La digestión anaerobia de residuos como paso hacia la Sostenibilidad Energética

Sostenibilidad EnergéticaCon motivo del Día Mundial de la Eficiencia Energética el pasado 5 de marzo, nuestra profesora del Máster en Eficiencia Energética, Cambio Climático y Sostenibilidad de Bureau Veritas Centro Universitario, María José Cuetos, nos habla en el post de esta semana sobre la Sostenibilidad Energética.

En diciembre tuvo lugar la Cumbre del Clima donde se cerró el 2015 con un inesperado compromiso global de reducción de emisiones de Gases de Efecto Invernadero para luchar contra el Cambio Climático y creación de nuevos instrumentos jurídicamente vinculantes que se aplicarían sustituyendo el actual Protocolo de Kioto.
El llamamiento mundial para reducir las emisiones de CO2 ha impulsado políticas en Europa que han mostrado que la digestión anaerobia es proceso doblemente beneficioso ya que, por una parte, es una opción viable en la gestión de los residuos permitiendo su valorización energética y, por otra, permite la producción de biogás a partir de estos residuos, previa transformación, solucionando los problemas generados por el uso de los combustibles fósiles.

En España, el Plan Nacional Integrado de Residuos (PNIR) pretende disminuir el vertido y fomentar la prevención y la reutilización, el reciclado de la fracción reciclable, así como otras formas de valorización de la fracción de residuos no reciclable, y propone el aumento del compostaje y de la biometanización (a través de la digestión anaerobia) de la fracción orgánica recogida selectivamente.

El compostaje y la digestión anaerobia son los tratamientos biológicos utilizados más frecuentemente para el tratamiento de la fracción putrescible de los residuos. Ambos son tratamientos basados en la reducción biológica de la materia volátil, normalmente de efecto permanente. A través del compostaje, se genera una rápida descomposición, y se obtiene un producto estabilizado que puede aplicarse al suelo, pero se produce una pérdida incontrolada de Dióxido de Carbono a la atmósfera sin el beneficio potencial de la captura de la energía del residuo. Por el contrario, la digestión anaerobia es mas rentable energéticamente, debido a la alta cantidad de energía recogida en forma de biogás y, además, su impacto medioambiental es más limitado ya que la energía obtenida de este modo hace que las emisiones de CO2 puedan ser reducidas.

Del mismo modo, el Plan de Energías Renovables 2011-2020 considera la digestión anaerobia como una tecnología madura y valora el potencial del uso del biogás generado a las redes de gas o en su uso en vehículos.

La degradación anaerobia es un proceso complejo en el que intervienen diferentes grupos microbianos, de manera coordinada y secuencial, para descomponer la materia orgánica, en ausencia de oxígeno libre. El principal producto obtenido es el biogás, una mezcla gaseosa formada principalmente por metano y dióxido de carbono y pequeñas proporciones de otros gases como H2S, H2, NH3, etc., aunque la riqueza en metano del biogás va a depender del residuo degradado, así como del propio proceso. Se estima que el biogás tiene un potencial calorífico de alrededor de 5300 kcal/m3 (para una riqueza en CH4 del 60 %). El producto líquido (digerido o digestato) remanente contiene los componentes difíciles de degradar junto con el nitrógeno, fósforo y otros elementos minerales presentes inicialmente en la biomasa.

Una opción interesante para mejorar el rendimiento de la digestión de desechos es la co-digestión, que consiste en el uso de un co-sustratro, que en la mayoría de los casos mejora el rendimiento en la producción de gas debido a los sinergismos positivos establecidos entre los microorganismos en el medio y al suministro de los nutrientes.

La co-digestión anaerobia parece ser especialmente atractiva pudiendo ser aplicada en las instalaciones de los tratamientos existentes sin grandes inversiones y combinando a un tiempo el tratamiento de varios residuos y el aprovechamiento energético del gas que como fuente renovable tiene un menor impacto que las energías convencionales en la producción de electricidad, y en su utilización para otros usos térmicos.

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