Biogas

El comienzo de la historia del biogás se puede fijar en unos 5.000 años atrás. Fuentes muy antiguas indican que el uso de desechos y los “recursos renovables” para el suministro de energía no son conceptos nuevos, pues ya eran conocidos y utilizados mucho antes del nacimiento de Cristo. Los inicios del biogás se han fijado en base a hechos históricos que dicen que, alrededor de 3000 años antes de Cristo, los sumerios ya practicaban la limpieza anaerobia de los residuos (Deublein y Steinhauser, 2008). También hay datos que están basados en el relato del viaje de Marco Polo a China (Catai) (1278-1295) en el libro “Divisament du monde” (posteriormente conocido como “El Libro de las maravillas del mundo”), en el que se describen unos tanques cubiertos en donde se almacenaban las aguas residuales en la antigua China, pero no está claro si capturaban el gas o si le daban alguna utilidad, en este libro se dice que este hecho, está mencionado en la literatura china del tercer milenio antes de Cristo. También hay otras fuentes que citan como primer uso del biogás el calentamiento del agua de los baños públicos en Asiria, allá por el siglo X aC.

Ya en nuestra era, el estudioso romano Plinio describió, alrededor del año 50 después de Cristo, el brillo de unas luces que aparecían por debajo de la superficie de los pantanos.

Mucho más reciente, en el siglo XVI en Persia, hay constancia escrita del uso del biogás (Brakel, 1980; Lusk, 1998). En tiempos modernos, existe la disputa entre dos ciudades para determinar quién ostenta el honor de poseer el primer digestor anaerobio para biogás de la era moderna, ya que si bien numerosos autores comentan que la primera unidad de digestión anaerobia para la obtención de biogás a partir de aguas residuales fue construida en la India en 1859, en el asilo-hospital de leprosos de Matunga, cerca de Mumbai(antes de 1995 se llamaba Bombay) en la India (Sathianathan, 1975; Deublein y Steinhauser, 2008), esta planta purificaba las aguas residuales y proveía de luz y energía al hospital en caso de emergencias; hay también constancia de la construcción de un digestor en la ciudad de Otago en Nueva Zelanda, casi veinte años antes, hacia 1840.

Dejando a un lado los hechos más o menos anecdóticos antes comentados, la ciencia del proceso de producción de biogás es tan vieja como puede ser la investigación científica e incluye los nombres de la mayoría de los investigadores más famosos del mundo. Haciendo una recapitulación de los numerosos estudios sobre este proceso, vemos que la primera anotacióncientífica sobre el biogás se atribuye a Jan Baptista Van Helmont, en la primera mitad del siglo XVII (1630), quién determinó que de la descomposición de la materia orgánica se obtenían unos gases que eran inflamables.

Otros autores atribuyen a Shirley o Shierley en 1667 el descubrimiento del biogás o del gas de los pantanos, identificándolo como el causante de los denominados “fuegos fatuos”, aunque parece ser que Shirley se basó en las conclusiones que escribió van Helmont, con anterioridad (Santhianathan, 1975). Unos años más tarde, en 1682 R. Boyle y su asistente Denis Papin predijeron la posibilidad de obtener un gas a partir de residuos animales y vegetales en descomposición (Pine, 1971). Unos años más tarde, ya en el siglo XVIII, concretamente en 1728 Stephen Hales publica su obra “Vegetable Staticks” sobre esta materia.

En el Nuevo Continente, en 1764, Benjamín Franklin describió que el biogás pudo ser el causante que se prendiera fuego una gran superficie de un brumoso lago poco profundo en New Jersey. De esto informó a Joseph Priestly en Inglaterra, quién publicó en 1790 sus propias experiencias con el denominado “aire inflamable” (Titjen, 1975).

El 14 de noviembre de 1776, el científico italiano Alejandro Volta, publica en una carta “Aria inflammabile native delle Paludi”, que en el lago Como, se forma un gas que es explosivo cuando se agitan los sedimentos, y además concluyó que había una correlación directa entre la cantidad de material orgánico en descomposición, en el fondo de la masa de agua y la cantidad de gas inflamable y que el principal compuesto del gas natural (gas de los pantanos) era el metano (Stafford y Hawkes, 1980). La importancia de estos resultados se reconoció totalmente por la comunidad científica de la época, lo que queda reflejado por el hecho que su carta se tradujo al alemán sólo dos años después de su aparición.

En 1804, John Dalton describe la estructura química del metano y lo asocia con el biogás.

En 1806, William Henry dedujo la identidad probable del gas de los pantanos.

En 1808 Humphry Davy, químico inglés, produce gas metano en un laboratorio con estiércol de ganado. Se toma este acontecimiento como el inicio de la investigación en biogás. Labor que continua, en parte, su alumno y luegocélebre físico inglés Faraday (nacido en el condado de Surrey), realizando algunos experimentos con el gas de los pantanos y el hidrocarburo identificado como parte de él.

Es en 1821 cuando Avogadro elucida por primera vez la estructura química final del metano (CH4).

En la segunda mitad del siglo XIX, se comenzó en Francia una investigación en profundidad, más sistemática y científica para comprender mejor el proceso de la fermentación anaerobia. El objetivo era simplemente suprimir el mal olor emitido por los conjuntos de aguas residuales. Durante sus experimentos, los investigadores descubrieron algunos de los microorganismos que hoy se conocen como esenciales para el proceso de fermentación.

En 1856, Reiset encontró que el CH4 se libera al descomponer el estiércol amontonado y propuso que este proceso se estudiara para ayudar a explicar la descomposición del material orgánico en general.

La primera aplicación de la digestión anaerobia para el tratamiento de agua de alcantarillado no es hasta 1860 con el desarrollo de una cámara de aire hermética simple por Mouras en Francia (McCarty, 2001).

A comienzos de 1866, Antoine Béchamp, biólogo francés, (del que fue alumno Pasteur) fue uno de los primeros en demostrar, concluyentemente, que la formación de metano era un proceso biológico. Aunque otros autores, atribuyen este hecho a un compañero suyo llamado Tappeiner.

Posteriormente en 1868, Béchamp fue quién identificó que una población mixta de microorganismos convertían el etanol en metano, y que algunos de los productos finales formados durante el proceso de fermentación dependían del sustrato.

En 1875, Propoff agregó, por primera vez, materiales celulósicos a lodos fluviales (fangos), con fines de fermentación y pudo producir hidrógeno y metano, pero sólo bajo condiciones anaerobias. Y descubrió que la formación de biogás sólo

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