Mathematical model for a mixed energy system as a technological alternative in the supply of electrical energy in non-interconnected areas

El producto final de este artículo es un modelo matemático de un Sistema Mixto Energético [SME] con Biogás-Energía Eléctrica (B-EE) que utiliza biomasa residual de los desechos de porcinos, con el que se puede estimar la cantidad de biomasa orgánica necesaria (o el número de animales requerido para producirla) para abastecer una finca durante un determinado número de horas del día, conociendo las cargas que se van a conectar al generador y teniendo en cuenta los parámetros necesarios para que el biodigestor pueda realizar su proceso de fermentación y entregar el biogás necesario para que el generador suministre energía en condiciones normales. El trabajo se desarrolló en San Antonio del Tequendama (Cundinamarca, Colombia), un municipio rural, con alto grado de explotación porcina, y sin suministro de energía eléctrica. Se estandarizó un biodigestor pequeño de 2.84 m3, tipo chorizo, con carga de seis porcinos, relación C:N 1:30, temperatura entre 18-24 °C; en intervalo PH de 6.8-7.2, para el suministro de 2 KW de potencia, con un generador que funciona con este biogás, para un consumo de 0.55 m3⁄h.The final product of this article is a mathematical model of a Mixed Energy System (MES) with Biogas-Electrical Energy (B-EE) that uses residual biomass of the pig waste, with which it is possible to estimate the amount of organic biomass necessary (or the number of animals required to produce it) to supply a farm for a certain number of hours a day, knowing the loads to be connected to the generator and taking into account the parameters necessary for the biodigester to perform its fermentation process and deliver the necessary biogas for the generator to supply power under normal conditions. The work was carried out in San Antonio del Tequendama (Cundinamarca, Colombia), a rural municipality, with a high degree of pork exploitation, and without supply of electrical energy. A small biodigester of 2.84 m3 was standardized, chorizo type, with a load of six pigs, C:N ratio of 1:30, temperature between 18-24 °C; a pH range of 6.8-7.2, for the supply of 2 kW of power, with a generator that runs with this biogas, for a consumption of 0.55 m3⁄h