos; asistencia técnica y capacitación agroindustrial, así como los necesarios para su equipamiento e infraestructura. De manera específica, el rubro de infraestructura y equipamiento se refiere a la adquisición, construcción o mejoramiento de instalaciones fijas; a la adquisición de equipo de transporte, instalación y prueba de maquinaria y equipos, incluyendo sistemas y equipos de energía renovable 1; necesarios para la producción o comercialización de los bienes o la prestación de los servicios objeto del agronegocio, y que permitan iniciar o mejorar el funcionamiento de los mismos y coadyuven a su consolidación y mejorar el medio ambiente, 2) Aportaciones para constituir garantías líquidas y/o fuentes alternas de pago. Este tipo de apoyo consiste en el otorgamiento de recursos, para complementar la constitución de nuevas garantías líquidas y/o fuentes alternas de pago que posibiliten la contratación de créditos para facilitar la incorporación de las empresas al crédito bancario. Montos máximos de apoyo

Los montos máximos de apoyo para proyectos considerados dentro de este Subprograma son los siguientes: Tipo de apoyo y compo nente por ejecutar

Porcentaje máximo del monto total

Hasta un importe de (pesos)

APORTACIONES DIRECTAS Formulación de planes de negocios, estudios y 90 200,000 diseños, y gastos preoperativos Asistencia técnica y capacitación agroindustrial 80 200,000 Infraestructura y equipamiento 50 4,000,000 APORTACIONES P ARA CONSTITUIR GARATÍAS LÍQUIDAS O FUENTES ALTERNA DE PAGO Capital de trabajo 80 1,000,000 Inversión 70 2,500,000

Para acceder acceder a los beneficios del Subprograma de Agronegocios e incorporar infraestructura y equipamiento de sistemas de aprovechamiento de biogás, los productores interesados deberán acudir a la Gerencia Estatal del FIRCO, que corresponda al ámbito de influencia en donde se localice su unidad productiva. En esta ventanilla de atención se les orientará sobre los procedimientos necesarios para la obtención de los apoyos de FOMAGRO. 1

SISTEMA DE ENERGIA RENOVABLE: Conjunto de equipos que en alguna parte del proceso que realizan utiliza energía no convencional, como la solar (fotovoltaica y térmica) y de bioenergéticos, entre otras. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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A continuación se describen de forma breve los procedimientos y características generales de la mecánica operativa. o

o

Serán elegibles las empresas legalmente constituidas, nuevas o establecidas, integradas mayoritariamente en sus partes sociales por productores mexicanos del sector primario o rural, que deseen acceder a los apoyos del subprograma de agronegocios. Los interesados deberán presentar la solicitud debidamente requisitada (de acuerdo con el formato correspondiente), anexado: Estudio de factibilidad del proyecto Copia del RFC de la empresa solicitante Copia fedatada del Acta Constitutiva de la Empresa Copia de los poderes del representante legal Copia de la credencial del IFE o Pasaporte de los Representantes Legales Copia fedatada del Acta de Asamblea de la empresa donde se haga constatar que esta informada del proyecto. Original de los últimos estados financieros

o

o

o

o

o

La Gerencia Estatal realizará el análisis y dictamen de elegibilidad de la solicitud y de la viabilidad del proyecto. El dictamen de elegibilidad será informada por escrito a los solicitantes. La notificación de la opinión favorable de la Gerencia Estatal sobre la elegibilidad de la solicitud no implica que se autoricen los apoyos solicitados. En los casos que se obtenga la autorización del apoyo solicitado, los beneficiarios deberán suscribir un Convenio en donde se establecen los términos y condiciones para la entrega de los apoyos y la concertación de acciones. Los apoyos de este subprograma serán acumulables conforme a las necesidades de cada proyecto, sin que se rebase la cantidad de cinco millones de pesos por proyecto, en total de todos los tipos y componentes de apoyo considerados. Para efecto de las aportaciones de los beneficiarios, que en su conjunto deberán representar por lo menos el 60% de la inversión total nueva del proyecto, se contabilizarán como sus contribuciones las siguientes: a) aportaciones directas (en efectivo y en especie); b) créditos para capital de trabajo e inversión; y c) subsidios provenientes de otros programas gubernamentales que los socios aporten a cambio de las partes sociales correspondientes, para fortalecer su sentido de pertenencia del agronegocio en cuestión. En el caso de aportaciones en especie, sólo podrán considerarse bienes no destinados a las actividades del


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proyecto antes de su ejecución; la GERENCIA deberá recibir de los solicitantes un avalúo emitido por Perito acreditado por la autoridad competente en la materia, para verificar que las aportaciones en especie se contabilicen con apego a su valor real. El costo del avalúo será absorbido por el solicitante. o

o

o

Los apoyos del subprograma podrán aplicarse a financiar gastos en nuevas inversiones a partir de la entrega de dichos apoyos a los beneficiarios, así como al reembolso de gastos en nuevas inversiones efectuados hasta seis meses antes de la fecha de recepción por la GERENCIA, de la solicitud de los apoyos autorizados. La recuperación de los apoyos otorgados por el subprograma de agronegocios se formalizará en el convenio de concertación que para la entrega de los apoyos suscriban los beneficiarios con la GERENCIA. Los importes recuperados del subprograma de agronegocios deberán devolverse en un plazo no mayor a 12 meses contados a partir de la fecha de su recepción.

Consultas

Los detalles específicos de las Reglas de Operación podrán ser consultados en la página WEB http://www.firco.gob.mx/, en donde se encuentran disponibles los siguientes documentos: “REGLAS de Operación del Programa de Riesgo Compartido para el Fomento de Agronegocios (FOMAGRO)”. Publicadas en el DOF del 2 de marzo del 2005. “MODIFICACIONES a las Reglas de Operación del Programa del Fondo de Riesgo Compartido para el Fomento de Agronegocios (FOMAGRO), publicadas el 2 de marzo de 2005 y de sus modificaciones publicadas el 7 de marzo de 2006” . Publicadas en el DOF del 15 de marzo del 2007.

Dudas y aclaraciones: Dirección Ejecutiva de Apoyo a los Agronegocios. Av. Municipio Libre 377, piso 9 ala A, Col. Santa Cruz Atoyac, Del. Benito J uárez, México, D.F., C.P. 03310. Tel. +52 (55) 50621200 ext. 1036 http://www.firco.gob.mx/ FIRCO cuenta con Gerencias Estatales en todo la república, donde también se puede acudir para dudas y consultas http://www.firco.gob.mx/


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VII. Costo de los Sistemas de Biogás Como referencia, a continuación se mencionan algunos costos relacionados con el sistema de aprovechamiento de biogás, los que incluyen los conceptos de ingeniería diseño del sistema, el biodigestor, el equipo complementario y el motogenerador. Estos costos tienen como propósito sólo orientar al productor sobre los niveles de posibles desembolsos económicos que se tendrían que realizar por adoptar esta tecnología; y necesariamente sus precios tendrán una variabilidad de acuerdo al proveedor y al tipo y características de la unidad productiva en donde va ha ser instalado el sistema. 7.1. Sistema de biodigestión, sin moto generador

De acuerdo con información de algunos proveedores, los costos del sistema de biodigestión, en general, sin incluir el motogenerador, se ubican en los siguientes niveles: Porcentaje del costo total Ingeniería y diseño 9.31% Fosa de mezclado 4.66% Biodigestor 62.12% Sistema de Manejo de Gases 6.21% Quemador 9.31% Laguna secundaria 7.76% Filtro 0.62% Total 100.00% Concepto

En función de distintos tamaños de unidades productivas (en este caso, sólo establos lecheros y granjas porcinas), y tomando en consideración diferentes rangos de existencias animales, los costos en su expresión monetaria se ubicarían en los siguientes niveles BOVINOS LECHE (VIENTRES) N° de Ani males 200-500 1000-2000 3000

EQUIVALENTE EN PORCINOS N° de Ani males 1000-2500 5000-1000 15000

COSTOS DEL SISTEMA (SIN INCLUIR MOTOGENERADOR) $1,462,570.00 $2,019,783.99 $2,577,000.00


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Lo anterior, se muestra de manera desglosada en la siguiente tabla: BOVINOS LECHE (VIENTRES) N° de Ani males 200-500

EQUIVALENTE EN PORCINOS N° de Ani males 1,000-2,500

INGENIERIA Y DISEÑO $114,000.00

FOSA DE MEZCLADO $70,500.00

BIODIGESTOR

1,000-2,000

5,000-1,000

$177,009.31

3,000

15,000

$240,018.63

COSTOS DEL SISTEMA QUEMADOR

LAGUNA SECUNDARIA

FILTRO

TOTAL

$940,470.00

SISTEMA DE MANEJO DE GASES $94,000.00

$141,000.00

$95,000.00

$7,600.00

$1,462,570.00

$95,254.66

$1,270,697.12

$127,006.21

$190,509.63

$147,507.06

$11,800.00

$2,019,783.99

$120,009.31

$1,600,924.25

$160,012.42

$240,018.63

$200,015.52

$16,001.24

$2,577,000.00

Es de resaltar que estos costos son referenciales y que será necesario que el productor establezca contacto con los proveedores de bienes y servicios de su elección, con objeto de que se pueda diseñar el sistema de aprovechamiento de biogás de acuerdo a sus necesidades. Esta es, ya sea para fines de contabilizar bonos de carbono, producir energía eléctrica o aprovechar el biogás de forma directa para otros usos. 7.2. Costo de moto generadores

Por otra parte, y considerando como una de las necesidades del productor, el aprovechar el biogás para la generación de energía eléctrica, se hace necesario establecer los requerimientos de dicha energía que demande. De esto dependerá el tipo de motogenerador, la capacidad, y la cantidad de los mismos, con el que se complementará el sistema de biogás. Las capacidades de generación de energía eléctrica, para distintos tipos de motogeneradores, se pueden observar en el siguiente cuadro: Capacidad del Capacidad estimada motogenerador de generación en Kw de energía eléctric a (Concentracio nes de metano al 50%) Kw/h 60 48.43 50 35.47 40 30.52 30 24.38 25 17.09 15 11.47 Con base en información de algunos proveedores

Las respuestas a las necesidades de consumos de energía eléctrica provenientes del aprovechamiento de biogás, establecerán el costo del o los motogeneradores más convenientes Para orientar a los productores con relación a los costos de los motogeneradores a continuación se describen algunas cotizaciones. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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Ejemplos d e cotizacion es de motogeneradores realizadas en 2006. MOTOR GENERADOR MARCA SIEI • • • •

30 KW Generación de energía eléctrica y generación de agua caliente Automático Llave en mano Importado de Europa Precio (pesos M.N.) 340,000.00 IVA (pesos M.N.) 51,000.00 Impuestos de importación (pesos M.N.) 13,600.00 TOTAL (pesos M.N.) 404,600.00

• • • •

75 KW Automático Generación de energía eléctrica y generación de agua caliente Llave en mano Importado de Europa Precio (pesos M.N.) 850,000.00 IVA (pesos M.N.) 125,500.00 Impuestos de importación (pesos M.N.) 34,000.00 TOTAL (pesos M.N.) 1,009,500.00

MOTOR-GENERADOR MARCA PERKINS • • • •

60 KW Nacional Solo generación de electricidad Solo y con instalación Precio Solo del Motor-generador Concepto Manual Automática Precio (pesos M.N.) 191,500.00 221,500.00 IVA 28,725.00 33,225.00 Total 220,225.00 254,725.00

Precio Incluyendo instalación Concepto Precio (pesos M.N.) Instalación de Tubería y Soportaría Instalación de Tanque de almacenamiento de diafragma de lona Cal. 610 Fabricación de filtro Cuarto de generador eléctrico Instalación Eléctrica Subtotal IVA Total

Manual 191,500.00 62,900.50 15,327.75 4,900.00 30,785.00 60,526.20 365,939.45 54,890.92 420,830.37

Automática 221,500.00 62,900.50 15,327.75 4,900.00 30,785.00 125,906.70 461,319.95 69,197.99 530,517.94


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MOTOGENERADOR CATERPILLAR • • •

85 KW Importado Sin instalación Precio (en dólares US) 66,000.00 IVA 9,900.00 Total 75,900.00

MOTOGENERADOR SPROESSER (CICLO STIRLING) • • • • •

Unidas de generación eléctrica, con motor de combustión externa (ciclo Stirling) 55 KW Para adaptarse a biogás Generación de energía eléctrica y generación de agua caliente Importado Precio (en dólares US) (unidad básica) 79,950.00 Accesorios (en dólares US) 8,590.00 Precio total motor-generador (en dólares US) 88,540.00 IVA 15% (en dólares US) 13,281.00 TOTAL (en dólares US) 190,361.00

MOTOGENERADOR GUASCOR • • • •

Modelo FG180 170 KW Generación de energía eléctrica Importado de Europa Precio (en Euros) 227,000.00 IVA 15% (en Euros) 34,050.00 Importación y transporte al lugar 5% (en Euros) 11,350.00 Instalación y equipos periféricos 30% (en Euros) 68,100.00 TOTAL (en Euros) 340,500.00


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VIII. Impacto del Proyecto 8.1. Consum o de biog ás para la operació n del moto generador

Los motoregeneradores utilizados en el proyecto tienen una potencialidad de generación de energía eléctrica mensual en promedio de 43,200 kw/h (60 kw x 24 horas x 30 días), lo que implica que para utilizar esta capacidad se debe tener una alimentación constante del combustible para mantener su operación. En función del abastecimiento de la cantidad de biogás destinado a un motogenerador determinado, y el número de horas de su funcionamiento, se puede establecer el consumo de biogás necesario para su operación. La siguiente tabla muestra el abastecimiento de biogás durante 24 horas, de manera específica para el tipo de generador utilizado dentro del proyecto, cuyo nivel de consumo promedio de biogás es de 750 pies cúbicos por hora, o bien un equivalente de 22.00139436 m3/h. CONSUMO DE BIOGAS POR EL MOTOR ENERADOR EN UNA HORA m3/hr. 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436 22.00139436

N° DE HORAS DE USO DEL GENERADOR

CONSUMO DE BIOGAS POR EL MOTOR GENERADOR

CONSUMO DE BIOGAS POR EL MOTOR GENERADOR

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

m3/diarios 22.00 44.00 66.00 88.01 110.01 132.01 154.01 176.01 198.01 220.01 242.02 264.02 286.02 308.02 330.02 352.02 374.02 396.03 418.03 440.03 462.03 484.03 506.03 528.03

m3/mensuales 660.04 1,320.08 1,980.13 2,640.17 3,300.21 3,960.25 4,620.29 5,280.33 5,940.38 6,600.42 7,260.46 7,920.50 8,580.54 9,240.59 9,900.63 10,560.67 11,220.71 11,880.75 12,540.79 13,200.84 13,860.88 14,520.92 15,180.96 15,841.00


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Si el motor trabajara 24 horas, con el nivel de consumo de biogás de 15,841 m3 mensuales, se podría establecer un impacto con relación al ahorro de otros combustibles de origen fósil, utilizados en equipos similares. Equivalencia energética del biogás con r elación a otr os co mbustib les 1m3 de biogás (60% de metano) equivale a: 2 0.71 litros de gasolina o 0.55 litros de diesel o o 0.45 litros de gas licuado de petróleo

Bajo esa consideración se tendría posibilidad de desplazar el consumo de 11,247 litros de gasolina, ó 8,712 litros de diesel, ó 7,128 litros de gas licuado El siguiente cuadro muestra la generación de energía eléctrica para este tipo de generadores, en función de los niveles de abastecimiento de biogás por hora. CAPACIDAD DE GENERACION DE ENERGÍA ELECTRICA Kw 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

N° DE HORAS DE USO DEL GENERADOR

CAPACIDAD POR N° DE HORAS E N USO Kw/h

CAPACIDAD MENSUAL DE GENERACION kw/h al mes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960 1,020 1,080 1,140 1,200 1,260 1,320 1,380 1,440

1,800 3,600 5,400 7,200 9,000 10,800 12,600 14,400 16,200 18,000 19,800 21,600 23,400 25,200 27,000 28,800 30,600 32,400 34,200 36,000 37,800 39,600 41,400 43,200

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Citado por el Ing. Marcelo Muños R., en Modelos de Gestión Limpia para Residuos Municipales. Escuela Politécnica Nacional. Departamento del Medio Ambiente, 2004. Quito, Ecuador. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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Dependiendo del tipo y tamaño de la granja, los consumos de energía eléctrica de la red tradicional, se encuentran en un rango promedio de entre 13,000 a 50,000 kw/h mensuales. Las granjas que se encuentran por arriba de este rango promedio o que deseen maximizar el uso de la energía eléctrica generada con el biogás, con fines de utilizarla en equipos o infraestructura complementaria a la unidad productiva (por ejemplo, planta de alimentos, bombas de agua para zonas de riego, ampliación de infraestructura, etc); y que además cuenten con una alta disponibilidad de producción de biogás proveniente del biodigestor, necesariamente tendrían que adquirir los motores-generadores adicionales, en proporción a sus necesidades de energía eléctrica. Por otra parte, las horas de funcionamiento del equipo se ubican en un rango de entre 10 a 24 horas al día. Cabe señalar que la eficiencia de generación de energía eléctrica debe tomar en cuenta factores relacionados con la producción de biogás o mermas o pérdidas en su canalización para su combustión dentro del motor-generador, lo cual se reflejaría en las estimaciones correspondientes. El análisis muestra que, con este motogenerador, operado con biogás, la mayoría de las granjas cubren sus necesidades de energía eléctrica al interior de sus unidades productivas; siempre y cuando se garantice la eficiencia y abastecimiento del biogás en tiempo y forma; y que adicionalmente las unidades productivas cuentan con potencialidad para utilizar excedentes o canalizarlos a equipos e infraestructura complementaria, dependiendo del tipo y tamaño de la granja y el biodigestor. Partiendo de los datos anteriores, se puede inferir los grandes beneficios, que en términos de generación de energía eléctrica, pudiesen tener la instalación de sistemas de biogás dentro del sector agropecuario de nuestro país, en la totalidad de granjas porcinas y establos lecheros tecnificados; así como en rastros Tipo Inspección Federal (TIF) y rastros municipales. Como ejemplo se puede mencionar que de acuerdo a algunas estimaciones estadísticas, existen alrededor de 1,500 granjas porcinas tecnificadas y 3,000 establos tecnificados; así como 87 rastros TIF y más de 2,000 rastros municipales, de los cuales cerca de 900 rastros son susceptibles de incorporar esta tecnología. No obstante se requieren realizar esfuerzos adicionales para que dicha tecnología se masifique y sea adoptada por todas aquellas unidades productivas que cuenten con sistemas de manejo adecuado de desechos orgánicos. Cabe mencionar que este tipo de tecnología, antes de iniciar su aplicación contaba con barreras de desconocimiento que limitaba su adopción. Es anécdota que, cuando se iniciaron los proyectos de mitigación de gases de efecto invernadero a través de Mecanismos de Desarrollo Limpio entre 2004 y 2005, para que a través de la quema directa de biogás se contabilizaran “bonos de carbono” en granjas porcinas y establos, APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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existía desconfianza de los productores en cuanto a los ofrecimientos de las empresas desarrolladoras de estos proyecto, ya que las mismas realizaban la totalidad de la inversión y el productor sólo convenía el recibir un porcentaje por la venta de “bonos de carbono”. Esa barrera fue superada en cuanto los dueños de las unidades productivas observaron su beneficio económico, y muchos de ellos se acercaron a dichas empresas para incorporarse a los mismos. Otra de las barreras de desconocimiento fue el que no se creía que el uso de biogás produjese energía suficiente para cubrir las necesidades de las explotaciones. En este sentido, el aprovechamiento de biogás para generación de energía eléctrica impulsado por el FIRCO, fue la forma más eficiente para mostrar la potencialidad de la aplicación. Actualmente existe una creciente demanda por incorporar a las unidades productivas motogeneradores accionados con biogás, y ya muchos productores los están adquiriendo por cuenta propia. La viabilidad del proyecto, además de haber superado las barreras de desconocimiento de la tecnología, fue un catalizador adicional a los efectos generados por el PERA en sus actividades de fomento de las energías renovables. Este conjunto de experiencias, combinada con los Lineamientos de Política de la SAGARPA, en cuanto a que las acciones de la dependencia deben enmarcarse en un desarrollo rural sustentable, y en donde los programas de fomento agropecuario incorporen, en la medida de sus posibilidades la energía alternativa, ha abierto la oportunidad de que los agronegocios puedan contar con recursos canalizados a través del FIRCO no sólo para su desarrollo, sino que incluyan en sus procesos productivos aplicaciones de sistemas fotovoltaicos, de calentamiento solar y de biogás. 8.2. Impactos ambientales

En cuanto a los problemas de contaminación, para atender estos aspectos en términos de la legislación vigente, se han establecido diversos instrumentos tales como la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, la Ley de Aguas Nacionales, la Ley General de Salud, la Ley Federal de Derechos y la NOM-001SEMARNAT-1996, que establece lo límites máximos permisibls de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales; aunque de manera específica, en lo relacionado con la problemática de aguas residuales, solo son aplicables dos de estos instrumentos: La Ley Federal de Derechos y la NOM-0013. La Ley Federal de Derechos es en donde se establece el pago de derechos por el uso y aprovechamiento de cuerpos receptores de las descargas de aguas residuales, de acuerdo con el tipo del cuerpo receptor, al volumen de agua descargada y los contaminantes vertidos respecto a los límites máximos permisibles, y que en términos generales señala que:

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Estos documentos se pueden consultar en los Anexos de Información Documental Complementaria de Apoyo


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o

o

o

o

El pago de Derechos se realizará cuando se rebasen los límites permisibles de contaminantes. Se podrán disminuir del pago de derechos los costos de aparatos de medición y su instalación. No pagaran derechos quienes presenten a la Comisión Nacional de Agua un programa de acciones y cumplan con el mismo, para mejorar la calidad de las aguas residuales; o que contraten o utilicen servicio de empresas que traten aguas residuales. Se otorgaran descuentos a los contribuyentes que cuenten con plantas de tratamiento de agua.

Por su parte la NOM-001-SEMARNAT-1996, es un instrumento en donde, con el establecimiento de límites máximos permisibles, acompaña y complementa a la Ley Federal de Derechos y que, en términos generales señala que: o

o

Los responsables de las descargas de aguas residuales deberán cumplir con la Norma de acuerdo con el siguiente calendario: año 2000 para una carga de contaminantes (demanda bioquímica de oxigeno o sólidos suspendidos totales) mayor de 3.0 toneladas diarias; año 2005 para cargas de entre 1.2 a 3.0 toneladas diarias; y 2010 para cargas de menos de 1.2 toneladas diarias. Los responsables de las descargas de aguas residuales que rebasen los límites permisibles establecidos en la Norma, quedan obligados a presentar un programa de acciones u obras a realizar para el control de la calidad de sus descargas, de acuerdo al siguiente calendario: mayor de 3.0 toneladas diarias en junio de 1997; de 1.2 a 3.0 toneladas en diciembre de 1998 y de 1.2 toneladas diarias en diciembre de 1999.

Dada esta normatividad, los sistemas de aprovechamiento de biogás están demostrando que con mucho se coadyuva en la disminución de los impactos ambientales derivados de la mala administración de las excretas de los animales. 8.3. Situación ambiental debido a la generación de gases de efecto invernadero

Para tener una visión global de la problemática ambiental provocada por la mala administración de desechos orgánicos y que el aprovechamiento de biogás cuenta con un gran potencialidad de lograr beneficios en esta materia, como antecedente se menciona que derivado de las actividades antropogénicas en nuestro país, se producen diversos gases de efecto invernadero, que al incorporarse a la atmósfera inciden en la generación del llamado efecto invernadero.


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De acuerdo con el Inventario de GEI de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales4, en 1996 las emisiones de los principales GEI a nivel nacional, en equivalentes de CO2 fue de 691,318 Gg; de los cuales 514,048 Gg (74%) corresponden a CO2; 162,848 Gg (24%) a metano y 14,422 Gg (2%) a óxido nitroso. 5 Emisiones de GEI a nivel nacional

itroso Bióxido de Carbono 74% Metano 24%

Por sectores, estas emisiones sumando los tres gases de GEI (en equivalentes de CO2) fueron, en procesos de combustión, 219,432 Gg (31.7%); en transporte 100,159 Gg (14.5%). Las emisiones fugitivas de metano fueron de 49,799 Gg (7.2%); las emisiones por procesos industriales fueron de 43,121 Gg (6.2%); La agricultura y la ganadería emitieron, de esos tres gases, 55,674 Gg (8.1%). El sector forestal, 161,422 Gg (23.4%); y el manejo de desechos urbanos 61,710 Gg (8.9). Emisiones de GEI por sectores

Desechos urbanos 8.93%

Combustión 31.74%

Forestal 23.35% Transporte 14.49% Agricultura y ganadería 8.05%

P. Industriales 6.24%

F. de metano 7.20%

En el caso específico del sector agropecuario, del total de sus emisiones (55,674 Gg) el 82% correspondió a gas metano, y la diferencia a los otros gases, haciendo mención de que en términos de contaminación el metano es 21 veces más contaminante que el bióxido de carbono. Una parte importante de la emisión de gas metano, es la actividad ganadera, cuya fermentación entérica de los semovientes y la fermentación anaeróbica del manejo de 4

Este documento se puede consultar en los Anexos de Información Documental Complementaria de Apoyo Equivalencias de CO2.- Por su capacidad para retener radiación infrarroja, un gramo de metano equivale a 21 gramos de bióxido de carbono en una escala de tiempo de 100 años, tomando en cuenta sus propiedades moleculares y su tiempo de residencia en la atmósfera. Un gramo de óxido nitroso equivale a 310 gramos de bióxido de carbono. El símbolo Gg es utilizado como la unidad de medida de masa equivalente a 10 9 gramos empleada para las emisiones de GEI (10 9 gramos = 1,000,000,000 gramos = 1,000,000 Kilos = 1,000 Toneladas) 5


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las excretas se estima, según la fuente mencionada, en un equivalente de CO 2 de 2,123 Gg. Bajo esta consideración, el aprovechamiento de biogás y la utilización del metano, principal compuesto del mismo, al transformarlo en CO2 mediante su quema directa o bien su aplicación como combustible para accionar motogeneradores, es de hecho uno de los beneficios ambientales al atender los factores que inciden en el cambio climático. Como se mencionó anteriormente, en el caso de los proyectos de mitigación del cambio climático desarrollados por diversas empresas a través de los Mecanismos de Desarrollo Limpio, se atiende la disminución de gases de efecto invernadero; ya que en términos de contaminación el metano es 21 veces más contaminante que el bióxido de carbono. De acuerdo con los documentos de diseño de este tipo de proyecto (Project Design Document6), se estima que un cerdo (promedio, en diversos ciclos productivos) tiene la capacidad de reducir la emisión de gases equivalentes a CO2 en 0.9067 toneladas anuales, aprovechando las excretas para sistemas de biodigestión y su quema directa. Bajo este supuesto y considerando que las 9 granjas seleccionadas dentro del proyecto cuentan con un total de 76 mil cerdos, se tiene la capacidad de reducir emisiones equivalente en CO2 en aproximadamente 68.8 miles de toneladas anuales, bajo los proyectos de Mecanismo de Desarrollo Limpio. No obstante la importancia de este dato, el proyecto de aprovechamiento de biogás planteó que dicho aprovechamiento descansará en el manejo de la materia orgánica, el cual se encuentra en función del manejo y utilización de excretas por las características de los sistemas productivos. De ahí la importancia que se tendría al masificar los sistemas de aprovechamiento de biogás en el sector agropecuario. Se estima que tan sólo en las explotaciones pecuarias, con sistemas de confinamiento de ganado y que cuentan con buenas prácticas en el manejo del estiércol (granjas porcinas, establos lecheros, corrales de engorda), se tendría una capacidad de producción de biogás de cerca de 23 mil millones de m3 al año de biogás. Partiendo del supuesto de que se pudiese aprovechar en su totalidad estos 23 mil millones de m3 en generación de energía; y considerando que la equivalencia promedio de biogás (con un componente de 60% de metano) es igual a 1.89 Kw/h por m3 de biogás, el potencial de esta parte de la oferta de desechos orgánicos sería de 43,693 Gw/h.

6

AWMS-GHG Mitigation Proyect MX05-B-09

7

El dato considera un inventario de animales dentro del AWMS-GHG de 23,200 cerdos en promedio y una reducción de emisiones de equivalente en CO2 de 21,023 toneladas anuales. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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IX. Análisis Beneficio Costo 9.1. Con las condicio nes en que se desarrollo el proyecto

Si bien el proyecto incluyó el apoyo del 50% del motogenerador, en el análisis financiero se parte del supuesto de que el productor invirtió la totalidad de inversión del mismo y su instalación, incluyendo además los gastos de mantenimiento del equipo. Esto, con objeto de reflejar de forma más clara la rentabilidad del proyecto en cuanto a la inclusión de este componente. En este sentido, los rubros de egresos son los siguientes: Motogenerador Instalación (promedio) Gastos de mantenimiento

$220,225.00 $244,500.00 $ 30,000.00

En cuanto a ingresos se consideró pertinente establecer un ingreso por sustitución respecto al consumo de energía eléctrica equivalente en promedio a 31,500 kw/h mensuales, con una tarifa de $0.90 por kw/h, cuyo costo promedio mensual de consumo de energía eléctrica sería de $28,350.00 (31,500 x $0.90), o su equivalente anual de $340,200.00 Dado que la inversión se estima recuperarla en 1.5 años, y a fin de facilitar el análisis financiero, el escenario del proyecto se establece en un periodo de 5 años, Cabe señalar que la vida útil del motogenerador se encuentra en un rango de 5 a 10 años, lo cual esta en función de su adecuado mantenimiento. La depreciación anual del motogenerador, considerando su valor inicial de $220,225.00 y una vida útil de 10 años es de: $220,225.00/10 = $22,022.50 En un escenario de 5 años, su Valor Residual sería equivalente a $110,112.50 Se considera una tasa de actualización del 12%, con objeto de ubicar los niveles de la Tasa Interna de Retorno (TIR) y el Valor Actual Neto (VAN) Con base en los datos anteriores se establecería el siguiente cuadro de información


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AÑO 0

AÑO 1

AÑO 2

AÑO 3

AÑO 4

AÑO 5

EGRESOS TOTALES

-$464,725.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

Costo del motogenerador (incluyendo instalación) Gastos de mantenimiento del motogenerador INGRESOS TOTALES

-$464,725.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

$0.00

$340,200.00

$340,200.00

$340,200.00

$340,200.00

$450,312.50

Ahorros consumo de energía

$0.00

$340,200.00

$340,200.00

$340,200.00

$340,200.00

$340,200.00

Valor residual del motogenerador

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$110,112.50

-$464,725.00

$310,200.00

$310,200.00

$310,200.00

$310,200.00

$420,312.50

CONCEPTO

UTILIDAD

El análisis financiero mostró que en este escenario de 5 años, la TIR fue de 62.1% que con mucho supera a la tasa de actualización del 12%. Esto significa que durante este periodo, en términos de la TIR, se recupera la inversión y se obtiene una rentabilidad en promedio del 62.1%. El VAN se ubica en los $639,247.65, que representa la utilidad neta en el periodo, a la tasa de actualización del 12%. Al establecer el cociente de la corriente de los costos (egresos) con respecto a la corriente de los beneficios (ingresos), da como resultado que la relación beneficio costo (B/C) se ubica en 2.9, lo que muestra que por cada peso invertido se obtiene 1.9 pesos. El comportamiento de lo indicadores anteriores, insertan a este tipo proyecto dentro de una gran viabilidad económica. Entre mayor vida útil del motogenerador mayor calidad de los indicadores económicos. Si la vida del motogenerador fuese de tan sólo 5 años, y considerando los mismos datos del cuadro anterior, a excepción del valor residual, los indicadores sería. TIR=60.5% VAN= $583,461.00 B/C= 2.7 De manera similar, si dentro del análisis se considerara un periodo de 10 años, los indicadores serían los siguientes: TIR=66.3% VAN= $1,149,976 B/C= 4.4 APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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9.2. Buscando la efici encia de la generación de energía eléctrica.

Como supuesto adicional, si se logra la eficiencia de la producción de energía eléctrica, en función de la capacidad del motogenerador, que como ya se indicó es de producir 43,200 Kw/h mensuales, la amortización sería en un menor tiempo; ya que los ahorros de consumo de energía equivaldrían con dicha tarifa a $466,560.00 anuales. Esto muestra que existe una relación económica de la cantidad del consumo de energía de la red tradicional con la posibilidad de sustituirlo con la energía producida con el aprovechamiento del biogás y la capacidad de producción de biogás en los procesos de biodigestión. Bajo este supuesto la TIR alcanzaría un valor del un 91%, y la recuperación prácticamente se daría en el primer año, como se observa a continuación. AÑO 0

AÑO 1

AÑO 2

AÑO 3

AÑO 4

AÑO 5

-$464,725.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$464,725.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

-$30,000.00

$0.00

$466,560.00

$466,560.00

$466,560.00

$466,560.00

$576,672.50

Ahorros consumo de energía

$0.00

$466,560.00

$466,560.00

$466,560.00

$466,560.00

$466,560.00

Valor residual del motogenerador

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$0.00

$110,112.50

-$464,725.00

$436,560.00

$436,560.00

$436,560.00

$436,560.00

$546,672.50

CONCEPTO EGRESOS TOTALES Costo del motogenerador (incluyendo la instalación) Gastos de mantenimiento del motogenerador INGRESOS TOTALES

UTILIDAD

TIR=91.1% VAN= $1,045,943.00 B/C= 3.9 Este supuesto nos permite inferir, que en la búsqueda de lograr una mayor producción de energía eléctrica, existe una disminución de costos y un aumento de la rentabilidad, lo cual puede ser complementado con adquisición de equipos adicionales. Una de las granjas que fue apoyada con el proyecto, la granja “Ana Margarita”, adquirió por cuenta propia un motogenerador adicional ya que ante la potencialidad de generación de energía eléctrica, esta alimentando instalaciones y equipos adicionales usados en las zonas de riego y una nave avícola, entre otras cosas.


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9.3. Consid erando el sistema completo de biog ás

La información obtenida dentro del proyecto permitió contar con elementos para poder estimar escenarios adicionales, en donde se vislumbrara la posibilidad de que los productores pudiesen invertir en sistemas completos para el aprovechamiento de biogás. En el siguiente cuadro se muestra un ejercicio considerando que el productor realiza la inversión total del sistema completo de biogás, partiendo del supuesto que recibirá una comisión similar por la venta de “bonos de carbono” como la recibe actualmente, y que racionalmente aprovecha la potencialidad de energía eléctrica que le es proporcionado por un motogenerador que produce 43,200 Kw/h al mes. El tiempo de recuperación de la inversión se realiza en 3.7 años El escenario es a 10 años, estimando el mismo tiempo de vida útil de motogenerador y del biodigestor.

CONCEPTO

AÑO 0

EGRESOS TOTALES Costo del Biodigestor Costo del motogenerador (incluyendo la instalación) Gastos de mantenimiento del biodigestor Gastos de mantenimiento del motogenerador INGRESOS TOTALES Comisión Bonos de Carbono Ahorros Consumo de Energía UTILIDAD

-$1,964,725.00 -$1,500,000.00 -$464,725.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 -$1,964,725.00

AÑO 1 AL AÑO 10 -$80,000.00 $0.00 $0.00 -$50,000.00 -$30,000.00 $616,500.00 $150,000.00 $466,500.00 $536,500.00

TIR=24.2% VAN= $952,338.00 B/C= 2.1 La instalación de un sistema completo de biogás, bajo este supuesto es técnica y económicamente viable, pero hay que resaltar que en los niveles de ingresos la comisión por venta de bonos de carbono es uno de los componentes importantes, de lo cual se infiere que muchos de los sistemas a instalar en un futuro cercano, estarán influenciados por aquellas empresas vinculadas con proyecto relacionados con los Mecanismos de Desarrollo Limpio. En otro escenario similar, pero omitiendo los beneficios de la comisión por bonos de carbono, se tendrían los siguientes resultados. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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CONCEPTO

AÑO 0

EGRESOS TOTALES Costo del Biodigestor Costo del motogenerador (incluyendo la instalación) Gastos de mantenimiento del biodigestor Gastos de mantenimiento del motogenerador INGRESOS TOTALES Ahorros Consumo de Energía UTILIDAD

-$1,964,725.00 -$1,500,000.00 -$464,725.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 -$1,964,725.00

AÑO 1 AL AÑO 10 -$80,000.00 $0.00 $0.00 -$50,000.00 -$30,000.00 $466,500.00 $466,500.00 $386,500.00

TIR=14.7% VAN= $195,612.00 B/C= 1.5 Lo interesante de estos últimos indicadores muestran que si bien sigue siendo rentable el proyecto, el acercamiento de la TIR a la tasa de actualización y la B/C cercana al valor de uno, el nivel de la VAN y el que la recuperación de la inversión pueda lograse en un plazo cercano a los 5 años, son factores que pueden inducir a que los productores se vean desalentados a invertir en este tipo de proyectos. Bajo estas condiciones, el lograr impulsar sistemas completos de biogás tendrá que contar con incentivos para su instrumentación. Uno de estos incentivos seguirá siendo en que el aprovechamiento de biogás ira acompañado de beneficios en cuanto a la disminución del impacto ambiental de aquellas unidades productivas que generan gran cantidad de desechos orgánicos. Muchos de los sistemas estarán vinculados con proyectos dentro de los Mecanismos de Desarrollo Limpio. Otro incentivo que jugará un papel importante en el corto plazo, será el subsidio y/o financiamiento de sistemas de aprovechamiento de biogás, en donde los programas gubernamentales deberán tener una gran participación.


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X. Contribución al Mercado Nacional Los módulos demostrativos instalados están induciendo que el mercado relacionado con el aprovechamiento de biogás atienda el sector agropecuario con fines de ubicar sus aplicaciones en la generación eléctrica y para su uso dentro de los procesos productivos. Hasta hace poco, el mercado de aprovechamiento de biogás para la generación de energía eléctrica se había concentrado en los llamados rellenos sanitarios o tiraderos de basura, los cuales por los grandes volúmenes de desechos que generan, los hacen muy atractivos para este propósito. En el momento que las mediciones de gases de efecto invernadero contabilizan aquellos gases resultado de la fermentación entérica de los animales y del manejo de las excretas se da a un giró a los sistemas de aprovechamiento de biogás. Ahora las explotaciones ganaderas con sistemas de confinamiento de los animales y manejo adecuado de las excretas están, se están volviendo importantes para instrumentar este tipo de sistemas. La experiencia de los 9 módulos demostrativos instalados en tres estados mostró que ha sido una forma indirecta de generar empleos que benefician a la localidad. En las distintas visitas que personal de la UACM y el FIRCO realizaron a las granjas, se pudo observan que los técnicos encargados de la asistencia técnica relacionada con el biodgestor y los técnicos encargados de las mediciones periódicas del biogás generado, eran habitantes de los lugares cercanos a las explotaciones y que habían sido contratados en tiempos recientes (hace un año o dos). También se tuvo conocimiento que los sistemas requerían de algunos insumos o componentes, que están siendo elaborados de forma local o regional. Este es el caso de los mecheros de quema de biogás. Las actividades de construcción de la infraestructura e instalación de los sistemas se esta realizando en gran medida con personal local. Cuando se inicia la instalación de los motogeneradores y su puesta en operación en los módulos demostrativos, algunos distribuidores de equipos locales incorporan en sus ofertas equipos de generación eléctrica accionados con biogás. Es el caso de Nuevo León, en donde se están ofertando motores de Ciclo Stirling o en Sonora con los motores Caterpillar. También se han establecido alianzas entre proveedores y empresarios para estar en posibilidad de atender este mercado potencial. Es el caso de las empresas Agcert y MOPESA (que es la empresa proveedora de los motores del proyecto), que están APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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intercambiando experiencias para que los sistemas de biodigestión de la primera empresa se complementen con los motogeneradores de la segunda. Como se puede observar, estas acciones están siendo detonantes del empleo local y regional y de la activación de talleres locales, que paulatinamente, con la transferencia de la tecnología, tenderán a desarrollarse. Es muy previsible que el mercado de aprovechamiento de biogás se incremente en el corto plazo, con la consecuente presión de demanda de bienes y servicios. En este sentido, hay que considerar que uno de los problemas que se tiene en cuanto a la atención de la demanda, es que mucha de la tecnología para el aprovechamiento del biogás requiere de empresas extranjeras que la aplican a través de diversos paquetes tecnológicos. No se tiene a nivel nacional una industria que produzca sistemas de biogás, de forma sistemática. Las oportunidades que se tienen para aplicar esta tecnología harán necesario el vincularse con organismos promotores de la tecnología, tanto a nivel internacional, como nacional, promover la creación de empresas y diseñar mecanismos de financiamiento para su mejor desarrollo. Del reducido padrón de oferentes existentes, dedicados al mercado del aprovechamiento del biogás, destacan las empresas que se dedican a comercializar los aspectos relacionados con la eliminación de gases de efecto invernadero, consistentes en realizar inversiones en proyectos de generación de biogás para su quema y con ello colocar en el mercado los llamados “bonos de carbono”. Otras empresas y consultorías se centran en promover la reducción de emisiones de gases de metano, provenientes de los desechos de las actividades ganaderas, en un marco de disminución de impacto ambiental, promoviendo el uso de sistemas para la recuperación de biogás, tales como los digestores anaeróbicos, para su uso en la producción de calor y energía eléctrica. Por otra parte, algunas empresas nacionales y distribuidores de equipo de generación eléctrica, están iniciando su incursión en este tipo de mercado. Muchos de los motogeneradores, diseñados específicamente para utilizar como combustible al biogás son de importación. No obstante, a nivel nacional se han realizado adecuaciones de motogeneradores de combustible tradicionales, para que trabajen con biogás y existen ya empresas que están ofreciendo estos productos. Como ejemplos de empresas dedicadas al mercado de aprovechamiento de biogás, con diferentes ofertas de bienes y servicios, a continuación se mencionan algunas de ellas.


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AgCert México Servicios Ambientales, S. de R.L. de C.V. (Es filial de AgCert International, Ltd. En Dublín, Irlanda).

Los bienes y servicios que ofrece se refieren a la eliminación de gases efecto invernadero, así como la subsecuente comercialización de bonos de carbono en el mercado internacional. Dentro de los proyectos relacionados con los Mecanismos de Desarrollo Limpio, la empresa se encarga de todo el proceso, desde contactar al productor, desarrollar la tecnología, hasta gestionar el proyecto, construyendo los equipos de recolección y biodigestión. Ofrece al productor un porcentaje de la venta de los bonos. Dentro de sus proyecciones a 5 años prevén atender cerca de 1,500 proyectos. EcoSecurities Ltd.

EcoSecurities es una empresa dedicada al desarrollo e intermediación financiera de créditos de carbono, en el mercado de reducción de emisión de global. Dentro de sus servicios ofrece asociación en participación para proyectos de mitigación de emisiones de metano, como sería el caso de los tiraderos de basura. Además promueve financiamiento integral, tecnología y desarrollo de proyectos, en otros sectores de mitigación de emisiones de metano, tales como los de digestión anaeróbica y minas de carbón. Su categoría de operación se centra en establos lecheros de 1,000 vacas (pequeños) y 4,000 (grandes); en granjas porcinas de 5,000 (pequeñas) y 20,000 animales (grandes). AgSTAR Program

El programa AgSTAR es patrocinado conjuntamente por la Agencia de Protección Ambiental (EPA), el Departamento de Agricultura y el Departamento de Energía de los Estados Unidos Es un programa diseñado para reducir las emisiones de gases de metano provenientes de los desechos de las actividades ganaderas, promoviendo el uso de sistemas para la recuperación de biogás, tales como los digestores anaeróbicos, para su uso en la producción de calor y energía eléctrica (ó simplemente para la quema). Los sistemas de recuperación de biogás son efectivos en unidades ganaderas confinadas, en donde se facilita el manejo de las excretas, como es el caso de las granjas porcinas y establos lechero. AgSTAR provee de un acervo de información y herramientas para dar asistencia a los productores en cuanto a la evaluación e implementación de esto sistemas, incluyendo su orientación, facilitando listados de proveedores, distribuidores y servicios de la APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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industria relacionada con los sistemas, proporcionando asistencia sobre las características y funcionamiento de los digestores, así como en el manejo más adecuado del estiércol; y otorgando reconocimientos a los productores por sus iniciativas voluntarias para el mejoramiento del medio ambiente Así mismo, provee de información sobre programas y estrategias de financiamiento, como serían préstamos con intereses bajos, permisos e incentivos fiscales; con el fin de ayudar a las partes interesada en la implementación del proyecto. El programa AgSTAR provee de información para identificar los sistemas apropiados, pero no provee el financiamiento de los proyectos. No obstante, proporciona información de las oportunidades que proporcionan las acciones gubernamentales y privadas, sobre este tipo de proyectos. En cuanto a los motogeneradores, la empresa participante en el proyecto fue MOPESA Motores Power, S.A., cuya razón social hasta hace algunos años había sido MOTORES PERKINS, S.A. Esta es una empresa que atiende los requerimientos del sector automotriz, industrial y agrícola, mediante el ofrecimiento de motores, chasises, camiones y plantas generadoras de energía eléctrica que funcionan con Gas LP, Gas natural o Diesel y recientemente, el accionado con biogás. El motogenerador incorporado al proyecto por esta empresa fue uno de capacidad de generación de 60 kw y actualmente se encuentran diseñado un motor de 30 kw. Pero las experiencias de las granjas porcinas en la generación de energía eléctrica mediante el uso del biogás, esta induciendo que el mercado de proveedores tienda a incrementarse. Esto se ha observado en las replicas de los sistemas en donde se han instalado motores SPROESSER y Caterpillar. Esta tendencia, además de estar beneficiando a este nicho de mercado, permitirá que los demandantes cuenten con un mayor abanico de posibilidades y opciones para adecuarlas a sus necesidades de generación de energía.


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XI. Impacto Económico Regional Dentro de los principales aspectos que interesan a los porcicultores, obviamente se encuentran los económicos, muchas veces vinculados con los precios del producto, su comercialización y la rentabilidad de la explotación. Aunque si no existiesen condiciones sanitarias adecuadas, es muy probable que los aspectos económicos se verían afectados por esta variable. En el caso de los beneficios, resultado de la instrumentación del proyecto de aprovechamiento de biogás, se coadyuvó de manera directa en la disminución de costos de las unidades productivas, en lo correspondiente a la generación de energía eléctrica, y por otra parte, con los sistemas de biodigestión de los desechos, se coadyuvó a la reducción de vectores transmisores de enfermedades y mitigación del impacto ambiental. Uno de los principales problemas de la porcicultura es que en sus procesos de producción de cerdos, se genera una gran cantidad de desechos orgánicos, que al no manejarse adecuadamente inciden en efectos contaminantes. Estos desechos orgánicos, dentro de las granjas porcinas, consisten en residuos sólidos y líquidos que son acarreados por el agua en los procesos de lavado de las instalaciones, y que contienen principalmente el estiércol de los cerdos (con su parte sólida y la orina), además del alimento no consumido, entre otros componentes. Este conjunto de elementos es lo que se ha denominado aguas residuales, y que dadas las características de su contenido, conlleva elementos patógenos y contaminantes, que ha hecho el que las autoridades ambientales y de administración del agua intervengan para mitigar su impacto. En función de lo anterior, el impacto del proyecto en términos económicos y sociales debe considerar esta situación, ya que de estar ubicado el proyecto en una zona productora de cerdos importante, con mucho, el sistema de aprovechamiento de biogás atiende esta problemática. Los sistemas instalados dentro del proyecto se ubicaron en los estados de Sonora, J alisco y Nuevo León, en ese orden de importancia. En el caso de Sonora, se ubicaron en los municipios de Cajeme, Navojoa y Hermosillo; en J alisco en Tepatitlán y en Nuevo León en Montemorelos y Cadereyta. El municipio de Cajeme, en Sonora, se ubica en el suroeste del estado, con cabecera en Cd. Obregón. Dentro de la actividad ganadera, además de la porcicultura, se práctica la ganadería bovina, la avicultura y la ovinocultura. La porcicultura se desarrolla con la más moderna tecnología, lo que permite que sus productos destaquen en el mercado nacional e internacional


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El municipio de Navojoa se localiza al sur del estado de Sonora. La actividad económica del municipio ha estado sustentada en la producción agropecuaria, el comercio y los servicios, siendo las actividades principales la agricultura y ganadería. En cuanto a ganadería, esta actividad se concentra en la porcicultura y la avicultura, registrándose en 1993 volúmenes de producción del orden de 40,252 y 27,564 toneladas en carne de porcinos y aves respectivamente. Cabe destacar que la porcicultura local mantiene una importante participación a nivel estatal, al representar casi un 50 por ciento tanto en número de cabezas como en volumen de producción. El municipio de Hermosillo se ubica al oeste del estado de Sonora. La ganadería ha sido un sector tradicionalmente importante en el municipio. La avicultura, la porcicultura y la ganadería bovina, han sido las principales actividades ganaderas. Cabe destacar que en los últimos años la porcicultura ha presentado un desarrollo importante dentro del municipio. En el caso de J alisco, en el centro de la entidad se ubica el municipio de Tepatitlán, dentro de cuyas actividades económicas ha destacado la cría ganado bovino de carne y leche, porcino, ovino, caprino, equino, y aves de postura. En lo que respecta a Nuevo León, en su parte central se localiza el municipio de Motemorelos, en el cual la actividad ganadera, hasta hace 5 años, se había concentrado en la cría de ganado bovino, no obstante, desde entonces se esta generando una actividad muy intensa en la producción de cerdos, en granjas de ciclo completo. En el límite con Montemorelos, hacia el sur, se localiza el municipio de Cadereyta, cuya vocación ganadera ha sido la explotación de ganado vacuno, equino, lanar y caprinos, destacando actualmente la avicultura y porcicultura tecnificada. Para el caso de las granjas porcinas del proyecto, y de las existentes en los estados en donde se instrumento, los sistemas de aprovechamiento de biogás serán un ejemplo de la mitigación impacto ambiental, en donde los beneficios más perceptibles de forma directa han sido la disminución de olores y vectores transmisores de enfermedades. Por otra parte, la construcción de sistemas de biodigestión esta atendiendo de manera directa la problemática de las aguas residuales que anteriormente se canalizaba a diferentes cuerpos de agua (ríos, lagunas y mantos freáticos) con las consecuencias de su contaminación. Sin perder de vista los beneficios locales, la importancia del impacto regional radica que estas entidades cuentan con una porcicultura en constate desarrollo, en particular los estados de Sonora y J alisco, cuyo lugar en la producción de carne en canal de porcino es muy importante, ya que las dos entidades aportan el 38.5% de la producción nacional, la cual es de 1.1 millones de toneladas anuales. Aunque el estado de Nuevo León participa con tan sólo el 1.4 por ciento de la producción nacional, en dicha entidad actualmente se esta desarrollado de manera dinámica la porcicultura tecnificada. Como referencia, la siguiente grafica muestra la participación de los 7 principales estados productores de carne en canal de porcino. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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Producció n nacional de carne de bovino en 2006 = 1.1 millones de to neladas

SONORA 19%

JALISCO 19%

YUCATÁN 9%

LOS DEMÁS 26%

MICHOACÁN 4%

VERACRUZ 6%

GUANAJUATO 9% PUEBLA 8%

Fuente: SIAP-SAGARPA

Por otra parte, y quizá como dato más importante, es lo relacionado a las existencias de cerdos en las entidades en donde se realizó el proyecto, en particular J alisco y Sonora, los cuales concentran el 22.4% de las existencias a nivel nacional, y que ascienden a 15.2 millones de cabezas. J alisco y Sonora ocupan el primer y segundo lugar de existencias de ganado porcino a nivel nacional (2.2 millones de cabezas en J alisco y 1.2 millones en Sonora). Inventario nacional de ganado porcino en 2004 = 15.2 millones de cabezas

JALISCO 15%

SONORA 8%

LOS DEMÁS 43%

YUCATÁN 8%

OAXACA 6%

VERACRUZ GUANAJUATO 7% 6%

PUEBLA 7%

Fuente: SIAP-SAGARPA

Estos datos son de relevancia, si se relacionan con la disminución de impacto ambiental.


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Como se señaló en el apartado de impacto del proyecto, el uso de sistemas de biodigestión en el aprovechamiento de las excretas por cada cerdo en promedio, tiene la capacidad de reducir la emisión de gases de efecto invernadero en equivalentes de CO2 en 0.906 toneladas anuales; lo que para las nueve granjas en donde se instrumentó el proyecto, cuyo inventario fue de 76 mil cerdos, es equivalente a 68.8 miles de toneladas anuales de reducciones equivalente de CO2. Bajo esta consideración se observa la importancia de la promoción e inducción de este tipo de proyectos, ya que si se realizara la sumatoria de el inventario de cerdos de J alisco, Sonora y Nuevo León, esto ascendería a 404,501 cerdos; y si se partiese del supuesto de una reducción de emisiones de equivalentes en CO2 de 0.906 toneladas por cerdo, se tendría un potencial de mitigación de gases de efecto invernadero de 402.7 miles de toneladas al año.


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XII. Desarrollo de Infraestructura Local El desarrollo de la infraestructura local para el aprovechamiento de biogás se ha convertido en un proceso que continua avanzando en las entidades en donde se realizó el proyecto. Por un lado se esta observando el avance de los proyectos relacionados con los Mecanismos de Desarrollo Limpio y por otro, derivado de las experiencias de las 9 granjas que están generando energía eléctrica, se esta induciendo la necesidad de que muchas unidades puedan incorporar sistemas de aprovechamiento de biogás. Tan sólo en Sonora existen cerca de 120 unidades productivas, principalmente granjas porcinas, que ya cuentan con biodigestores instalados y se están construyendo alrededor de 20 más. Adicionalmente en esta entidad existen 19 rastros Tipo Inspección Federal (7 de bovinos, 9 de porcinos y 3 de aves), cuya generación de desechos provenientes de los contenidos ruminales e intestinales, los esta llevando a incorporarse a sistemas de biodigestión orgánica para su tratamiento. De manera similar, en J alisco se encuentran cerca de 80 unidades que ya cuentan con biodigestor y se esta ampliando la infraestructura con cerca de 15 unidades más; además de que en la entidad se localizan 8 rastros TIF (2 de bovinos, 5 porcinos, 1 aves). De menor velocidad es el desarrollo de la infraestructura de aprovechamiento de biogás en Nuevo León. En este estado, además de las tres granjas incorporadas al proyecto, existen otras 7 que ya cuentan con biodigestor. En términos de rastros TIF, la entidad cuenta con 18 (7 de bovinos, 6 de porcinos 1 de aves y 4 de ovicaprinos). El desarrollo de la infraestructura en los estados de Sonora y J alisco se debe fundamentalmente a que gran parte de las granjas porcinas del país se ubican en estas entidades, compitiendo en esta materia con los estados de Yucatán, Veracruz y Puebla. Los sistemas de producción son tecnificados, lo que les permite realizar un mejor manejo de los excretas de los animales. Los dos estados mencionados tienen una gran potencialidad de aprovechamiento de las excretas animales ya que sus inventarios en cuanto a la población de porcinos, ascienden, en Sonora a 1.2 millones de cabezas y en J alisco a 2.2 millones de cabezas. Con respecto al inventario nacional de dicha especie, estas dos cifras sumadas representan el 22% del tal nacional que es de 15.2 millones de cabezas. Es muy probable que esta tendencia a incorporar infraestructura de aprovechamiento de biogás tienda a incrementarse. De acuerdo con algunas estimaciones respecto a productores interesados en sistemas de aprovechamiento de biogás, para efectos de quema directa, generación de energía o disminución de impacto ambiental, ya sean estos productores de granjas porcinas, avícolas, establos lecheros o engordas de ganado, Sonora se ubicaría actualmente en un rango de entre 250 a 300 unidades productivas interesadas. En J alisco estén entre 220 y 250 unidades productivas interesada y en Nuevo León entre 30 y 40. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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XIII. Posibilidades de efecto Multiplicador Debido a los 9 módulos demostrativos instalados en el proyecto y en función de la difusión de las experiencias en cuanto a la potencialidad de generación de energía eléctrica, se están observando efectos multiplicadores en los lugares en donde hay mayor población animal y sus sistemas productivos permiten un adecuado manejo de las excretas. Es así que en las principales zonas productores de carne de cerdo, debido a sus sistemas de manejo de estiércol, se están registrando réplicas de la tecnología, como es el caso de 23 registradas a nivel nacional, en distintos estados del país. En función de los proyectos relacionados con los Mecanismo de Desarrollo Limpio, se tiene estimado que actualmente en todo el país existen entre 300 y 400 unidades productivas (granjas de cerdos y en menor medida establos lecheros) que actualmente cuentan con un biodigestor instalado y que son susceptibles de incorporar equipos para la generación de energía eléctrica para ser utilizada en sus procesos productivos. Así mismo, bajo este tipo de proyectos se estima que entre 1,000 y 1,200 unidades productivas han establecido contacto con empresas vinculadas con los Mecanismos de Desarrollo Limpio, con el objeto de instalar sistemas de biodigestión para el tratamiento de desechos orgánicos. La infraestructura de las unidades que ya cuentan con biodigestor puede ser aprovechada prácticamente de inmediato, y debido a la experiencia del aprovechamiento del biogás para la generación de energía eléctrica, y bajo el esquema de participación de la empresa Agcert, estas unidades productivas serán un detonante de las replicas de los sistemas. Como información complementaria a lo anterior, el siguiente cuadro muestra el número de unidades productivas que cuentan con potencial para incorporar sistemas de aprovechamiento de biogás, a nivel nacional. Unidades prod uctivas con potencialidad de utilizar sis temas de aprovechamiento de biogás en sus procesos productivos Unidades Productivas

Concepto

Rastros TIF

94

Rastros Municipales 2,554 (Rastros Municipales registrados por INEGI) (Registrados 905) Establos Lecheros tecnificados

3,000

Granjas Porcinas tecnificadas

1,500


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Adicionalmente existen en todo el país pequeñas unidades productivas que tienen potencial para el aprovechamiento de biogás para usos domésticos en iluminación y cocción de alimentos, tal es el caso de los pequeños establos lecheros. De acuerdo con la información del Censo Agrícola Ganadero de 1991, las existencias de vientres bovinos para la producción de leche, a nivel nacional, ascendía a 1,922,262 cabezas, distribuidas en 297,152 unidades de producción, cuya estructura se observa en el cuadro siguiente: Concepto

Total Hasta 5 cabezas Más de 5 hasta 20 cabezas Más de 20 cabezas

Número de Unidades de Producción 297,152 91,740 127,950 77,462

Existencias (cabezas)

Urbanas Hasta 5 cabezas Más de 5 hasta 20 cabezas Más de 20 cabezas

6,192 1,206 3,621 1,365

51,638 2,592 15,935 33,111

Rurales Hasta 5 cabezas Más de 5 hasta 20 cabezas Más de 20 cabezas

290,960 90,534 124,329 76,097

1,870,624 149,647 456,207 1,264,770

1,922,262 152,239 472,142 1297,881

Las unidades productivas rurales de “mas de 5 hasta 20 cabezas” y las de “mas de 20 cabezas”, suman en total 200,426 unidades y 1,720,977 cabezas. Si a estas unidades le restamos, las 3,000 unidades señaladas en el cuadro de potencialidad estimada de sistemas de biogás (que se supone tienen más de 500 animales), resultaría una demanda adicional de 197,426 unidades productivas que tendrían el potencial para el aprovechamiento de biogás en usos domésticos (iluminación y cocción de alimentos). El universo potencial es amplio, no obstante y debido a las características de los sistemas productivos dentro de las unidades pecuarias, lo cual se encuentra relacionado con el manejo sistemático y adecuado de las excretas de los animales, el efecto multiplicador continuará manifestándose, principalmente en las granjas porcinas tecnificadas. El segundo nivel de réplica serán los establos lecheros tecnificados, en muchos de los cuales los requerimientos de energía eléctrica se encuentran relacionados con los procesos de ordeña, bombeo e iluminación; y en los muy especializados en procesos de elaboración de derivados lácteos. APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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El tercer nivel de foco de atención serán los rastros, ya que los desechos derivados del proceso de sacrificio de los animales, han sido un problema de almacenamiento y contaminación ambiental. Su uso y aprovechamiento a través de procesos de biodigestión y generación de energía eléctrica y calórica permitirá atender las necesidades de los procesos que van vinculados con el escaldado de animales, repellado (quema) del pelo, iluminación, cámaras de refrigeración, limpieza de instalaciones, etc. Un cuarto nivel serán las granjas avícolas, que si bien sus desechos (gallinaza) sirven para alimentar ganado, muchas de estas unidades están viendo la posibilidad de incorporarse a procesos de generación eléctrica, con el uso de biogás. En el caso de los corrales de engorda, hasta hace poco muchas empresas relacionadas con el aprovechamiento de biogás, consideraban que el sistema de explotación de los animales presentaba un problema, ya que en muchas de sus explotaciones el ganado se engorda en lugares donde el piso es de tierra, incorporando al estiércol cierta cantidad de arena, lo cual influye en la velocidad de biodegradación. Este problema esta siendo resuelto mediante tratamiento con separadores de arena, antes de que las excretas entren a los biodigestores. Cabe resaltar que la difusión de los logros de los 9 biodigestores instalados dentro del proyecto, lo cual ha sido realizado en primera instancia por los propios productores, también esta presentando un efecto multiplicador. Muchos productores se están acercando a los diferentes niveles de Gobierno (Federal, Estatal y Municipal) para tratar de ver cuales son los apoyos institucionales que existen para incorporar esta tecnología. Algunos otros contactan a las empresas del ramo, con el fin de conocer los bienes y servicios que ofertan. Las replicas de los sistemas, muestran por si mismas que existen ya productores que por cuenta y riesgo propio, están adoptando este tipo de tecnología.


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XIV. Comentarios Finales La importancia del proyecto de aprovechamiento de biogás para la generación de energía eléctrica y sus experiencias, esta dando un impulso a esta tecnología cuya adopción por parte de las unidades productivas, susceptible de utilizarla, se ha estado realizando con mucha rapidez. No son solamente las 23 réplicas generadas directamente con el proyecto, sino la tendencia que se esta presentando en su efecto multiplicador, y que se refleja en la creciente demanda de los productores por aplicar esta modalidad de la energía renovable. Dentro de acciones previstas por la SAGARPA para el 2007, se tiene previsto apoyar, por lo menos 20 unidades productivas con sistemas de biogás que incluyan la generación de energía eléctrica. Así mismo, a través del FIRCO, se ha abierto un esquema de apoyo a aquellos agronegocios susceptibles de incorporar energía renovable, en donde se incluye el aprovechamiento de biogás. Por otra parte, y dado los buenos resultados del proyecto, empresas relacionadas con los Mecanismos de Desarrollo Limpio están acercándose a instituciones gubernamentales, financieras y productores para dar respuesta oportuna a la demanda potencial registrada. Algunas de ellas buscando financiamiento para infraestructura de biodigestión para acelerar su participación en el mercado y otras para incorporar instrumentos de gestión de “bonos de carbono”, para las unidades productivas de forma directa. Se estima que existen entre 300 y 400 unidades productivas (fundamentalmente granjas porcinas y establos) que ya cuentan con biodigestores instalados y que son una demanda real e inmediata para la incorporación de motogeneradores para la producción de energía. Además entre 1,000 y 1,200 productores se han acercado a empresas relacionadas con los Mecanismos de Desarrollo Limpio, interesados en incorporar un biodigestor en sus instalaciones. El universo potencial de unidades productivas en el país, susceptibles de incorporar sistemas de biodigestión en diferentes niveles, se estima en 3,000 establos lecheros, 1,500 granjas porcinas, 94 rastros TIF, 905 rastros municipales; sin considerar los corrales de engorda y granjas avícolas interesadas en la tecnología; además de miles de unidades de producción pequeñas que podrían utilizar el biogás y sus aplicaciones para servicios de autoconsumo. En el corto plazo, el FIRCO ha previsto, además de apoyar a los agronegocios con la incorporación aplicaciones de energía renovable, lograr la consecución de un Donativo proveniente del Fondo Mundial del Medio Ambiente, con objeto de que por una parte, se promueva la incorporación de energía renovable en pequeños proyectos productivos; y APROVECHAMIENTO DE BIOGÁS PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR AGROPECUARIO

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0524 Libro de Biogas

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