De los residuos al combustible: soluciones innovadoras para la recuperación de energía
Gracias en parte a las tecnologías y soluciones de las plantas de pellets, las plantas de conversión de residuos en energía en todo el mundo probablemente serán una parte importante de la forma en que gestionemos los residuos en los próximos años y décadas a una escala mucho mayor.
¿Qué sucedería si la basura que se encuentra en su contenedor pudiera convertirse en combustible para su próximo vuelo comercial, en calor limpio que pueda alimentar procesos industriales o en materiales industriales valiosos, y todo ello mientras se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero?
Gracias en parte a las tecnologías y soluciones de las fábricas de pellets, esto ya está sucediendo en plantas de conversión de residuos en energía en todo el mundo y probablemente será una parte importante de cómo gestionamos los residuos en los próximos años y décadas a una escala mucho mayor.
El desafío de los residuos
Como planeta, producimos una gran cantidad de residuos. En 2018, el Banco Mundial estimó que producimos más de 2000 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos (RSU) cada año, y prevé que esa cifra aumente a 3400 millones de toneladas para 2050.
Tratar, reducir, reciclar y reutilizar eficazmente estos residuos es fundamental para la salud a largo plazo de nuestro planeta. Hay muchas soluciones que abordan este desafío de diversas formas: desde convertir pelotas de tenis usadas en ropa de cama para parques infantiles, transformar palés de transporte rotos y bolsas de plástico en materiales de construcción duraderos, hasta realizar el reciclaje de plástico botella a botella, y mucho más. Sin embargo, una de las aplicaciones más interesantes en la gestión de residuos es la conversión de residuos en combustible.
Molinos de pellets en funcionamiento
Con más de 2000 unidades instaladas en todo el mundo, California Pellet Mill (CPM) ha demostrado ser robusta, fiable, flexible y muy eficiente. Un único socio de CPM tiene 10 molinos de pellets CPM instalados en dos plantas de conversión de residuos en combustible, donde procesan los residuos en más de 350 000 toneladas de pellets al año. Un estudio realizado por Ingenia en los Países Bajos concluyó que se pueden ahorrar 1,6 toneladas de CO2 por cada tonelada de combustible fósil sustituida por combustible residual. Según ese cálculo, esa única planta asociada a CPM está reduciendo 320 000 toneladas de emisiones de CO2 cada año.
Desechos a combustible: oportunidades y beneficios
En términos generales, el término “desechos a combustible” hace referencia a una serie de tecnologías y procesos que convierten los materiales de desecho en combustibles utilizables. Una amplia gama de productos de desecho (desde basura doméstica hasta subproductos industriales, restos agrícolas y más) se pueden transformar en combustibles utilizables mediante técnicas que pueden incluir la digestión anaeróbica, la digestión con biogás, la pirólisis, la gasificación y más.
Los beneficios ambientales de la conversión de residuos en combustible provienen de dos fuentes: 1) la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero provenientes del metano en los vertederos, y 2) la creación de fuentes de energía ecológica que puedan reemplazar a los combustibles fósiles. Los beneficios potenciales podrían ser enormes. Algunas estimaciones muestran que la conversión de residuos en combustible podría producir reducciones o secuestros de CO2 de más de 6 gigatoneladas entre 2020 y 2050.
De los residuos al combustible sostenible para la aviación
Una de las aplicaciones más interesantes de las operaciones de conversión de residuos en combustible es la producción de combustible sostenible para la aviación (SAF). Tanto la UE como los EE. UU. tienen objetivos ambiciosos para los requisitos de SAF. En la UE, el 2 por ciento del combustible para aviones debe ser sostenible para 2025, el 6 por ciento para 2030, el 20 por ciento para 2035 y el 70 por ciento para 2050. En los EE. UU., varias políticas estatales y federales apoyan la creación de SAF a través de créditos fiscales y oportunidades de financiación. La Casa Blanca lanzó recientemente un «gran desafío» con los objetivos de 1) producir tres mil millones de galones de SAF para 2030 y 2) suficiente SAF para satisfacer el 100 por ciento de la demanda comercial para 2050.
La EPA estima que solo en los EE. UU., se pueden recolectar de manera sostenible 1 mil millones de toneladas secas de biomasa cada año, que se pueden usar para producir entre 50 y 60 mil millones de galones de biocombustible bajo en carbono.
En la UE, la Agencia Europea de Seguridad Aérea (AESA) estima que se necesitarán 2,3 millones de toneladas de SAF para 2030. Con una capacidad estimada actual de 0,24 millones de toneladas, se espera que la industria experimente un rápido crecimiento durante esta década.
Fotos cortesía de CPM.
Soluciones para la conversión de residuos en combustible
Una variedad de soluciones para la industria de conversión de residuos en combustible incluyen:
- Sistemas inteligentes que automatizan y agilizan las operaciones de procesamiento de materiales de desecho.
- Ingeniería de procesos y equipos personalizados para operaciones de extremo a extremo que convierten residuos agrícolas en biocombustibles.
- Maquinaria para reducción de tamaño de partículas, clasificación, secado y peletización, todos ellos procesos clave en las instalaciones de conversión de residuos en combustible.
Peletización
Debido a que los residuos son voluminosos y difíciles de manipular, su transformación en pellets o briquetas es una transformación clave que los hace adecuados para muchos procesos de conversión de residuos en combustible. Las fábricas de pellets son una opción extremadamente popular para las aplicaciones de peletización de residuos en combustible.
Briquetado
Para las pequeñas instalaciones de transformación de residuos municipales, el briquetado representa la solución adecuada, ya que transforma eficazmente los residuos en combustibles de alto poder calorífico. Las máquinas de briquetado mecánicas incorporan una tecnología eficiente y confiable para compactar diversos flujos de residuos.
Antes de peletizarlos o briquetarlos, los productos de desecho mezclados pasan por una serie de procesos diseñados para separarlos, refinarlos y hacer que el producto final sea más adecuado para el proceso de conversión de desechos en combustible.
Alianzas para un mundo mejor
Al final, utilizar los residuos como combustible es como extraer materiales valiosos del suelo, pero de una manera más sostenible que nos ayuda a construir un mundo mejor y más limpio. Si su empresa está lista para explorar estas soluciones, busque un socio que le ofrezca procesos de conversión de residuos en combustible o de conversión de residuos en energía fiables y probados. | WA
Glosario de conversión de residuos en combustible
¿Quiere ponerse al día con las últimas novedades en materia de conversión de residuos en combustible? A continuación, se indican algunos términos que pueden resultarle útiles.
Gasificación : proceso que convierte materiales orgánicos o de desecho en gas de síntesis (una mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono) calentando los materiales a altas temperaturas en un entorno con poco oxígeno. Se utiliza en aplicaciones de conversión de residuos en combustible para transformar los residuos sólidos urbanos y otros tipos de residuos en una forma utilizable de energía, lo que reduce el uso de vertederos y produce combustible limpio y renovable.
Proceso Fischer-Tropsch (FT) : reacción química que convierte una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno, a menudo derivada de materiales de desecho gasificados, en hidrocarburos líquidos. Puede utilizarse para convertir desechos en combustibles sintéticos como diésel o combustible para aviones.
Residuos sólidos urbanos (RSU): basura doméstica, desechos de jardín y desechos comerciales e industriales. Abarca una amplia gama de materiales que requieren gestión para su eliminación o reciclaje.
Pirólisis : proceso de descomposición térmica que descompone los materiales orgánicos de los desechos a altas temperaturas y en ausencia de oxígeno. Convierte los desechos sólidos en una mezcla de gas, biocombustible líquido y carbón sólido, que se puede utilizar como fuente de energía renovable o materia prima química.
Combustible derivado de residuos (CDR) : combustible producido a partir de diversos tipos de residuos, incluidos plásticos no reciclables, papel y otros materiales orgánicos. Se crea mediante el procesamiento y tratamiento de residuos sólidos urbanos para eliminar los residuos y aumentar su contenido energético, lo que lo hace adecuado para su uso en la generación de energía.
Combustible sólido recuperado (CSR) : combustible de alta calidad producido a partir de materiales de desecho no peligrosos. En el contexto de la conversión de residuos en combustible, el CSR es un residuo procesado y tratado que ha sido clasificado y refinado para tener un alto valor calorífico, lo que lo hace adecuado para su uso en la producción de energía.
Combustible de aviación sostenible (SAF) : un combustible ecológico para aeronaves, elaborado a partir de fuentes sostenibles, como desechos y residuos agrícolas. Reduce la huella de carbono de la aviación al emitir hasta un 80 por ciento menos de dióxido de carbono en comparación con el combustible para aviones convencional, lo que respalda los objetivos de sostenibilidad de la industria.
Waste to SAF (WtS) : un proceso que transforma materiales de desecho, como residuos sólidos urbanos o biomasa, en combustible de aviación sostenible.
Digestor de metano : un sistema que descompone el material orgánico en un entorno controlado para producir biogás, compuesto principalmente de metano, que luego puede utilizarse como fuente de energía renovable.
Digestor de biogás : dispositivo o instalación que procesa materiales de desecho orgánicos para producir biogás, una mezcla de metano y dióxido de carbono, que puede utilizarse como fuente de energía renovable.
Generador de biogás : un sistema que convierte el biogás, producido a partir de desechos orgánicos mediante la digestión, en electricidad o calor para uso práctico.
Josh Gill es gerente de ventas de residuos y reciclaje de California Pellet Mill (CPM), especializado en combustibles alternativos y soluciones de conversión de residuos en energía. Comenzó su carrera en Bliss Industries en 2018, trabajando en atención al cliente antes de ascender a gerente de ventas, donde desempeñó un papel clave en la adquisición e integración de las líneas de productos de Bliss por parte de CPM. Con una pasión por la innovación en la gestión de residuos, Josh trasladó su enfoque al sector de combustibles alternativos y reciclaje, ayudando a las empresas a abordar el creciente problema de los residuos de vertederos mediante la reutilización de materiales en fuentes de energía sostenibles. Su experiencia en negociación de contratos, venta de equipos y optimización de procesos ha ayudado a expandir la presencia de CPM en el mercado de conversión de residuos en combustible, impulsando un impacto mensurable en la industria. Puede comunicarse con él en josh.gill@cpm.net .