Introducción
Conforme el calentamiento global ha ido en aumento, es cada vez más evidente la urgencia de recurrir a fuentes de energía y combustible alternativas, en vez de depender de los bien conocidos pero ambientalmente dañinos, los combustibles fósiles. Una respuesta a ello y haciendo frente ante la excesiva generación de basura, son los Combustibles Derivados de Residuos.
Las diversas ventajas del CDR tienen un impacto positivo en distintos ámbitos como el ambiental, social y también económico. Por ello hoy en día, cada vez se ve más la adopción de estos combustibles alternos en diferentes industrias como la cementera. Sin embargo, la promesa de transformar los residuos en recursos como combustible, es una camino que nos acerca hacia la economía circular del cual pueden beneficiarse muchas más industrias.
¿Qué son los combustibles derivados de residuos (CDR)?
Los Combustibles Derivados de Residuos o CDR son aquellos tipos de combustibles que se han obtenido mediante el procesamiento de todo tipo de basura, como lo son residuos municipales no peligrosos. A dicho proceso se le conoce como la valoración energética.
¿Por qué se le dice valoración energética y en qué consiste?
La valoración energética es la conversión de los residuos en energía mediante un proceso termoquímico, es decir, recuperar la energía almacenada dentro de los materiales; por ejemplo, las calorías reportadas en los alimentos nos dan la noción de cuánta energía posee la materia. Esta recuperación puede ser en forma de combustible, para después obtener calor, electricidad o fuerza motriz.
Es un proceso donde se quiere aprovechar la energía térmica o poder calorífico que aún poseen ciertos materiales; que no pueden ser utilizados como composta, ni reciclados o reutilizados, para evitar que terminen simplemente en un vertedero.
Se estima que mundialmente la cantidad de residuos sólidos urbanos (RSU) generados al año por persona son 440 kg. (Ferreira et al. 2021). En países en desarrollo la mayoría de estos residuos terminan en rellenos sanitarios, o en lugares menos apropiados, y debido a su descomposición y al volumen que ocupan, son un riesgo para el ambiente y la salud.
Gestión de residuos en México
En México de acuerdo con la SEMARNAT (2017) 37% de los desechos recolectados van a rellenos sanitarios, 35% se depositan en tiraderos de cielo abierto y ¡Poco menos del 10% son reciclados, lo cual quiere decir que, se está desperdiciando una cantidad relevante de materia que podría reincorporarse al sistema productivo.
Es decir, son potenciales recursos que podrían generar beneficios económicos para las empresas, por ejemplo, en la reducción de extracción y compra de materia prima y también representaría un beneficio ambiental. Además, la valorización de residuos es un pilar importante para un plan de acción hacia una economía circular en México. Mientras tanto países como Suiza, Países Bajos, Alemania y Bélgica sirven de ejemplo en el exitoso aprovechamiento de residuos, pues algunos de ellos incluso han logrado que la disposición de residuos en rellenos sanitarios sea de ¡Solo 5%!
Antes de designar a los residuos para el procesamiento, primero se debe de revisar la jerarquía de la gestión de residuos, presentada a continuación:
Primero es evitar producir desechos, pero debido al grado de urgencia ambiental en el que estamos, esto no es una solución a corto plazo, aunque definitivamente debe ser el objetivo de la población, dejar de consumir excesivamente. Mientras esos cambios de hábitos ocurren en la sociedad, la prioridad actual es reducir la cantidad de desechos que terminan en rellenos sanitarios o vertederos. Cuando estos desechos no pueden ser reutilizados o reciclados, se recurre a la etapa de tratamiento de residuos. Dependiendo del tipo de material que se disponga, se elige el tipo de proceso. Es aquí cuando ciertas industrias pueden contribuir a reincorporar los residuos al ciclo productivo, que en caso de tener material no compostable, se recurrirá a la generación de los CDR, donde la recuperación energética se puede obtener vía incineración, pirólisis o gasificación (Ferreira et al. 2021).
Algunos ejemplos de las empresas que pueden aprovechar los CDR son principalmente aquellas que se dediquen a la producción de energía eléctrica, como las plantas carboeléctricas o termoeléctricas (Istrate et al. 2021). Hoy en día no se consideran energías limpias, pero si en vez de usar carbón, combustóleo o gas natural, usaran CDRs su impacto ambiental puede disminuir.
Otras industrias que disponen de tecnología para utilizar los combustibles derivados de residuos son las de producción de acero o cementeras. Ya que, mediante la reducción de volumen mediante la separación, trituración y compresión; conocido como el co-procesamiento, se utilizan los desechos en los hornos. En el caso de la cementera, pueden alimentarse en diferentes puntos del proceso, los más comunes son en el quemador principal, o bien, por la chimenea interior de alimentación, donde ambos tienen conexión al horno rotatorio. (Cooperación Público-Privada GTZ-Holcim, 2006)
Co-procesamiento
El co-procesamiento tiene sus respectivas regulaciones, dependiendo de la composición química de las materias primas alternativas que se vayan a suministrar (Holcim 2006), ya que algunas pueden contener material más volátil o tener condiciones más alcalinas.
Por lo que, para poder mantener cierta estabilidad dentro del proceso es de suma importancia que la separación de residuos sea efectiva y rigurosa, ya que hay materiales que pueden absorber calor y disminuyen la eficiencia del proceso. Entre más materiales con mayor poder calorífico, mejor la recuperación de energía (Holcim 2006). Para lograrlo, usar la tecnología adecuada es la clave para obtener un CDR de calidad.
También, es el paso que evita que entren a los hornos materiales peligrosos o no deseados. Como los que tienen alto contenido mineral o residuos médicos, que pueden aumentar la emisión de gases nocivos para la salud y el ambiente (EPA, 2010).
La correcta segregación y clasificación de los residuos es el primer paso para eficientar su aprovechamiento y la recuperación energética.
Después de esto, para poder transportar la mayor cantidad de residuos que se convertirán en combustible, se debe triturar con el fin de disminuir su volumen y así transportar más peso, lo cual se traduce en un ahorro en costos de transportación.
Finalmente, una vez que son triturados, se transporta la mayor cantidad de residuos posibles a las industrias que se beneficiarán de introducirlas en sus procesos
Ventajas del CDR
Algunas de estas ventajas del CDR son:
- El ahorro de combustibles fósiles
- Menor extracción de materia prima
- Ahorro en costos de compra y transporte de materia prima
- Beneficio económico, porque la mayoría de estos residuos se pueden incorporar a instalaciones ya existentes (Holcim 2005), evitando el gasto de construcción.
Al reintroducir estos residuos en el ciclo productivo se evita que se extraiga más materia prima, por lo tanto, puede disminuir el impacto ambiental.
Las autoridades encargadas de la gestión de residuos también se ven beneficiadas con la implementación de estas alternativas, ya que se reduce el requerimiento de espacio para relleno sanitario o disposición. Esto también es bueno para nosotros como sociedad, porque los riesgos de contaminación del suelo, agua, aire y enfermedades disminuyen (Ferreira et al. 2021).
Conclusión
En conclusión, es un beneficio para el ambiente y una solución a corto plazo para combatir el problema de los desechos. Pero sin olvidar que también nosotros como individuos debemos de cambiar nuestros hábitos consumistas para evitar el desperdicio y reducir nuestros desechos.
A México le queda un largo camino por recorrer ya que se posiciona como el mayor productor de residuos sólidos en Latinoamérica (Banco Mundial, 2018. Un panorama mundial de la gestión de desechos sólidos hasta 2050). Pero iniciativas como las presentadas en este artículo, nos demuestran que somos capaces de empezar a integrar estos modelos de economía circular, mediante las futuras fuentes de energía alternas y sustentables. Recordando que para que exista una buena gestión integral de los residuos, es necesario el trabajo de todos, tanto de las autoridades, como de las industrias, y la comunidad.
Referencias
- Cooperación Público-Privada GTZ-Holcim. (2006). Guía para el Co-Procesamiento de Residuos en la Producción de Cemento. Holcim Group Support Lt.
- Environment Protection Authority (EPA) South Australia. (2010, febrero). Standard for the production and use of Refuse Derived Fuel. Environment Protection Authority. https://www.epa.sa.gov.au/files/4771351_standard_rdf.pdf
- Ferreira, C. R., Infiesta, L. R., Monteiro, V. A., Starling, M. C. V., da Silva Júnior, W. M., Borges, V. L., Carvalho, S. R., & Trovó, A. G. (2021). Gasification of municipal refuse-derived fuel as an alternative to waste disposal: Process efficiency and thermochemical analysis. Process Safety and Environmental Protection, 149, 885–893. https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.03.041
- Garduño, M. (2021, 19 enero). Jóvenes mexicanos crean app para reciclar y tratar residuos sólidos. Forbes México. https://www.forbes.com.mx/tecnologia-jovenes-mexicanos-app-reciclar-residuos-solidos/
- Istrate, I. R., Medina-Martos, E., Galvez-Martos, J. L., & Dufour, J. (2021). Assessment of the energy recovery potential of municipal solid waste under future scenarios. Applied Energy, 293, 116915. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.116915
- Kaza, Silpa; Yao, Lisa C.; Bhada-Tata, Perinaz; Van Woerden, Frank. 2018. What a Waste 2.0 : A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050. Urban Development;. Washington, DC: World Bank. © World Bank. https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/30317 License: CC BY 3.0 IGO.”
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- Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). (2017, 10 enero). Residuos Sólidos Urbanos (RSU). www.gob.mx. https://www.gob.mx/semarnat/acciones-y-programas/residuos-solidos-urbanos-rsu
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