Modelo predictivo para determinar el potencial de generación de electricidad a partir del biogás obtenido de los residuos sólidos en Chiclayo

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo aplicar un modelo predictivo para determinar el potencial de generación de electricidad a partir del biogás obtenido de los residuos sólidos en Chiclayo. Se trato de una investigación aplicada, no experimental y cuantitativa, donde la muestra vino a ser la cantidad de residuos sólidos orgánicos disponibles en la región de Chiclayo, aplicando como instrumento a la ficha de registro de datos. Del análisis de la generación de residuos sólidos en Chiclayo, basado en datos de SIGERSOL y cálculos de 2018 y 2022, muestra un crecimiento sostenido de 111036,35 toneladas en 2016 a 187934.03 toneladas en 2020, con una leve caída en 2021, donde los modelos de regresión indicaron que las tendencias lineal y logarítmica ofrecen mejor ajuste (R2≈0,618) que el exponencial. Para proyectar 25 años, el modelo logarítmico prevé un incremento acelerado hasta 1299205 toneladas en 2050, lo que sustenta una producción de biogás creciente de 94,27 m3/h en 2026 a 181,56 m3/h en 2050, generando entre 9,64 y 18,58 GWh/año. Concluyendo que la viabilidad de instalar una planta de biogás se confirmó mediante simulaciones en Matlab Simulink, donde el VAN, TIR (>37%) y Payback (<3 años) reflejan indicadores financieros positivos.

The present study aimed to apply a predictive model to determine the electricity generation potential from biogas obtained from solid waste in Chiclayo. It was an applied, non-experimental and quantitative research, where the sample was the amount of organic solid waste available in the Chiclayo region, applying the data registration form as an instrument. An analysis of solid waste generation in Chiclayo, based on SIGERSOL data and calculations from 2018 and 2022, shows a sustained growth from 111036,35 tons in 2016 to 187934,03 tons in 2020, with a slight drop in 2021, where the regression models indicated that the linear and logarithmic trends offer a better fit (R2≈0,618) than the exponential. Projecting over 25 years, the logarithmic model predicts an accelerated increase to 1299205 tons in 2050, supporting increasing biogas production from 94,27 m3/h in 2026 to 181,56 m3/h in 2050, generating between 9,64 and 18,58 GWh/year. The feasibility of installing a biogas plant was confirmed by Matlab Simulink simulations, where the NPV, IRR (>37%), and Payback (<3 years) reflect positive financial indicators.