Waste-to-energy para la generación de energía

Waste-to-energy, alternativas para la generación de energía

Las predicciones del Banco Mundial para 2050 son que la generación de residuos aumentará un 60% en todo el mundo y, según Eurostat, el 24% de los residuos municipales en Europa son aún depositados en vertedero, con la problemática ambiental y de salud que conllevan.

Ante esta situación y las perspectivas de cara al 2050, es necesario implementar tecnologías sólidas de gestión de residuos a nivel mundial, incluyendo la valorización energética para mejorar el reciclaje y la recuperación de materiales, y reducir los depósitos en vertedero.

Las tecnologías Waste-to-Energy (WTE) son parte de la solución a este problema.

El WTE hace referencia a varias tecnologías que convierten los desechos no reciclables en formas utilizables de energía, incluidos el calor, los combustibles y la electricidad.

Esta conversión en energía puede ocurrir a través de una serie de procesos, como incineración, gasificación, pirólisis, digestión anaeróbica y recuperación de gases de vertedero.

El poder gestionar con esta tecnología la fracción de residuos no reciclables evitaría su depósito en vertedero y ahorraría una gran cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero.

Además, los combustibles obtenidos tras la conversión, como el hidrógeno o el biometano, permitirán avanzar en la descarbonización de la industria y el transporte.

Las tecnologías WTE están aún infrautilizadas y se enfrentan al desafío de concienciación de que los desechos se pueden utilizar como fuente de energía limpia y confiable.

El WTE es una alternativa para la generación de energía.

 

¿Qué son las plantas Waste to Energy?

Las plantas WTE son plantas de gestión de residuos eficientes y avanzadas. En ellas se gestionan los residuos de difícil reciclaje que se han descartado en otras plantas de gestión.

Dependiendo del tipo de residuo, el tratamiento que reciba podrá ser térmico, termoquímico o biológico y la tecnología utilizada será de diferentes escalas y complejidad, tales como la incineración, coprocesamiento, digestión anaeróbica, recolección de gases de vertedero, pirólisis, gasificación, entre otras.

Para cada una de estas tecnologías se aplican diferentes tratamientos, procesos y manejos según el flujo de residuos, las características, necesidades y requerimiento específico.

De forma simple, estos tratamientos y procesos los podemos englobar en cuatro etapas: el tratamiento de los residuos, la recuperación de energía, la limpieza de gases y finalmente la utilización de la energía.

La energía que se obtiene es en forma de calor, biocombustibles o electricidad.

La fracción de residuos orgánicos tratada en estas plantas WTE pueden usarse para la obtención de biocombustibles y el resto de materiales suelen ser sometidos a tratamiento térmico, mejorado tecnológicamente para que sus emisiones sean mínimas. 

En este sentido, se utilizan sistemas de reducción no catalítica selectiva que, mediante la inyección de urea, reducen la emisión de óxido de nitrógeno. También se utilizan sistemas de limpieza de emisiones para reducir las sustancias contaminantes.

El calor generado con el tratamiento térmico produce vapor que mueve una turbina para generar electricidad y los desechos que quedan de todo el proceso se utilizan para la fabricación de materiales reciclados.

La tecnología WTE está evolucionando e innovando en sus procesos haciendo que las plantas de gestión de residuos sean cada vez más eficientes energéticamente y en la reducción de su huella de carbono, a menudo asociada a la incineración de los residuos y al depósito en vertedero.

Esto ha quedado reflejado en el informe del Centro Internacional de Tecnología Ambiental de la ONU que indica como la valorización, o Waste-to-Energy, ha logrado reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al sustituir el vertido en vertederos convencionales y la quema abierta de residuos.

 

Como generar biocombustibles desde una planta de Waste to Energy 

Una de las tecnologías de WTE es la digestión anaerobia, que permite obtener biocombustibles a partir de los residuos orgánicos.

La digestión anaerobia es un proceso biológico espontáneo en el que intervienen una serie de microorganismos que degradan la biomasa en ausencia de oxígeno, obteniéndose una mezcla de gases (metano y dióxido de carbono) conocida como biogás.

A este proceso en condiciones controladas también se le denomina biometanización, siendo un proceso complejo que ocurre dentro de un reactor o biodigestor anaeróbico de una planta WTE de biogás.

El biogás obtenido puede aprovecharse en el ámbito doméstico e industrial, o como combustible para los vehículos.

También puede ser purificado (upgrading) para la obtención de biometano, un gas renovable con características similares al gas natural, que puede ser inyectado a la gasista o como combustible (bio-GNC o bio-GNL). 

 

Cómo aplicar Waste to Energy en los municipios

Las plantas WTE se integrarán cada vez más en el tejido urbano donde se generan toneladas de residuos procedentes de nuestras actividades rutinarias.

Residuos que deben ser gestionados correctamente, incluyendo etapas de reciclado, recuperación de materiales y valorización energética (WTE) para evitar los problemas ambientales que generan.

La fracción orgánica de estos RSU puede someterse a procesos WTE para generar energía renovable en forma de biogás y biometano. 

Estos gases renovables pueden emplearse como biocombustible para usos residenciales, industriales o de movilidad.

Con la purificación del biogás a biometano, se abre la posibilidad de inyectarlo a la red de gas natural, lo que supone una importante revalorización de este biocombustible que puede cubrir las necesidades de los usuarios habituales de gas natural, en las mismas condiciones y potencia energética.

También puede aprovecharse para el transporte urbano, en vehículos de propulsión a gas, convirtiendo la movilidad urbana en más sostenible.

La integración de las plantas WTE en los municipios generarán múltiples oportunidades para los ciudadanos, al tiempo que contribuirán a la conservación del medio ambiente.

 

Waste to Energy y economía circular

La problemática con la generación de residuos es un hecho que debemos afrontar y es por ello que, la Unión Europea ha introducido una nueva directiva en relación a las normas de gestión de residuos (en relación al reciclaje, envasado y vertido).

En esta nueva directiva, el objetivo primordial se centra en promover un cambio hacia un modelo más sostenible de economía circular.

Este modelo de economía circular aboga por una reducción del consumo, pero también por aplicar medidas para la reutilización y el reciclaje de los residuos. 

No obstante, lo cierto es que no siempre se pueden reutilizar o reciclar al 100% los residuos, por lo que no pueden ser reincorporados en la cadena de valor y acaban siendo depositados en vertederos.

Esto es lo que ocurre cuando hablamos de Residuos Sólidos Urbanos (RSU), pero también sucede en algunas industrias, como la alimentaria, la papelera o los textiles.

Y es en este caso donde entra en juego el WTE o valorización energética de los residuos como parte del modelo de economía circular.

Esta tecnología nos permite convertir todos esos desechos no reciclables en productos de valor añadido y energía, transformándolos en un recurso y permitiendo avanzar hacia el objetivo de residuo cero.
Desde Genia bioenergy podemos contribuir a este modelo de economía circular para la gestión de residuos orgánicos mediante el desarrollo de proyectos WTE adaptados para la generación de biogás y biometano.

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