Principales avances en tecnologías de recuperación de energía

Dec 15, 2023

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Para 2025, se espera que los desechos globales alcancen los 6 millones de toneladas por día y muchos de ellos irán directamente a los vertederos.

Solo en los EE. UU., 140 millones de toneladas de desechos terminan en los vertederos cada año. Cuando se dejan pudrir, los desechos de los vertederos producen subproductos que contaminan el suelo, las fuentes de agua y las plantas. Los vertederos también producen gases que incluyen dióxido de carbono, vapor de agua y trazas de oxígeno, nitrógeno e hidrógeno que pueden crear smog y contribuir al cambio climático.

La recuperación de energía es un proceso de tratamiento de residuos en el que las tecnologías de conversión de residuos en energía (WtE) convierten los productos químicos de los residuos en formas prácticas de energía, como electricidad, calor o combustible.

Las tecnologías WtE pueden procesar desechos no renovables para reducir el daño ambiental y generar energía sostenible. Es una mejor opción que enviar los desechos directamente a un vertedero, pero vale la pena señalar que la reutilización, la restauración y el reciclaje deben priorizarse siempre que sea posible.

Hay tres tipos principales de tecnologías WtE en el mercado hoy en día.

Los WtEs de conversión térmica son los más comunes en la actualidad. La combustión directa (incineración) hace que los materiales no reciclados de la corriente de desechos sólidos municipales (basura) produzcan vapor para la generación de energía eléctrica. Las tecnologías que facilitan la combustión directa incluyen instalaciones de quema masiva, sistemas modulares y sistemas de combustibles derivados de desechos.

Este proceso de quema confinada y controlada reduce el volumen de residuos sólidos destinados a vertederos y genera una fuente de energía renovable. Sin embargo, debido a que la combustión directa solo es una opción viable cuando los RSU tienen un valor calorífico más alto, a menudo se prefieren las técnicas termoquímicas.

Al igual que la recuperación de energía térmica, este proceso de conversión extrae energía (a través de técnicas que incluyen gasificación, pirólisis y licuefacción) usando altas temperaturas, pero generalmente es mucho más eficiente.

La gasificación, por ejemplo, produce gas de síntesis que puede quemarse fácilmente en una turbina o motor de gas y generar electricidad con una eficiencia de alrededor del 30 %. El uso de la energía térmica generada por la combustión directa puede impulsar una turbina de vapor, pero con solo un 15-27% de eficiencia.

Para dar otro ejemplo: la pirólisis, también conocida como "plásticos para combustible", convierte los plásticos reciclados de RSU en petróleo crudo sintético. Esto se puede refinar aún más en combustible diesel, gasolina, aceite de calefacción o ceras.

Este proceso de conversión extrae energía a través de la biodescomposición de los desechos. Por ejemplo, el biogás se puede extraer mediante digestión anaeróbica (DA).

AD se aplica más comúnmente para convertir desechos agrícolas como estiércol animal, pero también se puede aplicar para descomponer biosólidos de aguas residuales y desechos de alimentos. Cuando los desechos se colocan en reactores que contienen comunidades microbianas, se descomponen y producen el biogás resultante. La energía del biogás se puede utilizar de forma muy similar al gas natural para proporcionar calor, generar electricidad y alimentar sistemas de refrigeración.

Haber de imagen: Belish/Shutterstock.com