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Ensayos BMPPajas y residuos de cosecha

Sugarcane straw — BMP: 3 estudios, media ponderada 300 m³ CH₄/t SV

Sugarcane straw: 3 registros de datos BMP procedentes de 2 publicaciones, media ponderada 300 m³ CH₄/t SV, rango 199–383.

CH₄ ≈ 52 % (estimación)

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Foto Jonathan Wilkins / Wikimedia Commons, licencia CC BY-SA 3.0, archivo de origen; cambios: recorte

Media ponderada
300m³ CH₄/t SV
Rango
199–383m³ CH₄/t SV
Registros
3estudios
Publicaciones
2fuentes
Temperaturas
38 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Contenido medio de metano · ≈ 5,2 kWh/m³ de biogás

estimación según el tipo de sustrato Los estudios recopilados no contienen ninguna medición. El intervalo se deduce de la composición aproximada (predominio de carbohidratos (sin características de proteína ni de grasa)) y de los rendimientos de los grupos de compuestos según la FNR.

Cómo lo calculamos y qué significan las zonas

Valoración para plantas de biogás

sin valorar — valoración editorial para plantas de biogás

Sin valorar: los datos no incluyen materia seca ni sólidos volátiles. Calculamos la valoración cuando se conocen la materia seca y los sólidos volátiles del material.

Valoración editorial según la metodología

Añadir a la calculadora de codigestión Datos CSV

Curvas BMP de 3 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: Sugarcane strawProducción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 3 registros y la media ponderada de 300 m³ CH₄/t SV. 3 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).0100200300400500051015202530tiempo [d]m³ CH₄/t SVJanke et al. (2015) · 1: 199 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Janke et al. (2015) · 2: 234 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)López-Dávila et al. (2022): 383 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media300

Las líneas discontinuas son una curva de modelo (cinética de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); el punto final procede de la publicación. Todas las curvas son curvas de modelo.

Producción acumulada de metano a lo largo del ensayo [m³ CH₄/t SV]. La línea gruesa es la media ponderada de todos los registros (300); los puntos marcan los valores finales indicados en las publicaciones. Sitúe el cursor sobre el gráfico para leer los valores; haga clic en un elemento de la leyenda para ocultar o mostrar un registro.

Registros y fuentes

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FuenteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaMuestraCurva
Janke et al. (2015) · 1 DOI19938 °C · mesófilosugarcane straw S-2punto final (curva de modelo)
Janke et al. (2015) · 2 DOI23438 °C · mesófilosugarcane straw S-1punto final (curva de modelo)
López-Dávila et al. (2022) DOI383—Cane strawpunto final (curva de modelo)
Media ponderada300media aritmética 272, SD 98

Propiedades del proceso

  • fibroso
  • degradación lenta
  • rico en carbono
  • pobre en nitrógeno
  • estacional
  • clasificación editorial

Codigestión: con qué combinarlo y qué vigilar

Dosificación

Fuentes de los datos del proceso

  1. Janke, L.; Leite, A.; Nikolausz, M.; Schmidt, T.; Liebetrau, J.; Nelles, M.; Stinner, W. (2015) Biogas Production from Sugarcane Waste: Assessment on Kinetic Challenges for Process Designing. International Journal of Molecular Sciences 16(9), 20685–20703
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  4. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  5. López-Dávila, E.; Jiménez Hernández, J.; López González, L.M.; Barrera Cardoso, E.L.; Bravo Amarante, E.; Contreras Velázquez, L.M.; Romero-Romero, O. (2022) Biochemical methane potential of agro-wastes as a renewable source alternative for electrical energy production in Cuba. Ciencia & Tecnología Agropecuaria 23(1)

La calculadora de codigestión evaluará una mezcla concreta que contenga este sustrato.

Qué muestra la compilación

La compilación reúne 3 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «Sugarcane straw» procedentes de 2 publicaciones publicados en 2015–2022. Los resultados van de 199 a 383 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 300 m³ CH₄/t SV (media aritmética 272, desviación típica 98).

Los ensayos se realizaron a 38 °C (régimen: mesófilo). Las diferencias de temperatura, inóculo, duración del ensayo y preparación de la muestra son causas habituales de la dispersión de resultados entre laboratorios.

En 3 registros la publicación solo indica el valor final. La línea del gráfico es entonces una curva de modelo (cinética de primer orden) y sirve únicamente para comparar formas: solo el punto final procede de la publicación.

Cómo utilizar estos datos

El BMP describe el potencial obtenido en un ensayo discontinuo en condiciones de laboratorio. En una planta a escala real, el rendimiento depende además del tiempo de retención, la carga del digestor, la mezcla y la composición de la alimentación. Para los cálculos preliminares conviene utilizar la media ponderada y, para evaluar el riesgo, todo el rango de resultados. Al planificar una alimentación concreta, merece la pena encargar un ensayo BMP propio con una muestra representativa.

La metodología en breve

El BMP es la cantidad de metano obtenida a partir de los sólidos volátiles (SV) en un ensayo discontinuo, expresada en m³ de CH₄ por tonelada de SV (numéricamente igual a NmL CH₄/g SV en las publicaciones) y convertida a condiciones normales (0 °C, 101,325 kPa). La media ponderada asigna a cada publicación un peso total de 1, repartido a partes iguales entre sus resultados para el sustrato: un artículo que ensaya veinte variedades no pesa más que uno con una sola muestra. En los programas interlaboratorio la unidad es el laboratorio (peso total 1) y, dentro de él, el peso de un ensayo crece con el número de botellas (réplicas). Los resultados posteriores a un pretratamiento (p. ej. térmico, químico o enzimático) se muestran por separado y no se incluyen en la media.

Las líneas continuas son curvas medidas en los ensayos. Cuando una publicación solo indica el resultado final, dibujamos un modelo cinético de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt): solo el punto final procede de la publicación y la forma de la curva es una mera visualización; no debe leerse en ella la producción de un día concreto. Para este sustrato se supuso k = 0,136 d−1 (mediana de las constantes de velocidad k indicadas en las fuentes y/o ajustadas a las curvas medias medidas).

Las estadísticas describen la dispersión de los resultados publicados: una compilación descriptiva, no un metaanálisis ni una garantía del rendimiento de la planta.

Metodología completa y política de correcciones

Bibliografía

  1. Janke, L.; Leite, A.; Nikolausz, M.; Schmidt, T.; Liebetrau, J.; Nelles, M.; Stinner, W. (2015). Biogas Production from Sugarcane Waste: Assessment on Kinetic Challenges for Process Designing. International Journal of Molecular Sciences 16(9), 20685–20703. DOI: 10.3390/ijms160920685 DOI
  2. López-Dávila, E.; Jiménez Hernández, J.; López González, L.M.; Barrera Cardoso, E.L.; Bravo Amarante, E.; Contreras Velázquez, L.M.; Romero-Romero, O. (2022). Biochemical methane potential of agro-wastes as a renewable source alternative for electrical energy production in Cuba. Ciencia & Tecnología Agropecuaria 23(1). DOI: 10.21930/rcta.vol23_num1_art:1890 DOI

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.

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