La generación de residuos en todo el mundo está aumentando rápidamente, lo que genera problemas como vertederos sobrecargados, emisiones de gases de efecto invernadero y contaminación. Al mismo tiempo, la demanda de energía sigue aumentando a nivel mundial, gran parte de la cual todavía se satisface mediante combustibles fósiles que impulsan el cambio climático.
Existe una necesidad urgente de implementar mejores sistemas de gestión de residuos y la transición a fuentes de energía limpias y renovables. Una solución a ambos problemas es convertir los residuos de biomasa de fuentes municipales, agrícolas e industriales en energía utilizable mediante tecnologías avanzadas.
Desviar los residuos de biomasa de los vertederos y utilizarlos productivamente para la generación de energía tiene importantes ventajas potenciales. Ahora, exploremos la magia de la conversión de residuos en energía.
Tecnologías de conversión avanzadas
Están surgiendo varios métodos innovadores para convertir biomasa en energía, con el objetivo de ser más eficientes y sostenibles. Además, empresas como Tecnologías MT están desarrollando sistemas diseñados para controlar las emisiones nocivas de biogás para el cumplimiento adecuado de los estándares de la industria durante todo el proceso de conversión de residuos en energía.
- Combustión directa
La forma más básica de utilizar biomasa para obtener energía es mediante la combustión directa. Se trata de quemar materiales de biomasa leñosa como leña, astillas de madera, pellets de madera, etc., en calderas para generar aire caliente, agua caliente o vapor. Luego, el calor se puede utilizar directamente para calefacción o para impulsar turbinas para generar electricidad.
- Digestión anaeróbica
Los materiales de desecho orgánicos, como los residuos de cultivos o el estiércol animal, se pueden convertir en biogás mediante digestión anaeróbica por microorganismos en tanques libres de oxígeno llamados digestores. El biogás se compone principalmente de metano y dióxido de carbono, que se pueden utilizar de manera similar al gas natural para calefacción, generación de electricidad o combustible para el transporte.
- Gasificación
La gasificación implica calentar la biomasa a altas temperaturas con algo de oxígeno, generando gas de síntesis, que consiste principalmente en gases de hidrógeno y monóxido de carbono que pueden alimentar motores y turbinas modificados o procesarse posteriormente para convertirlos en combustibles para el transporte. Este método permite una producción de electricidad más eficiente a partir de biomasa en comparación con la combustión directa.
La pirólisis calienta biomasa sin oxígeno, produciendo tres productos: biocarbón, bioaceite y gas de síntesis. La pirólisis lenta maximiza una estabilidad biochar Se utiliza para enriquecer los suelos. La pirólisis rápida produce más bioaceite que, una vez mejorado, puede reemplazar el fueloil pesado y el diésel. La flexibilidad del proceso y su relativa simplicidad permiten plantas descentralizadas a pequeña escala.
- Licuefacción hidrotermal
La biomasa húmeda, como las algas, se convierte en biopetróleos y combustibles mediante licuefacción hidrotermal. La biomasa se procesa en agua caliente a presión, descomponiéndola en componentes aceitosos sin secar completamente las materias primas. Este es un proceso menos intensivo, ideal para flujos de desechos húmedos.
Beneficios ambientales y de sostenibilidad
Utilizar biomasa, un importante fuente de energía renovable, porque la energía puede ofrecer ventajas ambientales críticas en comparación con la dependencia exclusiva de combustibles fósiles. Éstos son algunos de ellos:
- Recursos renovables y abundantes
La biomasa es un recurso renovable ya que las plantas y la materia orgánica pueden regenerarse en períodos de tiempo relativamente cortos para reabsorber el carbono emitido. Por lo tanto, la biomasa obtenida de forma sostenible puede proporcionar materia prima abundante para la producción de energía de forma indefinida.
- Energía baja en carbono
La energía derivada de la biomasa libera carbono capturado recientemente por las plantas cultivadas, alcanzando con el tiempo una casi neutralidad de carbono. Esto ayuda a mitigar los impactos del cambio climático inducido por el hombre debido al aumento de las emisiones de dióxido de carbono causadas por la quema de combustibles fósiles.
- Alternativa a los combustibles fósiles
La biomasa es una alternativa prometedora a los combustibles fósiles, especialmente si se puede producir en grandes cantidades y a bajo costo. Y todavía tiene que alcanzar su máximo potencial en el futuro del proceso de conversión de residuos en energía.
En regiones con recursos limitados de biomasa, esta fuente renovable de carbono puede reemplazar directamente la dependencia del carbón, el petróleo y el gas natural para la electricidad, la calefacción y el transporte con menos contaminación. Esto mejora la energía, la autosuficiencia y la seguridad.
El futuro de la bioenergía basada en residuos
Dado que el proceso de transformación de biomasa en energía tiene beneficios esenciales, se pueden esperar algunas innovaciones adicionales en los próximos años.
- Mejoras tecnológicas
Las tecnologías de conversión de residuos en energía seguirán avanzando para aumentar la eficiencia y la producción. La optimización de procesos como la pirólisis, la gasificación, la digestión anaeróbica y más puede aprovechar mejor la energía incorporada en los residuos. Los diseños mejorados pueden extraer aún más energía y combustible utilizables a partir de materiales de desecho.
- Biorrefinerías integradas
Las biorrefinerías dedicadas procesarán múltiples flujos de desechos en un solo lugar utilizando varias tecnologías de conversión. Optimizados para maximizar la generación de energía, pueden tomar desechos de alimentos, plásticos, grasas, lodos y otros materiales desechados y generar electricidad, biocombustibles, calor y todos los productos energéticos.
- Políticas de apoyo
Los incentivos gubernamentales y las regulaciones de gestión de residuos deben promover mejor los sistemas energéticos basados en residuos. Las políticas pueden estimular el desarrollo de infraestructura y anular los actuales desincentivos económicos en torno a la conversión de residuos en energía. Estos incluyen reconocer el potencial de energía renovable de los residuos dentro de los estándares de energía limpia y los planes de mitigación del cambio climático.
Consideraciones Finales:
En definitiva, la biomasa tiene un potencial prometedor como futuro pilar de las energías renovables. Si se pueden establecer tecnologías, infraestructura, economía, políticas y salvaguardias ambientales para utilizar la eliminación de manera más productiva, entonces se podrá apoyar la búsqueda de la Tierra por un uso sostenible y racional de los recursos.
El desarrollo de sistemas de conversión de residuos en energía sigue siendo un proceso continuo, pero los beneficios ambientales y económicos obligan a avanzar en este campo. Con la energía generada de manera sostenible a partir de biomasa desechada, los países de todo el mundo pueden acercarse a la independencia y seguridad energética y al mismo tiempo reducir los impactos sobre el clima.
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- Fuente: https://usgreentechnology.com/future-of-waste-transforming-biomass-into-energy/
