La industria de conversión de residuos en energía utiliza varios métodos de tratamiento de residuos. Los residuos sólidos urbanos e industriales se convierten en electricidad y, a veces, en calor para el procesamiento industrial y los sistemas de calefacción urbana. El proceso principal es, por supuesto, la incineración, pero a veces se utilizan etapas intermedias de pirólisis, gasificación y digestión anaeróbica para convertir los residuos en subproductos útiles que luego se utilizan para generar energía mediante turbinas u otros equipos. Esta tecnología está ganando un amplio reconocimiento mundial como forma de energía más ecológica y limpia que la quema tradicional de combustibles fósiles, y como medio de reducir la producción de residuos.
Tipos de conversión de residuos en energía
Incineración
La incineración es un proceso de tratamiento de residuos que implica la combustión de sustancias ricas en energía contenidas en los materiales de desecho, normalmente a altas temperaturas, en torno a los 1.000 grados C. Las plantas industriales de incineración de residuos suelen denominarse instalaciones de conversión de residuos en energía y a menudo son centrales eléctricas de tamaño considerable por derecho propio. La incineración y otros sistemas de tratamiento de residuos a alta temperatura suelen describirse como "tratamiento térmico". Durante el proceso, los residuos se convierten en calor y vapor que pueden utilizarse para mover una turbina y generar electricidad. En la actualidad, este método tiene una eficiencia de entre el 15 y el 29%, aunque tiene potencial para mejorar.
Pirólisis
La pirólisis es un proceso diferente de tratamiento de residuos en el que la descomposición de residuos sólidos de hidrocarburos, normalmente plásticos, tiene lugar a altas temperaturas sin presencia de oxígeno, en una atmósfera de gases inertes. Este tratamiento suele realizarse a 500 °C o más, lo que proporciona calor suficiente para descomponer las moléculas de cadena larga, incluidos los biopolímeros, en hidrocarburos más simples de menor masa.
Gasificación
Este proceso se utiliza para fabricar combustibles gaseosos a partir de combustibles más pesados y de residuos que contienen material combustible. En este proceso, las sustancias carbonosas se convierten en dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y una pequeña cantidad de hidrógeno a alta temperatura. En este proceso se genera gas, que es una buena fuente de energía utilizable. Este gas puede utilizarse para producir electricidad y calor.
Gasificación por arco de plasma
En este proceso, se utiliza una antorcha de plasma para ionizar material rico en energía. Se produce gas de síntesis que puede utilizarse para fabricar fertilizantes o generar electricidad. Este método es más una técnica de eliminación de residuos que un medio serio de generar gas, ya que a menudo consume tanta energía como la que puede proporcionar el gas que produce.
Razones para convertir residuos en energía
Esta tecnología está adquiriendo un amplio reconocimiento en todo el mundo en relación con la producción de residuos y la demanda de energía limpia.
- Evita las emisiones de metano de los vertederos
- Compensa las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) procedentes de la producción eléctrica con combustibles fósiles.
- Recupera y recicla recursos valiosos, como metales
- Produce energía y vapor limpios y fiables con carga base
- Utiliza menos terreno por megavatio que otras fuentes de energía renovables
- Fuente de combustible renovable sostenible y constante (en comparación con la eólica y la solar)
- Destruye residuos químicos
- Da lugar a bajos niveles de emisiones, normalmente muy por debajo de los niveles permitidos
- Destruye catalíticamente los óxidos de nitrógeno (NOx), las dioxinas y los furanos mediante una reducción catalítica selectiva (SCR)
¿Cuáles son los riesgos del gas?
Existen muchos procesos para convertir los residuos en energía, entre ellos, las plantas de biogás, el uso de residuos, la piscina de lixiviados, la combustión y la recuperación de calor. Todos estos procesos entrañan riesgos gaseosos para quienes trabajan en ellos.
En una planta de biogás se produce biogás. Éste se forma cuando los materiales orgánicos, como los residuos agrícolas y alimentarios, son descompuestos por bacterias en un entorno carente de oxígeno. Se trata de un proceso denominado digestión anaeróbica. Una vez capturado, el biogás puede utilizarse para producir calor y electricidad para motores, microturbinas y pilas de combustible. Evidentemente, el biogás tiene un alto contenido en metano, así como una cantidad considerable de sulfuro de hidrógeno (H2S), lo que genera múltiples y graves riesgos gaseosos. (Lea nuestro blog para obtener más información sobre el biogás). Sin embargo, existe un riesgo elevado de incendio y explosión, peligro de espacios confinados, asfixia, agotamiento del oxígeno e intoxicación por gas, normalmente por H2So amoníaco (NH3). Los trabajadores de una planta de biogás deben disponer de detectores de gas personales que detecten y controlen los gases inflamables, el oxígeno y los gases tóxicos como elH2S y el CO.
En una recogida de basuras es habitual encontrar gas inflamable metano (CH4) y gases tóxicos H2S, CO y NH3. Esto se debe a que los depósitos de basura están construidos a varios metros bajo tierra y los detectores de gas suelen estar montados en zonas altas, lo que dificulta su mantenimiento y calibración. En muchos casos, un sistema de muestreo es una solución práctica, ya que las muestras de aire pueden llevarse a un lugar conveniente y medirse.
El lixiviado es un líquido que drena (lixivia) de una zona en la que se recogen residuos, y las balsas de lixiviado presentan una serie de peligros gaseosos. Estos incluyen el riesgo de gas inflamable (riesgo de explosión), H2S(veneno, corrosión), amoníaco (veneno, corrosión), CO (veneno) y niveles adversos de oxígeno (asfixia). La piscina de lixiviados y los pasillos que conducen a la piscina de lixiviados requieren la monitorización de CH4, H2S, CO, NH3, oxígeno (O2) yCO2. Deben colocarse varios detectores de gas a lo largo de las rutas a la piscina de lixiviados, con salida conectada a paneles de control externos.
La combustión y la recuperación de calor requieren la detección de O2 y de los gases tóxicos dióxido de azufre (SO2) y CO. Todos estos gases suponen una amenaza para quienes trabajan en zonas de salas de calderas.
Otro proceso clasificado como gas peligroso es un depurador de aire de escape. El proceso es peligroso porque los gases de combustión de la incineración son muy tóxicos. Esto se debe a que contiene contaminantes como dióxido de nitrógeno (NO2), SO2, cloruro de hidrógeno (HCL) y dioxina. El NO2 y el SO2 son importantes gases de efecto invernadero, mientras que el HCL todos estos tipos de gases aquí mencionados son perjudiciales para la salud humana.
Para saber más sobre el sector de la conversión de residuos en energía, visite nuestra página sobre el sector.
