En la siguiente tabla se puede observar una comparación entre la producción de cáctus (Prickly pear), estiercol de vaca y cerdo.
Los elementos mas destacados son el tiempo de retencion hidráulica, esto es el tiempo que la materia prima esta dentro del reactor y la producción de ácido sulfhídrico característico en desechos de origen animal.
Nopal / cactus | Vaca y cerdo | ||
Materia prima | Nopal seleccionado genéticamente, cultivado, nutrido y desarrollado para alta producción de biomasa | Estiércol, producto de desecho | |
Usos | Alimento de ganado, humano, producción de energía | Fertilizante orgánico, generador de energía | |
Tiempo de retención | 8 – 24 horas | 15- 20 días | |
Temperatura de proceso | 37 °C, temperatura controlada | Ambiente de 5 – 30 °C, no controla temperatura | |
Energía | 5 - 15 % de consumo de la energía entregada en el proceso, el calor es suministrado por agua caliente del sistema de refrigeración de generadores eléctricos o calderas | La energía requerida puede ser mayor a la generada por el sistema. El calor es entregado por agua caliente del sistema de refrigeración de generadores eléctricos, | |
Instalaciones | La producción de 1 MW eléctrico requiere 1 reactor de 1300 m3 | La producción de 1 MW eléctrico requiere la instalación de 15 reactores de 1300 m3 | |
Calefacción | Los generadores eléctricos generan más del 200 % del calor necesario del proceso. Solo una fracción es usada para calefacción de reactores | El calor es entregado por agua caliente del sistema de refrigeración de generadores eléctricos, pero es insuficiente para mantener una temperatura estable mesófita. Requerirá 15 veces más agua caliente para calentar 15 reactores y producir la misma energía | |
Materiales | Utiliza acero al carbono, el nopal no produce ácido sulfhídrico, los equipos que usan gas natural son adecuados. | Se debe utilizar acero inoxidable o teflón en toda la línea de proceso en contacto con biogás, biodigestores, sopladores purificadores, generador eléctrico | |
Desechos | Aproximadamente el 1 % del nopal no es procesado, que contiene lignina o fibras digerible por las bacterias, el 99 % es agua o biomasa que se transforma en agua con nitrógeno, nutrientes y Biogas aprovechable. Este efluente no tiene olor y es utilizado en las plantaciones, es reciclado | El material digerido por las bacterias depende de la alimentación de los animales y su composición. Normalmente tiene un fuerte olor a huevo podrido correspondiente al ácido sulfhídrico. El 80 % de los materiales es transformado en lodo no procesable. Ello requiere una disposición de desechos. | |
Capacidad de producción | El proceso es elástico se puede regular desde el 10 % a 100% de la capacidad instalada. La producción es ajustada por alimentación de reactores, si requiere mayor energía se corta más nopal y alimentan reactores, no hay acumulación de material, el nopal permanece en plantaciones hasta que es necesario cortarlo. | El proceso está ajustado a la cantidad de animales y excretas que se generen diariamente, la acumulación de excretas genera problemas ambientales por ello se deben procesar todo lo producido. No es posible aumentar o disminuir la cantidad de animales diariamente. Es un proceso más rígido. | |
Escalabilidad | Existiendo superficies disponibles se puede plantar nopal y producir energía | La escalabilidad está limitada al número de animales y sus excretas. | |
Estabilidad de sistemas | Operando con la alimentación de nopal, los sistemas son estables por años. La materia prima es estable. Utiliza reactores continuos. | Son sensibles a los antibióticos utilizados para la actividad principal de cría de animales lo que puede ocasionar la detención total de las bacterias al interior de reactores. Así mismo, las variaciones de temperatura que afectan la producción de energía. | |
Mantenimiento | Los equipos son similares a los usado en gas natural por ello su mantenimiento es muy bajo y son de larga duración. Los reactores operan por años sin detención. Los diseños se utilizan materiales y equipos disponibles localmente. | Requiere mayor mantenimiento de los equipos en contacto con el H2S de del biogás, los repuestos son más costosos al utilizar acero inoxidable. Equipos importados con resistencia a materiales corrosivos. | |
Digestores | Son específicos para nopal considerando sus características reológicas y composición de biogás, catalizadores bacterianos y materiales de construcción | Usualmente son diseñados para diversa excretas tanto de vaca como de cerdo son los más usuales, existen múltiples diseño según las características de la zonas y en especial temperaturas de proceso. |