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Estimación del potencial nacional de biogás en faenadoras de carne en Chile

Estimación del potencial nacional de biogás en faenadoras de carne en Chile

Edición: Ministerio de Energía de Chile Av. Libertador Bernardo O’Higgins 1449 Edificio Santiago Downtown II, piso 13 y 14 Santiago de Chile T +56 22 365 6800 I www.energia.gob.cl Responsable: Gabriel Prudencio, Jefe División de Energías Sostenibles, Ministerio de Energía Apoyado por: NAMA: Energías renovables para Autoconsumo en Chile Marchant Pereira 150 piso 12 oficina 1203 7500654 Providencia Santiago • Chile T +56 22 30 68 600 I www.giz.de Responsable: Rainer Schröer/ Stephan Remler Título: Estimación del potencial nacional de biogás en faenadoras de carne en Chile Autores: Carsten Linnenberg, AD Solutions UG, Alemania. Christian Malebrán, Profesional División de Desarrollo Sustentable, Ministerio de Energía, Chile. Ignacio Jofré, Asesor Técnico, GIZ, Chile. Gerhard Schleenstein, Ecotec Ingeniería SpA, Chile.

Aclaración Esta publicación ha sido preparada por encargo del Proyecto “NAMA: Energías Renovables para el Autoconsumo en Chile” implementado por el Ministerio de Energía y Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH en el marco de la cooperación intergubernamental entre Chile y Alemania. El proyecto se financia a través de NAMA Facility del Ministerio de Medio Ambiente, Protección de la Naturaleza y Seguridad Nuclear (BMU) de Alemania y del Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial (DBEIS) de Gran Bretaña. Sin prejuicio de ello, las conclusiones y opiniones de los autores no necesariamente reflejan la posición del Gobierno de Chile o de GIZ. Además, cualquier referencia a una empresa, producto, marca, fabricante u otro similar en ningún caso constituye una recomendación por parte del Gobierno de Chile o de GIZ.

Santiago de Chile, diciembre 2018

ÍNDICE

1 Introducción ......................................................................................................................... 7

1.1 Introducción .................................................................................................................................7

1.2 Objetivos ......................................................................................................................................7

2 Caracterización de la actividad industrial en Chile ........................................................ 8

2.1 Caracterización de los Mataderos ...........................................................................................9

2.2 Especies faenadas .................................................................................................................. 11

2.2.1 Bovinos .............................................................................................................................. 11

2.2.2 Ovinos................................................................................................................................ 12

2.2.3 Porcinos ............................................................................................................................ 13

2.2.4 Aves ................................................................................................................................... 14

3 Supuestos y bases de cálculo ........................................................................................ 16

3.1 Factores de generación de residuos y de conversión ....................................................... 16

3.2 Factores de conversión energética ....................................................................................... 20

4 Cálculo del potencial de biogás ...................................................................................... 21

5 Análisis e interpretación de los resultados ................................................................... 26

6 Referencias bibliográficas ............................................................................................... 27

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CUADROS

Cuadro 1: Establecimientos faenadoras autorizados para exportación y con inspección oficial del SAG ........................................................................................................................................................9

Cuadro 2: Establecimientos faenadoras autorizados para consumo nacional .............................. 10

Cuadro 3: Beneficio anual según especie, en establecimientos faenadoras, Chile, 2005-2016 11

Cuadro 4: Generación de aguas residuales y su contenido orgánico para diferentes efluentes de mataderos ........................................................................................................................................... 18

Cuadro 5: Generación de sustratos y producción de biogás para bovinos .................................... 18

Cuadro 6: Generación de sustratos y producción de biogás para porcinos .................................. 18

Cuadro 7: Generación de sustratos y producción de biogás para aves (pollos broiler) ............... 19

Cuadro 8: Características generales de los sustratos comunes de mataderos ............................ 20

Cuadro 9: Producción específica de metano para mataderos de bovinos ..................................... 21

Cuadro 10: Producción específica de metano para mataderos de porcinos ................................. 22

Cuadro 11: Producción específica de metano para mataderos de aves ........................................ 22

Cuadro 12: Potencial total teórico mataderos de bovinos ................................................................. 23

Cuadro 15: Potencial eléctrico total real mataderos (MWh/a) .......................................................... 24

IMÁGENES

Imagen 1: Consumo interno de carnes ...................................................................................................8

Imagen 2: Evolución producción – Toneladas Vara..............................................................................8

Imagen 3: Beneficio bovinos por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 201612

Imagen 4: Beneficio ovinos por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 2016 . 13

Imagen 5: Beneficio porcinos por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 2016 .................................................................................................................................................................... 14

Imagen 6: Beneficio de aves por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 2016 .................................................................................................................................................................... 15

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Siglas y Acrónimos

Símbolo Descripción

AyG Aceites y Grasas

CFA Centro de Faenamiento para Autoconsumo

CH4 Metano

d Día

DBO5 Demanda Bioquímica de Oxígeno (en cinco días)

EEFF Establecimientos Faenadoras

kg Kilogramo

kW Kilovatio

kWh Kilovatio hora

L o l Litros

m3 Metro cúbico

MF Material fresco

Mg Megagramos (toneladas)

MS Materia Seca

MV Materia Volátil (contenido orgánico)

MWh Megavatio hora

RIL Residuo Industrial Líquido

SAG Servicio Agrícola y Ganadero

SSV Sólidos Suspendidos Volátiles

SV Sólidos Volátiles

t o ton Toneladas

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Resumen Ejecutivo Se realiza una estimación detallada del potencial a nivel nacional de biogás a partir de residuos que se generan en mataderos y plantas faenadoras de bovinos, porcinos y aves. Para otras especies se consideró un potencial cero, debido a la baja cantidad faenada o la estacionalidad en la producción. Lo anterior con el objetivo de actualizar los datos del estudio CNE/GTZ (2007), para lo cual se realiza lo siguiente:

Los objetivos específicos en tanto corresponden a los siguientes:

• Caracterización de la actividad industrial en Chile. • Exposición clara de los supuestos y bases de cálculo a utilizar. • Cálculo del potencial de biogás. • Análisis e interpretación de los resultados.

En el cálculo del potencial de biogás se toman en cuenta limitaciones técnicas y económicas que afectan a los mataderos de menor tamaño, donde los proyectos de biogás no resultan económicamente favorables. Para efectos del presente estudio, se consideraron factibles plantas de biogás para establecimientos faenadores que tengan un beneficio de >150 bovinos/día, 750 porcinos/día o >35.000 aves/día. Lo anterior corresponde a residuos disponibles para el proceso de biodigestión del orden de 10 a 12 toneladas/día, que resultaría en plantas con una capacidad superior a los 100 kW, umbral considerado económicamente interesante.

Los cálculos propios realizados para este informe indican un potencial real similar a lo estimado por CNE/GTZ (2007). No obstante, aplicando el criterio de factibilidad económica anteriormente expuesto, se estima un potencial real de aprox. 7.000 MWh/año (900 kW instalada) para un conjunto de cinco mataderos de bovinos. A eso se agregan unos 17.000 MWh/año (2.170 kW instalada) para una media docena de plantas faenadoras de porcinos y unos 19.000 MWh/año (2.450 kW instalada) para el mismo número de faenadoras de aves.

Considerando que la disponibilidad de sustratos puede variar de planta a planta, se estima una potencial variabilidad para cada planta en particular, por lo cual se sugiere elaborar estudios de prefactibilidad para cada una, en donde se debe analizar disponibilidad y potencial metanogénico de los sustratos disponibles.

1 INTRODUCCIÓN

1.1 INTRODUCCIÓN

El siguiente documento corresponde a una estimación detallada del potencial a nivel nacional de biogás a partir de residuos que se generan en mataderos y plantas faenadoras.

1.2 OBJETIVOS

Tiene por objetivo general actualizar los datos del estudio CNE/GTZ (2007), cuyos antecedentes han servido como base para diferentes análisis y estudios, sin embargo, es de esperar que los datos hayan cambiado en los últimos años. Lo anterior, teniendo en consideración un estudio realizado en 2011 para el Ministerio de Energía que reconoce que los residuos sólidos de mataderos o faenadoras tienen un alto contenido energético. No obstante, estima que por lo mismo serían utilizados mayoritariamente para la elaboración de alimentos para mascotas, desestimando su uso rentable en la generación de energía a través de proyectos de biogás. (MINENERGÍA/GAMMA, 2011).

Los objetivos específicos en tanto corresponden a los siguientes:

• Caracterización de la actividad industrial en Chile. • Exposición clara de los supuestos y bases de cálculo a utilizar. • Cálculo del potencial de biogás. • Análisis e interpretación de los resultados.

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2 CARACTERIZACIÓN DE LA ACTIVIDAD INDUSTRIAL EN CHILE

El consumo interno de carnes en Chile aumento entre 2004 y 2017 de 72 a 83 kg per cápita alcanzando a más de 1,4 millones de toneladas vara, de las cuales un 44% es carne de pollo, un 29% carne de bovino y un 21% carne de cerdo.

Imagen 1: Consumo interno de carnes

Fuente: Expocarnes (2018)

En tanto, la producción de aves y porcinos ha tenido un incremento sostenido durante las últimas dos décadas, tal como se indica en la Figura que sigue.

Imagen 2: Evolución producción – Toneladas Vara

Fuente: Expocarnes (2018)

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2.1 CARACTERIZACIÓN DE LOS MATADEROS

Para precisar los términos ocupados en el presente informe hay que indicar que el concepto de “matadero” como centro de faenamiento ha sido reemplazado ya hace décadas por otro más moderno, “Plantas Faenadoras de Carne”, que son establecimientos en los cuales se beneficia el ganado, y además se elaboran subproductos y se integran industrias anexas para un aprovechamiento óptimo del animal. No obstante lo anterior, el término “matadero” aún se usa como oficial, según el D.S. MINAGRI N°94/2008 que aprueba el reglamento sobre estructura y funcionamiento de mataderos, entre otros. Hay que diferenciar los centros de faenamiento para autoconsumo (CFA), que se ubican en sectores aislados o de difícil abastecimiento, y donde se beneficia ganado criado en la zona, destinado al consumo de la población local. Sin perjuicio de lo anterior, con la aplicación del Reglamento sobre Funcionamiento de Mataderos, en los últimos 25 años, aproximadamente la mitad de los establecimientos de faena dejó de funcionar. Hoy en día, a grandes rasgos, se mantienen 103 establecimientos de faenamiento, de los cuales 66 corresponden a mataderos y 37 a CFA o mataderos móviles.

A noviembre del 2017, en Chile, existen 21 establecimientos faenadoras autorizados para exportación y con inspección oficial del Servicio Agrícola y Ganadero (SAG).

Cuadro 1: Establecimientos faenadoras autorizados para exportación y con inspección oficial del SAG

Fuente: SAG (2017a)

A su vez, hay 82 establecimientos faenadoras autorizados para consumo nacional, con o sin inspección oficial del SAG. Como se puede observar en la tabla que sigue, se diferencia entre mataderos y los CFA anteriormente mencionados.

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Cuadro 2: Establecimientos faenadoras autorizados para consumo nacional

Fuente: SAG (2017b)

Tal como se puede observar en las tablas anteriores, el número mayor de autorizaciones de beneficio corresponde a los bovinos, ovinos, porcinos, equinos, caprinos y pollos.

N° REGIÓN COMUNA RAZÓN SOCIALNÚMERO

OFICIALTIPO * ESPECIE FAENADA

1 Arica y Parinacota Putre CFA Parinacota s/n° CFA Bovinos, ovinos, caprinos, camélidos

2 Tarapacá Pozo Almonte Juvenal Luis Esteban Moscoso s/n° CFA Ovino, porcino, caprino, camelidos

3 Tarapacá Pozo Almonte Eugenio Ticuna Vera CFA LOS ANDES s/n° CFA Ovino, porcino, caprino, camelidos

4 Tarapacá Huara Ilustre Municipalidad de Huara s/n° CFA Ovino, porcino, camelidos

5 Coquimbo Coquimbo Comercial Carnes Danke SA 04-01 Matadero Bovino Ovino Caprino

6 Coquimbo Combarbalá Cilda Fredes Aguilera - CFA La Unión-Combarbalá 04-06 CFA Bovino, Ovino, Caprino

7 Coquimbo Illapel Sociedad Matadero y Frigorífico la Estancia Ltda. 04-09 Matadero Bovino Ovino Caprino

8 Coquimbo Ovalle Sociedad Agrícola Santa Carmen Ltda. 04-18 Matadero Pollos

9 Valparaíso Cartagena Alimentos del Litoral Cía. Ltda. - Matadero Cartagena 05-03 Matadero Bovinos

10 Valparaíso La Calera Frigorífico la Calera Ltda. (FRIGOCAL) 05-08 Matadero Bovino, Porcino, Equino

11 Valparaíso Quilpué Sociedad Calderón Quezada y Cía. Ltda. - Frigorífico Don Pedro 05-20 Matadero Bovino, Equino, Porcino

12 Metropolitana San Bernardo Espinoza Navarro y Cía. Ltda. - CAREN 13-04 Matadero Bovinos, Ovinos, Caprinos, Porcinos

13 Metropolitana La Cisterna Carlos Barros Mujica - CALACAR 13-05 Matadero Bovinos

14 Metropolitana Puente Alto Faenadora y Frigorífico Cordillera S.A. 13-08 Matadero Bovinos, Ovinos, Caprinos, Porcinos

15 Metropolitana San Bernardo Soc. Agrícola y Ganadera Mario Nebiolo y Cía. Ltda. - CAMER 13-11 Matadero Bovinos, Porcinos

16 Metropolitana Melipilla Socieda Inversiones Melipilla - AGROMEL 13-12 Matadero Bovinos, Porcinos, Equinos

17 Metropolitana La Pintana Nazareno Aguayo Quezada - Matadero la Pintana 13-13 Matadero Bovinos, Ovinos, Caprinos, Porcinos, Equinos

18 Metropolitana Melipilla Pablo Massoud y Cía. Ltda. - SANTA ROSA 13-27 Matadero Pollos

19 Metropolitana Melipilla Max Albert Hans Beilitz Müller - GRANJA SAJONIA 13-28 Matadero Pollos, Patos

20 Metropolitana San Bernardo Agrícola Don Pollo Ltda. 13-29 Matadero Pollos

21 O´Higgins Graneros Sociedad Gonzalez Mañez y Cía.. Ltda.- FAENAGRO 06-05 Matadero Bovino, Porcinos

22 O´Higgins Malloa Matadero Frigorífico Malloa Ltda. - MAFRIMA 06-50 Matadero Bovinos, Equinos

23 O´Higgins Rengo Agrícola Vizcaya Ltda.- PROPAVO 06-51 Matadero Pavos

24 O´Higgins Peralillo Agrícola y Ganadera Agrocarne Ltda. - Faenadora LIHUEIMO 06-52 Matadero Bovino, Ovino, Porcino, Equino

25 Maule Curicó Matadero Frigorífico Guerra e Hijos Ltda. 07-15 Matadero Bovino, Porcino, Jabalí

26 Maule Parral Carnes Andes Sur S.A. s/n° Matadero Móvil Bovino, ovino, porcino

27 Maule Talca Planta Faenadora Carnes Talca 07-16 Matadero Bovino

28 Biobío Chillán Faenadora Rio Cato - Michel Veas y Carlos Valencia Ltda. 08-02 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Equino, Pollos, Pavo, Pato, Conejo,

Liebre, Avestruz, Emúes, Jabalí, Ciervos, Guanacos

29 Biobío Bulnes Faenadora de Carnes Bulnes - Francisco Caro Palavicino 08-06 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino

30 Biobío San Carlos Matadero San Carlos - Hugo Najle Hayne 08-07 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino

31 Biobío Mulchén Frigorífico Biobío - Carlos Standen Herlitz 08-10 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino

32 Biobío Coelemu Matadero Coelemu - Angel Marzano Crovetto 08-11 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino

33 Biobío Cañete Faenadora de Carnes de Cañete 08-16 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino

34 Biobío Yumbel Faenadora Yumbel 08-17 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino

35 Biobío Ranquil CFA Ranquil s/n° CFA Bovino, Ovino, Equino, Porcino

36 Biobío Cobquecura CFA Cobquecura s/n° CFA Bovino, Ovino, Equino, Porcino

37 Biobío Chillan CFA Confluencia s/n° CFA Bovino, Ovino, Equino, Porcino

38 Biobío Portezuelo CFA Portezuelo s/n° CFA Bovino, Ovino, Equino, Porcino

39 Araucanía Angol Jun Gerardo Pooley Topali - Faenadora de Carnes Angol 09-01 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino

40 Araucanía Victoria Faenadora de Carnes Victoria S.A. - Faenadora Victoria 09-05 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino, Ciervo

41 Araucanía Pitrufquén Comercial Frigosur Rio Tolten Ltda. - Matadero Pitrufquén 09-15 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino

42 Araucanía Nueva ImperialSoc. Faenadora y Comercializadora de Productos Alimenticios Araneda Ltda. -

Frigorífico Imperial Ltda.09-26 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Equino, Jabalí

43 Araucanía Cholchol Sociedad Matadero Chol Chol Ltda. 09-29 Matadero Bovinos, Equinos

44 Araucanía Lautaro Luis Gerardo Soto Crisosto - Matadero Industrial Lautaro 09-30 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino, Jabalí, Emúes

45 Los Ríos Rio Bueno Frigorífico Balmaceda SPA - FRIGOBAL 10-12 Matadero Bovino

46 Los Lagos Puerto Montt Soc. Faenadora y Comercializadora de Carnes Abascar Ltda. 10-33 Matadero Bovino, Ovino, Caprino, Porcino

47 Los Lagos Llanquihue Mödinger Hnos. S.A. 10-38 Matadero Bovino, Porcinos

48 Los Lagos Castro Luis Vidal Vidal - Matadero El Corralillo 10-42 Matadero Bovinos, Ovinos, Caprino, Porcinos

49 Los Lagos Castro Sociedad Comercial e Industrial Mataderos Ltda.- Matadero San Daniel 10-43 Matadero Bovinos, Ovinos, Caprino, Porcinos

50 Los Lagos Quellón Matadero CADESUR 10-44 Matadero Bovinos Ovinos Porcinos

51 Los Lagos Futaleufu CFA FUTALEUFU s/n° CFA BOVINOS

52 Los Lagos Palena CFA PALENA s/n° CFA BOVINOS

53 Los Lagos Chaiten CFA CHAITEN s/n° CFA BOVINOS

54 Los Lagos Quinchao Ilustre Municipalidad de Quinchao s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Cerdos

55 Los Lagos Puqueldon Carlos Elgueta Mansilla s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Cerdos

56 Los Lagos Queilen ilustre Municipalidad de Queilen s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Cerdos

57 Aysén Coyhaique Soc. Comercial Inducar Ltda. 11-01 Matadero Bovinos Ovinos Porcinos Equino

58 Aysén Aysén Matadero Miguel Cortéz Peña EIRL 11-04 Matadero Bovinos, Ovinos, Porcinos

59 Aysén Chile Chico Richard Falcon Wellman - CFA Falcón 11-23 CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos

60 Aysén Chile Chico Manuel Rodríguez Barrocal - CFA Charquería 11-24 CFA Bovinos, Equino

61 Aysén Cochrane I. Municipalidad de Lago Cochrane - CFA Cochrane 11-26 CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos, Equino

62 Aysén Cisnes LA JUNTA-Andres Cardenas s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos, Equino

63 Aysén Lago Verde LAGO VERDE- Municipal s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos

64 Aysén Cisnes RAUL MARIN BALMACEDA s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos

65 Aysén Cisnes PUERTO CISNES-Adrian Cardenas s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos

66 Aysén Cisnes VILLA AMENGUAL s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos

67 Aysén Coyhaique PUERTO IBAÑEZ-municipal s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos

68 Aysén Aysén VILLA MAÑIHUALES-Tomas Prado s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos

69 Aysén Lago Verde VILLA LA TAPERA-Alejandro Becerra s/n° CFA Bovinos, Ovinos

70 Aysén Lago Verde VILLA LA TAPERA-Gloria Montecinos s/n° CFA Bovinos, Ovinos

71 Aysén Lago Verde VILLA LA TAPERA-Nadia Faundes s/n° CFA Bovinos, Ovinos

72 Aysén Coyhaique VILLA CERRO CASTILLO-Juanita Barrientos s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos, Equino

73 Aysén Coyhaique VILLA CERRO CASTILLO-Carlos Medina s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos, Equino

74 Aysén Coyhaique VILLA CERRO CASTILLO-Elian Millan s/n° CFA Bovinos, Ovinos, Porcinos, Equino

75 Aysén Rio Ibañez BAHIA MURTA-Excequiel Inostroza s/n° CFA Bovinos, Ovinos

76 Aysén Chile Chico PUERTO GUADAL- Juan Barria s/n° CFA Bovinos, Ovinos

77 Aysén Chile Chico BAHIA MURTA- MAGDALENA HENRIQUEZ s/n° CFA Bovinos, Ovinos

78 Aysén Chile Chico PUERTO TRANQUILO-Hector Mardones s/n° CFA Bovinos, Ovinos

79 Magallanes Punta Arenas Matadero Magallanes 12-03 Matadero Bovino, Ovino, Equino

80 Magallanes Primavera Frigorífico Swanhouse S.A.- Matadero Río Side 12-06 Matadero Bovino, Ovino, Guanaco

81 Magallanes Porvenir Soc. Koba Ltda.- CFA Koba 12-07 CFA Bovino, Ovino, Equino

82 Magallanes Punta Arenas Soc. Com. José Marín Antonín y Cía. Ltda.- AGROMARIN 12-05 Matadero Bovino

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2.2 ESPECIES FAENADAS

En cuanto al beneficio por especie, según tipo de establecimiento, en 2016, lejos el mayor número corresponde a aves (aprox. 292 millones), siguen los porcinos (aprox. 5 millones) y los bovinos (aprox. 870.000) y ovinos (aprox. 500.000). Las demás especies de reses son de menor número e importancia.

Los antecedentes que se presentan a continuación se refieren al año 2016 (SAG, 2016), al no estar disponibles a la fecha las estadísticas para el año 2017. Observando la serie histórica, se pueden identificar ciertas variaciones anuales, presentando un importante y sostenido aumento del beneficio anual de porcinos, que hoy en día casi representa el 80% de los animales faenados (a excepción de las aves).

Cuadro 3: Beneficio anual según especie, en establecimientos faenadoras, Chile, 2005-2016

Especie 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Incremento 2005 al 2016

Caprinos 3.076 3.112 2.488 2.267 1.160 2.403 7.495 2.785 3.454 1.972 3.076 1.550 -50%

Camélidos 3.720 2.926 4.222 1.220 1.111 110 1.321 4.699 2.634 4.777 1.263 2.881 -23%

Equinos 50.118 45.692 49.279 40.231 42.748 48.141 50.975 67.495 38.122 52.611 48.038 46.582 -7%

Ovinos 104.430 661.901 752.483 740.929 766.348 711.822 774.432 611.631 614.677 710.651 632.211 591.832 467%

Bovinos 695.407 873.520 964.561 887.254 885.875 821.681 698.234 757.422 783.291 894.957 942.145 880.568 27%

Porcinos 1.242.934 1.086.786 1.517.185 2.392.813 3.557.905 3.656.975 4.903.506 5.311.914 4.228.291 5.092.952 5.058.504 5.005.682 303%

Total 2.099.685 2.673.937 3.290.218 4.064.714 5.255.147 5.241.132 6.435.963 6.755.946 5.670.469 6.757.920 6.685.237 6.529.095 211%

Fuente: SAG (2017c)

2.2.1 Bovinos

En el periodo 2016 se observa un beneficio de aprox. 880.000 animales, que fue realizado en un 51% en establecimientos de exportación y en un 49% en establecimientos de consumo nacional. En cuanto al beneficio por regiones, se mantiene la región de Los Lagos con mayor beneficio (26,5%), seguido por la región Metropolitana (18,5%). Tercer y cuarto lugar para las regiones de La Araucanía (18,4%) y del Biobío (15,1%). De este modo, estas cuatro regiones suman casi el 80% de la actividad nacional. En las demás regiones, ninguna supera un beneficio anual de 70.000 animales.

En cuanto a la composición por clase de vacuno beneficiado a nivel nacional, existen importantes diferencias a nivel regional y por tipo de establecimiento: El mayor número corresponde a los novillos (aprox. 400.000), donde la región Metropolitana realiza el mayor beneficio, luego la región de Los Lagos y en tercer lugar la región de La Araucanía. El beneficio de las vacas (aprox. 210.000), tiene mayor predomino en la región de Los Lagos, en segundo lugar, la región Metropolitana, en tercer lugar, La Araucanía. Para vaquillas (aprox. 180.000), se observa un mayor beneficio en la región de La Araucanía, en segundo lugar, la región de Los Lagos y en tercer lugar la región Metropolitana.

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Imagen 3: Beneficio bovinos por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 2016

Fuente: SAG (2016)

En cuanto al tamaño de los establecimientos existe una cierta concentración. Del total de 54 establecimientos faenadoras (EEFF), 6 son para exportación y 48 para consumo nacional. Existe un sólo establecimiento en el rango de beneficio de 100.000 a 150.000 animales, que concentra el 13% de beneficio. Otros cuatro establecimientos se ubican en un rango de entre 50.000 y 100.000 animales y concentran el 36% de beneficio. De este modo, solo cinco establecimientos concentran casi el 50% del beneficio del país. Siguen 15 EEFF en el rango de entre 10.000 y 50.000 animales (37% del total del beneficio). Finalmente, los 34 establecimientos restantes benefician menos de 10.000 animales cada uno y concentran el 14% del beneficio nacional.

En términos de variación mensual, existe cierta estacionalidad, sin embargo, esta es menor y se puede considerar una tasa de beneficio mensual prácticamente constante.

2.2.2 Ovinos

Para el periodo 2016 se observa un beneficio de aprox. 500.000 animales, que fue realizado en un 74% en establecimientos de exportación y en un 26% en establecimientos de consumo nacional. El beneficio por regiones presenta una concentración importante, donde la región de Magallanes realiza el 81% del beneficio del país. Sigue en segundo lugar la región de Los Lagos con el 8,5%, y en tercer lugar la región de Aysén con un 6,7% del beneficio nacional realizado solo en EEFF de consumo nacional. Las demás regiones no superan los 10.000 animales faenados.

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Imagen 4: Beneficio ovinos por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 2016

Fuente: SAG (2016)

En términos de variación mensual, existe una estacionalidad muy marcada, no existiendo beneficio entre julio y noviembre, y en donde la actividad se realiza exclusivamente entre diciembre y mayo, presentando niveles máximos muy marcados en el mes de marzo, donde se realiza aproximadamente el 25% del beneficio anual. Estimaciones propias indican que, bajo este escenario, plantas de biogás no resultan económicamente viables.

Según el volumen de beneficio de ovinos, los establecimientos se pueden agrupar por rango de faena anual. De los 40 establecimientos autorizados, el 60% del beneficio se concentra en tres EEFF para exportación, que presentan un rango de beneficio entre 90.000 y 110.000 animales. Les siguen muy de lejos 6 EEFF con un rango de beneficio de entre 10.000 y 50.000 animales y que concentran el 32% del beneficio nacional. La gran mayoría de los EEFF, 31 en total, presentan un rango de beneficio inferior a 10.000 animales y concentran el 8% del faenamiento que se destina exclusivamente al mercado nacional.

2.2.3 Porcinos

Para el periodo 2016 se observa un beneficio de aprox. 5.000.000 animales, que fue realizado en un 93% en establecimientos de exportación y en un 7% en establecimientos de consumo nacional. El beneficio por regiones presenta una concentración importante, donde tres regiones concentran el 97% de la actividad: la región de O´Higgins realiza el 86% del beneficio del país (99,7% en EEFF de exportación), sigue en segundo lugar la región del Maule con el 7,8%, y en tercer lugar la región Metropolitana con un 3,5% del beneficio nacional1. Las demás regiones no superan los 50.000 animales faenados cada una.

1 Ver Cuadro 1

14

Imagen 5: Beneficio porcinos por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 2016

Fuente: SAG (2016)

Se observa una concentración importante de la actividad, donde cinco establecimientos de exportación realizan el 93% del beneficio de la especie, y el 7% restante es realizado por 29 de los establecimientos de consumo nacional. En término de rangos de beneficio, 2 establecimientos faenan entre 1.000.000 y 2.200.000 animales (69% del beneficio) y otros 3 establecimientos faenan entre 100.000 y 1.000.000 animales (24% del beneficio). Los demás EEFF presentan una tasa de beneficio inferior a 100.000 animales.


2.2.4 Aves

Para el periodo 2016 se observa un beneficio de aprox. 292.000.000 aves, donde el 96% corresponde a pollos broiler (281.000.000) y el 3,7% a pavos (10.700.000). Las demás especies (postura, pato, avestruz y emú), no tienen mayor relevancia.

Existe una concentración regional importante, en donde las regiones O´Higgins y Metropolitana concentran el 92% de la actividad. En la región de O´Higgins se beneficia el 62% de los pollos broiler (173.000.000) y en la región Metropolitana el 34% (96.000.000), existe una actividad menor en Arica (12.000.000). Los pavos en cambio se benefician en un 80% en la región de Valparaíso (8.700.000), seguido por la región Metropolitana (16%, 1.700.000).

15

Imagen 6: Beneficio de aves por región según tipo de establecimiento faenador, periodo 2016

Fuente: SAG (2016)

En el periodo 2016, el 84% del beneficio de aves se concentró en cuatro EEFF de exportación, con rangos de beneficio entre 100.000.000 y 500.000.0002. Un 13% se realizó en tres EEFF, con rangos entre 20.000.000 y 100.000.000 y finalmente existen nueve EEFF restantes con un beneficio inferior a 20.000.000, para consumo nacional.


2 Nota: Este estudio asume rangos de datos distintos a los informados por el SAG (2016) debido a diferencias (inconsistencias) en la información.

16

3 SUPUESTOS Y BASES DE CÁLCULO

En la estimación de la generación de biogás se pueden ocupar diferentes factores de cálculo. Los más simples pueden relacionar el potencial de biogás por animal faenado, otros lo relacionan por unidad de producto (carne vara), mientras que los más detallados asumen una cierta cantidad de tipos de residuos sólidos y líquidos generados y posteriormente aplican factores de generación de biogás (obtenidos de la literatura o bien en ensayos de laboratorio), asi como factores para el rendimiento y eficiencia de los diferentes equipos de conversión energética involucrados.

En el presente capítulo se realizará una breve reseña de los diferentes supuestos en los cuales se fundamentan las estimaciones y cálculos que se realizarán en el capítulo siguiente.

3.1 FACTORES DE GENERACIÓN DE RESIDUOS Y DE CONVERSIÓN

Los residuos generados en el beneficio del ganado corresponden a huesos, vísceras, cueros, rumen, pezuñas, astas, sangre, pulmones e hígados, principalmente, además residuos que se generan en los patios de descanso y lavado de camiones, así como en el tratamiento de los residuos líquidos. Para otras especies puede haber otros tipos de residuos como son las plumas en el caso de las aves.

Los residuos/sustratos identificados para el tratamiento en una planta de biogás son principalmente los flujos orgánicos que son transportados hoy en día a sitios de disposición final y por ende no son utilizados como subproducto. Entre ellos se pueden contabilizar los residuos sólidos que son generados en las plantas de tratamiento de RILes: la parte sólida de filtros gruesos y finos, lodos de separadores de grasas o sistemas de flotación, los lodos de una eventual etapa secundaria del tratamiento de RILes, el contenido ruminal (para rumiantes), la parte de la sangre que no sirve para la comercialización y posiblemente la parte sólida del lavado de corrales y camiones. Estos sustratos se caracterizan principalmente por:

• Separación de grasas y lodos de flotación: Son lodos que se generan en el tratamiento de RILes y su contenido en materia seca podrá ser calculado a partir de la eficiencia de remoción de sólidos suspendidos, aceites y grasas y la DBO5. El volumen generado puede variar ampliamente entre el 5% al 10% del caudal de RIL3, con un contenido de entre 5% a 12% de materia seca en el lodo. Este sustrato presenta una buena degradabilidad en una planta de biogás con alto potencial de generación de metano4.

• Contenido ruminal: Se refiere a los contenidos del sistema digestivo de los rumiantes, que puede llegar fácilmente a 100 litros para vacunos y 10 litros para ovinos. Los contenidos de materia seca pueden variar en las plantas faenadoras de entre 8 a 15%. Tiene un aporte menor en términos de potencial de biogás, pero sirve para estabilizar el proceso.

• Sólidos de filtros gruesos y finos: Son los sólidos que se separan en las líneas rojas y verdes y por lo tanto están constituidos por la parte sólida de las aguas rojas de proceso de faena y subproductos, el RIL de grasería y el RIL verde, entre otras fuentes que puede haber. Su generación puede variar considerablemente dependiendo de los procesos del matadero, pero usualmente tienen un contenido de materia seca más alto, en torno al 25%.

• Corrales y Lavado de camiones: Lo anterior puede incluir o no los sólidos que se generan en corrales y el lavado de camiones. Su generación y contenido en sólidos puede variar

3 Valores de acuerdo a la experiencia del autor. 4 Ver Cuadro 4

17

considerablemente entre diferentes establecimientos de faenamiento y usualmente requiere de un análisis más detallado. No obstante lo anterior, generalmente se puede asumir un potencial relativamente pequeño para la generación de biogás y frecuentemente no se considera para los cálculos.

• Sangre: La sangre contaminada que no se puede aprovechar o comercializar como subproducto ya que aporta una DBO5 elevada al RIL. Si bien tiene una apariencia líquida tiende a coagular y presenta un contenido de materia seca del orden del 15%.

En concordancia con CNE/GTZ (2007), aproximadamente entre un 20% y un 50% del peso del animal (ganado) no es apto para el consumo humano y podrá ser considerado como desecho. Sin embargo, en este estudio se consideran diferentes vías de comercialización de subproductos de tal modo que solamente entre un 10% y 25% de los residuos generados quedarían disponibles como materia orgánica para el proceso de generación de biogás. De tal modo se calcula una producción nacional anual de 3,56 millones ton/año a partir del beneficio de 5,87 millones de cabezas, lo que correspondería a 600 kg/cabeza y una materia orgánica (biomasa disponible) de 69.245 ton/año, correspondiendo a 12 kg/cabeza de materia orgánica para la generación de biogás.

Estudios detallados (ej. PACER, 1996; Rosenwinkel / Kroiss / Dichtel, 2015; entre otros) sobre generación de RILes y RISes y su potencial de biogás fueron realizados en el pasado por diferentes organizaciones europeas, que podrán servir para una estimación de proyectos de biogás en faenadoras.

18

Cuadro 4: Generación de aguas residuales y su contenido orgánico para diferentes efluentes de mataderos

Agua residual Descripción Cantidad DBO5 Estiércol Bovino (adulto) y equino 15 l/día 15 g/l

Otros 3 l/día Sangre Bovino (adulto) y equino 20 l/animal 0,7 g/kg res muerta

Porcino, ternero 5 l/animal 0,4 g/kg res muerta Ovino, caprino 1,5 l/animal 0,4 g/kg res muerta

Estiércol y paja Bovinos (adultos) y equinos 170 l/ton 0,3-3,5 g/kg res muerta Ternero 200 l/ton Depende del tipo de

transporte e infraestructura Ovino 250 l/ton Asadura 0,4 g/kg res muerta Tripería (agua de lavado)

6-8 g/kg res muerta

Trabajos anexos Deshuesado 0,5 g/kg Salado y conservación 10 g/kg Tratamiento de subproductos 5 g/kg Otras actividades 5 g/kg

Fuente: PACER (1996)

En tanto, para los sustratos sólidos se determinaron los siguientes factores:

Cuadro 5: Generación de sustratos y producción de biogás para bovinos

Sustrato Generación específica

Materia seca

Materia orgánica

Generación orgánica

Producción específica de biogás

Producción de biogás

Contenido de

metano

Producción de metano

Producción específica de metano

kg/animal % MS % MV ton/año m3/ton MV m3/animal % m3/animal m3/ton sustrato

Contenido ruminal 30 25% 80% 0,01 450 2,70 55% 1,49 50

Sangre 15 18% 96% 0,00 685 1,78 70% 1,24 83 Lodos de flotación

38 7% 90% 0,00 1.000 2,39 68% 1,63 43

Total 83 6,87 63,4% 4,36 52,5 Fuente: Elaboración propia en base a Rosenwinkel / Kroiss / Dichtel (2015) y LFL (2018)

Cuadro 6: Generación de sustratos y producción de biogás para porcinos


Materia seca

Materia orgánica




Contenido de

metano



kg/animal % MS % MV ton/año m3/ton MV m3/animal % m3/animal m3/ton sustrato

Contenido intestinal

4 25% 80% 0,00 450 0,36 60% 0,22 54

Sangre 4,5 18% 96% 0,00 685 0,53 70% 0,37 83 Lodos de flotación

7 7% 90% 0,00 1.000 0,44 68% 0,30 43

Total 15,5 1,33 66,6% 0,89 57,3 Fuente: Elaboración propia en base a Rosenwinkel / Kroiss / Dichtel (2015) y LFL (2018)

19

Cuadro 7: Generación de sustratos y producción de biogás para aves (pollos broiler)


Materia seca

Materia orgánica




Contenido de

metano



g/animal % MS % MV kg/año m3/ton MV l/animal % l/animal m3/ton sustrato

Contenido intestinal 150 25% 80% 0,03 450 13,50 60% 8,10 54

Sangre 70 18% 96% 0,01 685 8,29 70% 5,80 83 Lodos de flotación 101 7% 90% 0,01 1.000 6,36 68% 4,33 43

Total 321 28,15 64,8% 18,23 56,8 Fuente: Elaboración propia en base a Rosenwinkel / Kroiss / Dichtel (2015) y LFL (2018)

CNE/GTZ (2007) en su estudio de “Potencial de Biogás: Identificación y clasificación de los distintos tipos de biomasa disponibles en Chile para la generación de biogás” utilizaron los siguientes factores de conversión (en términos de productividad), que fueron obtenidos en su momento mediante ensayos realizados en el laboratorio de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso:

• RILes: 500 m3 biogás/ton DQO degradado, contenido de metano: 60% • RISes: 430 m3 biogás/ton materia orgánica, contenido de metano: 65%

A su vez asumen una tasa de generación de materia orgánica correspondiente al 15,2% de la cantidad de residuos sólidos.

Una vía diferente de estimación fue realizada por INDAP (2016) en donde, para el análisis potencial de producción de biogás a partir de residuos de mataderos en la Región de Los Ríos, se cuantificaron los flujos de residuos líquidos, de acuerdo a su caracterización (datos presentados en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, o bien datos que maneja la Superintendencia de Servicios Sanitarios). Se obtuvo una cantidad de materia orgánica de aproximadamente 2 kg/m3 RIL, correspondiendo principalmente a sólidos suspendidos volátiles y grasas. A su vez, se estimó una generación de biogás del orden de 530 m3 biogás/ton materia orgánica.

20

En tanto, GIZ (2012) señala las siguientes características generales de los sustratos comunes más utilizados en proyectos de biogás, en nuestro caso, de los mataderos. Se puede observar que la producción específica de metano puede variar considerablemente, tanto en los estudios nacionales como en las referencias internacionales, por lo cual se sugieren estudios específicos al momento de diseñar un proyecto que consideren la disponibilidad de los diferentes sustratos.

Cuadro 8: Características generales de los sustratos comunes de mataderos

Sustrato Materia seca

Materia orgánica


Contenido de

metano


% ST % SV m3/ton SV % m3/ton sustrato

Residuos de interiores (cerdos)

12-15% 75-86% 250-450 60-70% 20-60

Licor ruminal (rumiantes)

11-19% 80-90% 200-400 55% 20-60

Separadores de grasa 2-70% 75-93% 300 60-72% 11-450

Fuente: GIZ (2012)

3.2 FACTORES DE CONVERSIÓN ENERGÉTICA

La producción de biogás genera dos tipos de fuentes energéticas que se pueden aprovechar: eléctrica y térmica. Esta última se genera en los sistemas de refrigeración de los generadores y recuperación energética de los gases de combustión. Para el cálculo de cada una de ellas se consideran distintos factores de conversión que se detallan a continuación.

Usualmente, la eficiencia del motor de cogeneración aumenta con su potencia. La eficiencia indicada más abajo se logra con generadores de capacidad más alta (>500 kW). Para generadores pequeños en cambio, la eficiencia eléctrica baja considerablemente a 30-35%. La eficiencia térmica, según la experiencia del consultor promedia en 40-45%, generando agua caliente entre 80 a 90°C.

Para el presente estudio, los supuestos utilizados por el consultor se realizaron a partir de datos de un típico equipo de cogeneración (ej. marca Jenbacher):

• Contenido de metano: según sustrato • Poder calorífico del metano: 10 kWh/m3 • Eficiencia eléctrica: 40% • Eficiencia térmica: 43%

21

4 CÁLCULO DEL POTENCIAL DE BIOGÁS

Basándose en estimaciones propias, se calculan los siguientes potenciales de generación a partir de los sustratos disponibles en los mataderos. Para ello se utilizaron las siguientes formulas.

La producción total de residuos se determinó como sigue:

RS = yrs x A (1)

Donde

RS: Producción total de residuos [Mg/a]

Yrs: Producción específica de residuos [kg/animal], estimada por el consultor.

A: Animales faenados [animales/a]

La producción anual de metano se calcula de la siguiente manera:

ME = yme x RS (2)

Donde

ME: Producción anual de metano [m3/a]

yme: Producción específica de metano [m3/MgMF], estimada por el consultor en base a un cálculo que pondera el potencial metanogénico de diferentes sustratos y su disponibilidad sobre el total de residuos producidos.

RS: Producción total de residuos [Mg/a]

En concreto, la estimación de la producción específica de metano para la mezcla de los diferentes sustratos disponibles es importante. Para el presente estudio se realizó el siguiente supuesto:

Cuadro 9: Producción específica de metano para mataderos de bovinos

Fuente: Elaboración propia en base a Rosenwinkel / Kroiss / Dichtel (2015) y LFL (2018)

Sustrato

Producción

específica de

residuos

Contenido

sólidos

Sólidos

volátiles

Producción

específica de

biogás

Producción

de biogás

Contenido de

metano

Producción

de metano

Producción

específica de

metano

- kg/cabeza % MF % ST m³/Mg SV m³/cabeza % m³/cabeza m³/Mg MF

Contenido

ruminal30 25% 80% 450 2,70 55% 1,49 50

Sangre 15 18% 96% 685 1,78 70% 1,24 83

Lodos de

flotación38 7% 90% 1.000 2,39 68% 1,63 43

Total 83 6,87 63% 4,36 52,48

22

Cuadro 10: Producción específica de metano para mataderos de porcinos


Cuadro 11: Producción específica de metano para mataderos de aves


Finalmente, la producción anual de electricidad y energía térmica se calcula como sigue:

Ee,t = ME x ye x ηe,t (3)

Donde

Ee,t: Producción anual de electricidad o energía térmica [MWh/a]

ME: Producción anual de metano [m3/a]

ye: Poder calorífico del metano [0,010 MWh/m3]

ηe,t: Eficiencia o rendimiento eléctrico (0,4) o térmico (0,43), estimado por el consultor

SustratoProducción específica de

residuosContenido sólidos Sólidos volátiles

Producción

específica de

biogás

Producción de

biogás

Contenido de

metano

Producción

de metano

Producción

específica de

metano

- kg/cabeza % MF % ST m³/Mg SV m³/cabeza % m³/cabeza m³/Mg MF

Contenido

intestinal4 25% 80% 450 0,36 60% 0,22 54

Sangre 4,5 18% 96% 685 0,53 70% 0,37 83

Lodos de

flotación7 7% 90% 1.000 0,44 68% 0,30 43

Total 16 1,33 66,64% 0,89 57,34

SustratoProducción específica de

residuos

Contenido

sólidosSólidos volátiles

Producción

específica de

biogás

Producción

de biogás

Contenido de

metano

Producción de

metano

Producción

específica de

metano

- g/cabeza % MF % ST m³/Mg SV l/cabeza % l/cabeza m³/Mg MF

Intestino 150 25% 80% 450 13,50 60,00% 8,10 54

Sangre 70 18% 96% 685 8,29 70,00% 5,80 83

Lodos de flotación 101 7% 90% 1.000 6,36 68,00% 4,33 43

Total 321 28,15 64,75% 18,23 56,78

23

Cuadro 12: Potencial total teórico mataderos de bovinos

Fuente: Elaboración propia

Cuadro 13: Potencial total teórico mataderos de porcinos


Cuadro 14: Potencial total teórico mataderos de aves (pollos broiler)


No obstante lo anterior, el cálculo del potencial teórico de biogás anteriormente realizado, no toma en cuenta limitaciones técnicas y económicas que afectan a los mataderos de menor tamaño, donde bajos las condiciones actuales de mercado, es más difícil que sean rentables los proyectos de biogás sin algún tipo de subsidio. Para efectos del presente estudio, se

Beneficio

Producción

específica de

residuos

Producción

total de

residuos

Producción

específica de

metano

Producción

anual de

metano

Producción

anual de

electricidad

Producción

anual de

energía térmica

bovinos/a kg/animal Mg/a m³/MgMF m³/a MWh/a MWh/a

13.849 83 1.149 52 60.323 241 259

27.587 83 2.290 52 120.163 481 517

161.581 83 13.411 52 703.812 2.815 3.026

20.913 83 1.736 52 91.093 364 392

31.394 83 2.606 52 136.745 547 588

131.710 83 10.932 52 573.700 2.295 2.467

160.395 83 13.313 52 698.646 2.795 3.004

63.066 83 5.234 52 274.702 1.099 1.181

231.608 83 19.223 52 1.008.834 4.035 4.338

14.182 83 1.177 52 61.774 247 266

17.056 83 1.416 52 74.292 297 319

873.341 72.487 3.804.085 15.216 16.358

Los Lagos

Aysén

Magallanes

Total Chile

Los Ríos

Potencial total teórico

Coquimbo

Valparaíso

Biobío

Araucanía

Metropolitana

O´Higgins

Maule

Beneficio

Producción

específica de

residuos

Producción

total de

residuos

Producción específica

de metano

Producción anual de

metano

Producción anual

de electricidad

Producción anual

de energía térmica

animales/a kg/(animal) Mg/a m³/MgMF m³/a MWh/a MWh/a

26 16 0 57 24 0 0

44.094 16 706 57 40.452 162 174

175.266 16 2.804 57 160.790 643 691

4.359.273 16 69.748 57 3.999.233 15.997 17.197

394.862 16 6.318 57 362.250 1.449 1.558

43.833 16 701 57 40.213 161 173

25.895 16 414 57 23.756 95 102

28.624 16 458 57 26.260 105 113

419 16 7 57 384 2 2

5.072.292 81.157 4.653.362 18.613 20.009

Aysén

Total


Coquimbo

Biobío

Araucanía

Los Lagos

Valparaíso

Metropolitana

O´Higgins

Maule

Beneficio

Producción

específica de

residuos

Producción total de residuos

Producción

específica de

metano

Producción anual

de metano

Producción anual

de electricidad

Producción

anual de

energía térmica

animales/a g/(animal) Mg/a m³/MgMF m³/a MWh/a MWh/a

11.717.699 321 3.761 57 213.577 854 918

12.416 321 4 57 226 1 1

95.849.776 321 30.768 57 1.747.042 6.988 7.512

173.275.408 321 55.621 57 3.158.269 12.633 13.581

280.855.299 90.155 5.119.114 20.476 22.012


Arica

Coquimbo

Metropolitana

O´Higgins

Total

24

consideraron factibles plantas de biogás para plantas faenadoras que tengan un beneficio de >150 bovinos/día, 750 porcinos/día o >35.000 aves/día. Lo anterior corresponde a residuos disponibles para el proceso de biodigestión del orden de 10 a 12 toneladas/día, que resultaría en plantas con una capacidad superior a los 100 kW, umbral considerado económicamente interesante.

Por lo tanto, y de acuerdo a lo indicado anteriormente, se reduce considerablemente la cantidad de establecimientos donde proyectos de biogás pueden resultar interesantes. Para el caso de mataderos de bovinos quedarían cinco plantas ubicadas en cuatro regiones diferentes (Lecaros, 2018). El mismo número resulta para el caso de los porcinos, en estos establecimientos realizan el 93% del beneficio de la especie. En el caso de las aves, son al menos siete las plantas interesantes, con un beneficio anual superior a 20.000.000. Plantas faenadoras de otras especies no se tomaron en cuenta, sea por el bajo número de beneficio o bien por la estacionalidad de las faenas, que no permite una operación estable de una eventual planta de biogás.

Entonces, se calcula el potencial real como sigue:

Cuadro 13: Potencial eléctrico total real mataderos (MWh/a)


Región Bovino Porcino Ave (Pollo) Total

Arica 854 854

Coquimbo 0 0 0 0

Valparaíso 0 0 0

Metropolitana 937 0 6.095 7.033

O´Higgins 0 15.945 12.633 28.578

Maule 0 1.404 1.404

Biobío 0 0 0

Araucanía 1.672 0 1.672

Los Ríos 900 900

Los Lagos 3.675 0 3.675

Aysén 0 0 0

Magallanes 0 0

País 7.185 17.349 19.583 44.117

25

Cuadro 16: Potencial térmico total real mataderos (MWh/a)


Este potencial real, tanto térmico como electico, corresponde aproximadamente al 80% del potencial teórico. Asumiendo un factor de planta de 91% (8.000 h/a), se obtendría como sigue la potencial capacidad eléctrica instalada por regiones:

Cuadro 17: Potencial estimado eléctrico en mataderos (kW)



Arica 918 918

Coquimbo 0 0 0 0

Valparaíso 0 0 0

Metropolitana 1.008 0 6.552 7.560

O´Higgins 0 17.141 13.581 30.722

Maule 0 1.509 1.509

Biobío 0 0 0

Araucanía 1.798 0 1.798

Los Ríos 967 967

Los Lagos 3.951 0 3.951

Aysén 0 0 0

Magallanes 0 0

País 7.724 18.650 21.051 47.425


Arica 0 0 107 107

Coquimbo 0 0 0 0

Valparaíso 0 0 0 0

Metropolitana 117 0 762 879

O´Higgins 0 1.993 1.579 3.572

Maule 0 175 0 175

Biobío 0 0 0 0

Araucanía 209 0 0 209

Los Ríos 112 0 0 112

Los Lagos 459 0 0 459

Aysén 0 0 0 0

Magallanes 0 0 0 0

País 898 2.169 2.448 5.515

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5 ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

Un estudio realizado en 2011 para el Ministerio de Energía reconoce que los residuos sólidos de mataderos o faenadoras tienen un alto contenido energético. No obstante, se estima que por lo mismo serían utilizados mayoritariamente para la elaboración de alimentos para mascotas, desestimando su uso rentable en la generación de energía a través de proyectos de biogás. (MINENERGÍA/GAMMA, 2011).

Lo anterior contrasta claramente con el potencial de biogás a partir de los residuos de matadero calculado por la PUCV en el estudio CNE/GTZ (2007), en donde a nivel nacional se calcularon aprox. 455 mil ton/año de residuos sólidos, una materia orgánica factible a degradación de casi 70 mil ton/año con un potencial de biogás de 29.775 mil m3/año (con un 65% de metano). En tanto, ese mismo estudio estimo el potencial de energía eléctrica para las plantas de beneficio de ganado entre 7.330 MWh/año y 18.324 MWh/año. Lo anterior considerando una disponibilidad de la materia orgánica de los residuos sólidos de entre 10% y 25% (los demás residuos sólidos se aprovechan como sustratos para otros procesos), siendo el potencial energético total a partir de residuos del beneficio de ganado de 73.296 MWh/año de energía eléctrica y 169.306 MWh/año de energía total cogenerada.

Los cálculos propios realizados para este informe indican un potencial real similar a lo estimado por CNE/GTZ (2007). No obstante, aplicando el criterio de factibilidad económica anteriormente expuesto, se estima un potencial real de aprox. 7.000 MWh/año (900 kW instalada) para un conjunto de cinco mataderos de bovinos. A eso se agregan unos 17.000 MWh/año (2.170 kW instalada) para una media docena de plantas faenadoras de porcinos y unos 19.000 MWh/año (2.450 kW instalada) para el mismo número de faenadoras de aves.

Considerando que la disponibilidad de sustratos puede variar de planta a planta, se estima una potencial variabilidad para cada planta en particular, por lo cual se sugiere elaborar estudios de pre-factibilidad para cada una, en donde se debe analizar disponibilidad y potencial metanogénico de los sustratos disponibles.

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6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Comisión Nacional de Energía – CNE / Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit - GTZ (2007): Potential de Biogás: Identificación y clasificación de los distintos tipos de biomasa disponibles en Chile para la generación de biogás.

Exportadores de Carnes de Chile A.G. – Expocarnes (2018): La Industria en Cifras, http://expocarnes.cl/la-industria-en-cifras/, visitado el 16 de septiembre de 2018.

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Lecaros, R. (2018): Comunicación personal de fecha 27/08/2018. El Sr. Lecaros es Gerente General de la Asociación Gremial de Plantas Faenadoras Frigoríficas de Carnes de Chile – FAENACAR A.G.

Ministerio de Energía – MINENERGÍA / Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit - GIZ (2012): Guía de planificación para proyectos de biogás en Chile. Santiago. Junio de 2012.

Ministerio de Energía – MINENERGÍA / GAMMA Ingenieros S.A. – GAMMA (2011): Modelos de negocio que rentabilicen aplicaciones de biogás en Chile y su fomento. Informe final corregido. Santiago. 29 de Abril de 2011.

Rosenwinkel / Kroiss / Dichtl (2015): Anaerobtechnik - Abwasser-, Schlamm- und Reststoffbehandlung, Biogasgewinnung. Tercera Edición. Springer. 2015.

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Servicio Agrícola y Ganadero – SAG (2017b): Establecimientos faenadores autorizados para consumo nacional, Con o sin inspección oficial del Servicio Agrícola y Ganadero (delegada del MINSAL). Actualizado a noviembre, 2017.

Servicio Agrícola y Ganadero – SAG (2017c): Informe Beneficio y Hallazgos Patológicos en Mataderos Nacionales 2016. Abril de 2017.

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Estimación del potencial nacional de biogás en faenadoras de …4echile.cl/4echile/wp-content/uploads/2019/03/Potencial_NAMA_alta… · de biodigestión del orden de 10 a 12 toneladas/día,