Medio Ambiente

Decálogo para generar energía a partir de los residuos

Camión de PreZero en Mercamadrid (Foto: PreZero).
MDO | Martes 11 de julio de 2023

La generación de residuos es un problema al que la sociedad se enfrenta a diario. Los ciudadanos y la industria generan residuos y su destino, en muchas ocasiones, son los vertederos. Pero la buena noticia es que disponemos de otras alternativas de gestión más sostenibles, como la reducción en la producción de los mismos, el reciclaje o la valoración. PreZero, empresa de referencia en el sector medioambiental en España y Portugal, trabaja para encontrar soluciones de última generación y transitar hacia una economía circular con innovaciones para la reducción, reutilización y reciclaje de los residuos.

La creciente generación de residuos derivados de la actividad humana constituye un problema social y ambiental que se ha convertido en una cuestión de suma importancia hacia la que van dirigidas incontables políticas de prevención, formación y gestión.

El modelo actual de producción y consumo genera residuos que, en muchos casos, no vuelven a ser reutilizados o reciclados. Hasta hace pocos años, la gestión de los residuos se centraba en enviarlos a depósitos controlados para su almacenamiento. Este modelo no es sostenible en el tiempo porque los recursos son limitados para la demanda de una población en crecimiento constante. Una de las soluciones pasa por implementar un modelo de economía circular que aboga por utilizar la mayor parte de materiales reciclables y aprovecharlos, así, en la fabricación de nuevos bienes de consumo.

En este sentido, contamos con opciones más sostenibles y recomendables, como la reducción de residuos, el reciclaje, la reutilización o la valorización energética. Europa establece unos objetivos y plantea este proceso de aprovechamiento de un residuo mediante mecanismos como la combustión directa, la producción y valorización de biogás o el aprovechamiento de los residuos como precursores de combustible.

Centro de tratamiento de Residuos Cañada Hermosa (Murcia) (Foto: PreZero)

La energía de los residuos

La valorización energética de residuos es un proceso mediante el cual los residuos se someten a ciertos tratamientos, de forma que se reduce su volumen y se genera energía proveniente de los materiales contenidos. Esta energía obtenida es equiparable a la generada por los combustibles convencionales, una alternativa que aumenta año tras año con un objetivo claro: encontrar una forma más eficiente de gestionar los residuos y obtener una nueva fuente de energía que ayude a reducir la dependencia energética de los combustibles fósiles.

Los residuos son materiales en desuso y su composición no difiere de la que presentan los elementos que algún día se emplearon en su producción. Así, los desechos se convierten en una fuente de energía de gran valor, sobre todo cuando los combustibles fósiles empiezan a escasear o deben ser sustituidos para preservar el planeta. Es, por tanto, una de las soluciones para frenar los efectos del cambio climático y no comprometer el desarrollo de las generaciones futuras.

La energía presente en los residuos puede tener dos orígenes posibles: fósil y biogénico o renovable. Esta última supone la gran palanca necesaria para la descarbonización, pues se considera neutra en cuanto a emisiones y, por tanto, contribuye a la mitigación del efecto invernadero.

La fracción de residuos no reciclables –de origen urbano e industrial– se compone sobre todo de residuos de origen biogénico e incluye los restos de textil, cuero y otras fracciones con altos contenidos de celulosa, como pañales o envases tipo brik.

Los residuos también constituyen una fuente de energía sostenible porque alrededor del 15-20 por ciento se compone de plásticos, de envases u otros orígenes que, de no valorizarse energéticamente, terminarían en un vertedero o contribuirían a la contaminación de nuestros recursos hídricos por microplásticos, una fuente muy negativa para el medioambiente.

Ecoparque de Toledo (Foto: PreZero)

Tecnologías de valorización energética

En España, la utilización de residuos con fines energéticos se realiza a través de diversas vías, entre las que podemos destacar la combustión de los residuos urbanos, el uso como fuente de energía para la industria, la biomasa forestal y agrícola destinada a la generación de electricidad y calor, las deyecciones ganaderas y los residuos agroindustriales para la generación de biogás o biomasa destinada a biocarburantes.

Podemos optar por la reducción de residuos, la reutilización o la valorización energética

Diferentes tecnologías permiten la valorización energética y se pueden clasificar en procesos biológicos que generan biogás y procesos térmicos a partir de residuos. 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 sea medio o alto.

Unos procesos más sostenibles que pueden resumirse en un decálogo que se configura a partir de dos caminos imprescindibles: la energía que se obtiene a partir del biogás y la procedente de los residuos.

Energía a partir de biogás

El biogás es el gas combustible de origen renovable que se genera por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica presente en los residuos mediante la acción de microorganismos y otros factores en ausencia de oxígeno. Este biogás constituye una fuente de energía sustitutiva de combustibles de origen fósil, como el gas natural.

El biogás es una fuente de energía sustitutiva de combustibles de origen fósil como el gas natural

En la actualidad, el biogás se genera sobre todo mediante dos procesos. Por un lado, se produce biogás en los vertederos o depósitos controlados de residuos no peligrosos que contienen materia orgánica. Por otro, podemos generar biogás de forma controlada y con una calidad superior al que se produce en el vertedero a través de un proceso de digestión anaerobia de residuos orgánicos, donde la materia orgánica es sometida a una fermentación controlada en un recinto cerrado en ausencia de oxígeno.

1. Valorización de biogás en vertedero

Es generado en los depósitos controlados de residuos no peligrosos que contienen materia orgánica. El biogás se extrae a través de pozos de captación y se transporta, mediante una red de tuberías, hasta las estaciones de regulación y la central de aspiración, donde es sometido a un proceso de adecuación para ser utilizado como combustible.

PreZero cuenta con sistemas de desgasificación y valorización de biogás de vertedero en 18 instalaciones y valoriza más de 98.709.494 Nm3/a de biogás, lo que supone 653.427 toneladas de CO2 equivalentes evitadas en un año (datos de 2021).

2. Digestión anaerobia

La materia orgánica es sometida a un proceso controlado, en un recinto cerrado y en ausencia de oxígeno, denominado digestor. En el proceso se genera biogás de calidad superior al producido en el vertedero. Este biogás es un combustible con un poder calorífico equivalente a la mitad del que ofrece el gas natural.

PreZero cuenta con diez instalaciones de producción de biogás con digestores anaeróbicos y genera 24.513.254 Nm3/a, con lo que evita la emisión de 186.745 toneladas equivalentes de CO2 anuales (datos de 2021). Una vez obtenido, el biogás puede utilizarse como vector energético para producir electricidad o calor.

3. Generación eléctrica

Se utiliza el biogás como combustible para alimentar motogeneradores, que producen energía eléctrica que es utilizada para autoconsumo en el propio proceso e, incluso, se genera energía eléctrica excedente que es introducida en la red nacional de electricidad para disminuir la dependencia energética de las energías de procedencia fósil (como el petróleo y carbón). Para incrementar el rendimiento técnico de estas instalaciones se utilizan procesos de cogeneración que recuperan la energía térmica excedentaria.

PreZero participa en instalaciones de generación de energía eléctrica a lo largo del territorio nacional con una producción de biogás que, al ser transformada en energía eléctrica, superó el valor de 181 GWh en el año 2021 lo que equivale al consumo de cerca de 52.000 viviendas.

4. Producción de calor industrial

El biogás es utilizado como combustible alternativo al gas natural, lo que supone una reducción del impacto medioambiental de las industrias. PreZero utiliza 55,4 GWh térmicos al año en cinco instalaciones para producción de calor en procesos de secado térmico. Además, PreZero suministra biogás para alimentar hornos cerámicos, como sustitución de gas natural, a la empresa Cerámica Piera ubicada en Hostalets de Pierola (Barcelona).

Dicho proyecto, alineado con las políticas de descarbonización, es un ejemplo de sostenibilidad que ha recibido distinciones regionales del sector industrial. En 2005, obtuvo el Premio European Business Awards en categoría nacional, otorgado por la Fundación Entorno, Empresa y Desarrollo Sostenible.

5. Producción de biometano

También es posible transformar el biogás en biometano, un gas compatible cien por cien con el gas natural de origen fósil, que es inyectado en la red nacional de gas para consumo industrial, calefacción de hogares y suministro a vehículos.

También es posible transformar el biogás en biometano, compatible con el gas natural

PreZero gestiona la cuarta instalación más grande de Europa en su modalidad, ubicada en el Parque tecnológico de Valdemingómez (Madrid), con una producción de 98 GWh en el año 2021. Esta instalación permite suministrar gas a 500 autobuses de la EMT durante todo el año o a 35.000 hogares en la ciudad. Además, tras su ampliación en 2022, la planta ha aumentado su capacidad de producción a 170 Gwh.

Asimismo, desde el segundo trimestre de 2023, la instalación de PreZero en Can Mata suministrará biogás del vertedero para su depuración a biometano e inyección a la red de distribución de gas local, otro ejemplo de instalación pionera en producción de biometano a partir de biogás de vertedero.

Planta de Tratamiento de Biogás de Valdemingómez (Foto: PreZero)

6. Generación de hidrógeno verde

A través de un proceso de tratamiento mediante el reformado del biogás o biometano se puede obtener hidrógeno verde. Se trata de una de las grandes apuestas de la Unión Europea en sus planes de descarbonización y España aspira a convertirse en un productor de primer nivel. Sin embargo, se trata de una tecnología en desarrollo, por lo que se enfrenta a múltiples retos, en especial en cuanto a eficiencia.

El hidrógeno se ha utilizado con fines industriales desde hace más de un siglo, sobre todo como materia prima en el refinado de petróleo y la producción de fertilizantes, aunque hasta ahora se ha generado fundamentalmente a partir de combustibles fósiles, que emiten CO2 a la atmósfera. En cambio, el hidrógeno verde, que es el que se quiere fomentar, utiliza energías renovables.

Entre los diferentes usos que puede tener, destaca su capacidad para propulsar barcos, aviones y vehículos pesados, que representan una parte importante de la emisión de gases contaminantes. Debido al fuerte impulso de este nuevo vector energético, se investiga el proceso de reformado de biogás para la obtención de H2 de origen renovable y su proceso de industrialización.

Energía a partir de residuos

Hoy en día, no todos los residuos son reciclables, aunque una gran parte de los no reciclables pueden ser transformados mediante procesos de homogeneización por tamaño y composición en un combustible denominado combustible sólido recuperado (CSR), que permite generar un combustible de origen renovable, sustitutivo del de origen fósil. Este CSR es procesado mediante tratamientos térmicos clasificados por sus condiciones de temperatura.

7. Pirólisis

Se trata de un proceso térmico no apto para todos los residuos que, mediante un proceso químico, genera un líquido denominado aceite catalítico. Su aplicación puede ser directa en mezcla con hidrocarburos fósiles y también puede ser sometido a procesos de destilación para obtener combustibles líquidos sustitutos de los de origen fósil.

Aunque escasean las referencias de estos procesos a gran escala, PreZero es proveedor de material CSR para una planta de producción de biolíquidos dentro del Ecoparque de Toledo.

Planta de biotrán (Foto: PreZero)

8. Gasificación

Los residuos son sometidos mediante la gasificación a temperaturas que no llegan a producir combustión completa y se transforman en un gas denominado gas de síntesis. Este es compatible con el gas natural de origen fósil y se usa para generar tanto energía eléctrica como térmica.

El proceso de gasificación es más complejo que la incineración y requiere una especial adecuación del material de entrada, que no permite tratar todo tipo de residuos. En la actualidad, la tecnología continúa todavía en fase de optimización para su despliegue industrial.

9. Incineración

En el caso de la incineración, se somete a los residuos a altas temperaturas para ser transformados en energía térmica que puede generar vapor para industrias cercanas, district heating o calefacción urbana para comunidades locales e incluso energía eléctrica para ser autoconsumida y exportada a la red nacional de electricidad.

Debido a las exigentes normativas europeas sobre el sector, el tratamiento de los gases del proceso representa el principal objetivo para garantizar los límites exigidos.

En la incineración se somete a los residuos a altas temperaturas para lograr energía térmica y/o eléctrica

PreZero participa en la gestión de seis instalaciones de valorización energética en Europa con una capacidad de tratamiento superior a 1,7 millones de toneladas al año.

10. Coincineración

Consiste en la sustitución de combustibles fósiles en la entrada de instalaciones ya existentes (plantas cementeras, hornos de producción de cal o plantas de
producción térmica) por combustibles sólidos recuperados elaborados a partir de los residuos sólidos, que mejoran la eficiencia de recuperación material y energética de los residuos.

PreZero gestiona desde 2010 la instalación de generación de vapor en Bernburg (Alemania) a partir de CSR para el cliente industrial Solvay. Además, ocho plantas de PreZero cuentan con módulos de producción de CSR con una capacidad total de producción de 66 toneladas por hora.

Con todo esto, queda clara la apuesta por la economía circular, imprescindible para avanzar hacia un nuevo modelo de desarrollo: unas tecnologías limpias y sostenibles que hagan uso de los materiales y recursos para reducir al mínimo los residuos. La sociedad ha evolucionado desde el tradicional modelo de producir, usar y tirar, para avanzar a una realidad basada en reducir, reusar y reciclar.

En este sentido, la economía circular ofrece grandes oportunidades de crecimiento y hace frente a retos mundiales como la pérdida de biodiversidad o la contaminación. Además, racionaliza los recursos naturales sin afectar a las próximas generaciones. En Europa, el porcentaje de reciclado y recuperación de residuos urbanos debería crecer un cinco por ciento cada cinco años hasta obtener el 65 por ciento en 2035. Unas previsiones que forman parte de la filosofía y la agenda de trabajo de PreZero para conseguir un futuro más limpio.

PreZero, proveedor internacional de servicios ambientales, participa de forma activa en la transición hacia una economía circular mediante soluciones innovadoras para la reducción, reutilización y el reciclaje de residuos.

La compañía lleva años trabajando en buscar soluciones de valorización para los residuos, tanto material como energética. Resultados tecnológicos de impacto que comienzan a ser una realidad y ayudan a reducir la huella de carbono. Esta empresa pionera en soluciones medioambientales trabaja en adaptar nuevas tecnologías emergentes para convertir los residuos en nuevos recursos.

En el Grupo PreZero trabajan 30.000 personas en 11 países: España, Portugal, Alemania, Polonia, Suecia, Bélgica, Países Bajos, Luxemburgo, Austria, Italia y Estados Unidos. En España y Portugal se considera una de las principales compañías del sector de servicios medioambientales. Ofrece soluciones de última generación en servicios urbanos esenciales, tratamiento de residuos y economía circular para clientes públicos y privados en más de 600 municipios.


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