El Condominio de Agroenergía para Agricultura Familiar/Ajuricaba, formado por 33 propiedades rurales, produce 16 mil toneladas por año de residuo orgánico de origen animal, posibilitando la generación de aproximadamente 266.000 m³/año de biogás. Las propiedades cuentan con biodigestores individuales, que producen biofertilizante y biogás. Parte del biogás es consumida en las propiedades, siendo utilizada para cocción de alimentos y en la esterilización de ordeñes. El excedente es transportado por un gasoducto de 25,5 km hasta una Micro Central Termoeléctrica, donde es usado para secar granos y generar electricidad.

Entre los resultados alcanzados por la unidad se destacan el aumento de la producción agrícola, la diversificación productiva, la mejora de la calidad de vida en las propiedades por la reducción de olores e insectos, la seguridad energética, la conservación del suelo y del agua, la reducción del éxodo rural, la ampliación de las oportunidades en la agricultura familiar, la reducción de costos de producción y la generación de ingresos adicional.

 

A - Informaciones Generales

 

INICIO: septiembre de 2009 (en marcha)

ENTE EJECUTOR: ITAIPU Binacional y Alcaldía Municipal de Marechal Cândido Rondon

ENTE CO-EJECUTOR: Centro Internacional de Energías Renovables -Biogás/CIBiogás-ER

COLABORADORES: Centro Internacional de Hidroinformática - CIH; Fundación Parque Tecnológico Itaipú - FPTI; Instituto Paranaense de Asistencia Técnica y Extensión Rural - EMATER; Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria - Embrapa

PRESENTADO POR: Marcelo Souza

RECURSOS: Propios

CATEGORÍA: Unidad de Referencia

ÁMBITO TEMÁTICO PRINCIPAL: Energías renovables

PALABRAS CLAVE: CIBIOGÁS, Energías Renovables, Condominio de Agroenergía, Biogás, Agricultura Familiar, Biometano

PÚBLICO DESTINATARIO: Agricultores familiares, grupo de productores y asociaciones de productores rurales. Entes e instituciones que pueden desarrollar proyectos de esa naturaleza: agroindustrias, cooperativas, sindicatos, empresas privadas, compañías de energía y órganos de la administración pública. 

UBICACIÓN: Área Rural

COBERTURA GEOGRÁFICA: Municipal

ÁREA ESPECÍFICA DE IMPLEMENTACIÓN: Microcuenca del Río Ajuricaba, dentro de los límites de la municipalidad de Marechal Cândido Rondon – Paraná.

 

 

B - Descripción de la práctica

 

1- ANTECEDENTES

Las actividades de la agricultura familiar, que representan 85% de la estructura agraria del estado del Paraná, están reflejadas en el comercio local y las industrias son abastecidas con máquinas, insumos, semillas, herramientas, etc. Dentro de las diferentes actividades agrícolas practicadas en las pequeñas propiedades de la región oeste del Paraná, se destaca la producción animal, que representa gran impacto ambiental en el medio rural. En general, el desecho animal, subproducto de las unidades productivas, es recolectado y almacenado en depósitos o simplemente dejado al aire libre para descomposición, en procesos que liberan gas metano y, en menor parte, óxido nitroso, ambos extremamente nocivos al ambiente. La disposición final de los desechos y residuos, al ser realizado sin el tratamiento sanitario adecuado, puede contaminar los cuerpos superficiales de agua y acuíferos subterráneos, además de generar una gran cantidad de gases de efecto invernadero, olores y atraer insectos. 

Estas mismas actividades agrícolas, junto a los usos domésticos, requieren elevadas cargas energéticas, principalmente en procesos automatizados, que colaboran con la mejora de la productividad y calidad de vida de los trabajadores, sin embargo pueden influir de manera significativa en el aumento del costo del proceso productivo. 

Por otro lado, estudios de viabilidad técnica y económica de la implementación de un condominio de agroenergía demostraba que era posible transformar un pasivo ambiental de la agricultura familiar en un activo económico, propiciando un escenario favorable al fortalecimiento de la agricultura en escala familiar y corroborando con la sucesión familiar. La producción de bioenergía en la agricultura familiar tenía potencial para generar impacto positivo sobre las pequeñas ciudades y movilización de una nueva economía local. En ese sentido ha concebido el Condominio de Agroenergía para Agricultura Familiar Ajuricaba que reúne a 33 propiedades familiares del medio rural, integradas por medio de biogasoductos que transportan el biogás producido a partir del proceso de biodigestión del desecho animal para una unidad de almacenamiento y producción de energía térmica, eléctrica y vehicular. 

 

2- OBJETIVO GENERAL

Promover la inserción del pequeño productor de agroenergía y fortalecer la agricultura familiar por medio de la difusión tecnológica en el campo y generación de ingresos a partir de la biomasa residual. 

Objetivos específicos:

- Desarrollar el biogás como un producto de la agricultura familiar. 

- Estimular la valorización máxima de los productos biogás y biofertilizante;

- Posibilitar el acceso de pequeños productores rurales a sistemas de tratamiento de desechos de la producción ganadera;

- Desarrollar tecnologías de bajo costo y fácil mantenimiento para aplicación en agricultura familiar;

- Reducir impactos ambientales en el agua y en la atmósfera, producidos por los efluentes y residuos orgánicos (desechos) generados;

- Formatear un modelo de negocio basado en cooperativismo para el gerenciamiento de la producción colectiva del biogás;

- Aumentar la calidad de vida de los productores rurales;

- Promover condiciones para fijar al hombre en el campo, con la generación de oportunidades de trabajo y de nuevas perspectivas de ganancias.

 

3 - SOLUCIÓN ADOPTADA

La implantación del condominio de agroenergía demandó el desarrollo de diversas tecnologías y metodologías. Por tratarse de una innovación, muchas de sus necesidades no fueron atendidas por las tecnologías de mercado. Eso generó un impacto positivo en el avance de tecnologías relacionadas al biogás, pues fueron desarrolladas tomando en cuenta la nacionalización de equipamientos y metodologías, el bajo costo y el fácil mantenimiento. Como resultado, presentamos algunas de las tecnologías y metodologías desarrolladas:

a) Definición de las propiedades y criterios de elegibilidad de participación: fue definido que sería necesario el apoyo de la municipalidad en la cesión de espacio público para la implementación de la MCT. También fue preestablecido que las propiedades introducidas en el condominio deberían estar situadas en la misma cuenca hidrográfica. Los productores rurales fueron invitados a participar en el condominio de acuerdo con la disponibilidad de materia orgánica para la producción de biogás en su propiedad y por el comprometimiento a respecto de su adecuación al sistema de biodigestión desarrollado (de la tranquera para adentro); 

b) Producción y canalización primaria de biogás interconectando las propiedades a la unidad de almacenamiento y transformación; 

c) Concepción del condominio de agroenergía para agricultura familiar, por medio de la formación de una cooperativa (Cooperbiogás);

d) Desarrollo de los sistemas para conversión de biogás en energía térmica (secador de granos y cocción), además de eléctrica y vehicular, por medio de una Microcentral Termoeléctrica (MCT);

e) Desarrollo del control y protección para generadores de electricidad de pequeño tamaño;

f) Recomendaciones para usos y aplicaciones ambientalmente correctos para la fertilidad de los suelos (biofertilizante);

g) Documentación, validación y difusión de las tecnologías utilizadas;

En el área donde fue instalada la Microcentral Termoeléctrica, el biogás producido tiene tres posibilidades de conversión: energía eléctrica, energía térmica y energía vehicular. El aprovechamiento en energía eléctrica es realizado por medio de grupo motogenerador, con conexión a la red local de distribución, en Generación Distribuida. El biogás también es utilizado como fuente de calor indirecto en el Secador de Granos. La aplicación vehicular es posible a partir de la purificación del biogás (biometano), de alto poder calorífico, que es tratado en la Unidad de Tratamiento de Biogás (UTB).

El sistema también permite que los productores rurales utilicen parte del biogás producido en la propiedad para cocción de alimentos, calentamiento de agua para baño y para limpieza de equipamientos de ordeñe.

 

4 - RESULTADOS ALCANZADOS

- 33 productores rurales locales introducidos en el condominio;

- Caudal promedio diario de efluentes de 48,43 m³;

- Producción promedio diaria de 821,8 m³ de biogás; 

- Utilización térmica del biogás para secado de granos almacenados de los productores socios del condominio;

- Producción promedio diaria de 1,15 mWh de energía eléctrica a partir de la conversión del biogás por medio de motogenerador;

- Utilización del biogás en las propiedades rurales para cocción de alimentos, calentamiento de agua para baño y para limpieza de equipamientos de ordeñe. Esas aplicaciones generan comodidad, higiene, calidad y mayor productividad en las actividades diarias en la propiedad;

- Reducción de los impactos ambientales y de olores e insectos en la propiedad, por causa del tratamiento adecuado de efluentes y destinación de los residuos orgánicos generados por la porcinocultura y bovinocultura de leche; 

- La materia orgánica, transformada en biofertilizante de alta calidad, es aplicada en pastos y otras culturas agrícolas, posibilitando el incremento en la productividad y reducción de los costos de producción;

-Generación de ingresos para Cooperbiogás por medio del sistema de compensación "net metering".

 

5 - RECURSOS NECESARIOS

Para implantación del proyecto fue necesario un equipo de ingenieros (ambiental, civil, mecánico, agrónomo y electricista), así como de empresas de consultoría especializadas en la ejecución de obras civiles de adecuación de propiedades rurales, implantación de sistemas de biodigestión, implementación de gasoductos rurales e infraestructura necesaria para operación de la microcentral termoeléctrica.

Cabe resaltar que cada proyecto elaborado para viabilización técnica del Condominio de Agroenergía para Agricultura Familiar/Ajuricaba fue concebido a partir del intercambio de informaciones con los colaboradores del proyecto, referencias técnicas y científicas, así como de la experiencia adquirida por la ITAIPU Binacional en los demás proyectos de biogás de la institución. 

 

6 - TRANSFERENCIA

Actualmente 4 proyectos están siendo implantados con base en la experiencia del Condominio de Agroenergía para Agricultura Familiar/Ajuricaba:

 a) Proyecto Uruguay: Introducido en el Departamento de San José, en la localidad de Ecilda Paullier, Uruguay, la comunidad denominada Colônia Delta recibirá las instalaciones y adecuaciones necesarias para la generación de energía eléctrica y térmica a partir del biogás. La primera está en vías de implementación, contemplando 7 propiedades, 7,7 km de gasoductos rurales y la microcentral termoeléctrica. 

b) Condominio Itapiranga: El proyecto en la municipalidad de Itapiranga – Santa Catarina intenta implantar un condominio de agroenergía compuesto por 12 propiedades que a partir del tratamiento anaerobio de desechos de la porcinocultura producen aproximadamente  1.511 m³/día. Estas propiedades serán interconectadas por medio de gasoductos de 10 km hasta la central termoeléctrica conteniendo un sistema de almacenamiento y tratamiento del biogás. Esta central será dimensionada para producir energía eléctrica, con una potencia máxima instalada de 400 kW. 

c) Condominio Entre Rios do Oeste: Los desechos provenientes de la porcinocultura y de la bovinocultura constituyen la principal fuente de biomasa residual de Entre Rios do Oeste/PR. Así, la producción de biogás sucederá en las propiedades rurales, por medio del tratamiento de los desechos en biodigestores. El potencial para la producción del biogás es inmenso, teniendo en cuenta que el área rural de la municipalidad alberga 93 granjas de porcinos, con un plantel de más de 133.000 animales estabulados. 

d) Proyecto Condominio Lajeado Grande: Localizado en la municipalidad de Toledo - PR, el condominio propuesto ocupa la parte más baja de la micro cuenca del Lajeado Grande, incluyendo 39 productores participantes del condominio donde 37 son productores de porcinos y/o ganado lechero y/o aves, y 2 productores de aves. La estimativa de producción diaria de biogás es alrededor de 4.680,23 m³.

 

7 - LECCIONES APRENDIDAS

A pesar de la importancia en la reducción del impacto ambiental, la implementación de esa práctica se torna viable económicamente teniendo como premisa el establecimiento de marcos regulatorios establecidos por el Estado que contemplen las energías renovables dentro de la cadena de abastecimiento de la red eléctrica. 

También es importante considerar la complejidad de las relaciones sociales en la conformación de condominios de agroenergía y cooperativas, hecho que demanda esfuerzos para conciliación de los intereses diversos y diferencias culturales, y alianzas con otras instituciones locales que auxilian en la intermediación con los agentes comprometidos en el  proceso. Las colaboraciones establecidas fueron esenciales para el éxito del proyecto, destacando los trabajos de la ITAIPÚ Binacional y la Municipalidad de Marechal Cândido Rondon en la viabilización de los recursos financieros y área para implementación de la unidad, el distribuidor local de energía posibilitando la conexión del sistema con la red eléctrica y el comprometimiento de los agricultores tanto a través de la cooperativa como en la ejecución de las actividades de su responsabilidad dentro de la propiedad rural. 

El envolvimiento de los productores rurales en las discusiones acerca de la implementación del proyecto fue extremamente saludable, en vista que esa acción propició un sentido de responsabilidad de los productos con el proyecto, hecho indispensable para la sostenibilidad del proyecto.

 

Hay posibilidad de visita a la práctica, mediante agendamiento previo los martes y jueves de la segunda y cuarta semana de cada mes.

Nº de visitantes: de 01 a 40.

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