Valorización energética de residuos

Definición

La valorización energética de residuos es un proceso mediante el cual los vertidos se someten a ciertos tratamientos, de forma que se reduce su volumen y se generan, por un lado, unas pequeñas cantidades de residuos y, a su vez, energía proveniente de los materiales contenidos.

Esta energía obtenida es equiparable en muchas ocasiones y dependiendo del residuo a los combustibles convencionales.

Esta alternativa aumenta año tras año su presencia e implantación. El doble objetivo final es el mismo en todos los casos:

• Encontrar una forma más eficiente de gestionar los residuos
• Obtener una nueva fuente de abastecimiento energético, que contribuya a reducir la dependencia energética

Tecnologías de Valorización Energética

En España, en la actualidad, la utilización de residuos con fines energéticos se hace usando diversas vías, entre las que podemos destacar la incineración RSU, el uso en sectores industriales, la biomasa forestal y agrícola destinada a la generación de electricidad, deyecciones ganaderas y residuos agroindustriales para la generación de biogás, o biomasa destinada a biocarburantes.

Existen diferentes tecnologías de valorización energética, los cuales se pueden clasificar en procesos biológicos y procesos térmicos.

Los primeros podrán ser aplicados cuando el residuo posea una importante fracción biodegradable.

En cambio, los procesos térmicos serán viables cuando el poder calorífico del residuo, que se mide mediante el poder calorífico inferior (PCI), sea medio o alto.

Los procesos de valorización energética más utilizados son los siguientes:

Vertido y aprovechamiento del gas de vertedero

Con la normativa vigente no es aconsejable considerar esta alternativa como una opción viable, puesto que cada vez la cantidad de residuo biodegradable depositado en vertedero es menor.

No obstante, es conveniente aprovechar la energía del gas de vertedero, a pesar de los inconvenientes técnicos (poder calorífico variable, presencia de numerosos contaminantes en el gas, condiciones agresivas para los motores de cogeneración o las microturbinas, etc.).

Biometanización

Mediante un proceso de digestión anaerobia la fracción biodegradable del residuo es transformada en biogás y lodos digeridos.

El biogás es una mezcla de dióxido de carbono, metano y otros gases minoritarios (H2S, etc.), el cual, después de un proceso de lavado, puede ser utilizado para producir energía eléctrica mediante un proceso de cogeneración.

La energía calorífica residual del proceso puede ser recuperada y, en parte, utilizada para concentrar las aguas residuales que se generan, mediante un proceso de evaporación-concentración al vacío.

El resultado será un agua de alta calidad y un residuo muy concentrado.

Pirolisis

Se trata de un proceso térmico consistente en la transformación de la materia orgánica en otros compuestos más fáciles de tratar, el cual se lleva a cabo a elevada temperatura (entre 500 y 900 ºC) y en ausencia de aire.

Se obtiene un gas con un elevado PCI (mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono, metano, etano, etileno, etc.), aunque parte de la energía que se obtiene del gas se debe invertir en el propio proceso de pirolisis, el cual es endotérmico.

Además del gas, también se produce un sólido carbono, coque, el cual se elimina mediante un proceso de incineración anexo al proceso principal de pirolisis.

Gasificación

Consiste en un proceso térmico en el que se lleva a cabo una combustión parcial de la materia en defecto de oxígeno. Se produce un gas combustible, el gas de síntesis, el cual su composición varía (mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono, agua e hidrocarburos ligeros) en función del residuo y de las condiciones de operación.

El gas de síntesis debe ser limpiado para poder ser aprovechado posteriormente. También se generan unos sólidos, alquitranes y cenizas, que deben ser incinerados.

El gas de síntesis puede ser utilizado para la producción de energía eléctrica mediante motores de combustión o microturbinas, puede ser transformado en un combustible líquido que se puede emplear como sustituto del gasoil, puede ser inyectado en la red de gas natural si se separa previamente el CO2 y los restos de oxígeno, y también puede utilizarse el hidrógeno que contiene en una pila de combustible para la generación de electricidad.

Se trata de una opción muy interesante, eficiente y en la que se continúa investigando.

Combustión con exceso de oxígeno (Incineración)

Proceso térmico rápido en el que se produce una combustión completa y se acaba oxidando la materia a dióxido de carbono y agua.

Para que la materia reaccione con el oxígeno produciendo energía debe contener carbono, hidrógeno o azufre.

Se trata de la tecnología mayormente empleada para la valorización energética.

Así pues, los sistemas de valorización energética de residuos son una opción sostenible para la gestión de los residuos, además de que permiten ahorrar energía y posibilitan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Cada vez hay mayor número de tecnologías disponibles que hacen que una gran variedad de residuos de todo tipo puedan ser sometidos a un proceso de valorización energética.