Desbloquear el verdadero valor de un recurso aún subestimado: los residuos

28 Agosto 2023

Desbloquear el verdadero valor de un recurso aún subestimado: los residuos

¿Cuál es el valor de los residuos? El mercado global de conversión de residuos en energía alcanzó los 35,1 mil millones de dólares estadounidenses en 2019. Se espera que para 2027, este mercado esté valorado en 50,1 mil millones de dólares estadounidenses, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 4,6% desde 2020 hasta 2027.
Sin embargo, no todos los países del mundo conocen y aprecian el potencial de los residuos, que pueden convertirse en un valioso recurso para generar energía y, al mismo tiempo, brindar una opción ambientalmente sostenible.

Status quo del mercado de valorización energética de residuos a nivel mundial

¿Cuál es la situación actual del sector de valorización energética de residuos a nivel mundial?
En total, la capacidad total de conversión de residuos en energía alcanza los 5,1 gigavatios, con más de 400 instalaciones de energía residual en Europa y otras 300 en el resto del mundo.
Alemania, específicamente, se destaca por tener la mayor capacidad instalada de plantas municipales de energía residual, con 1.068 MW distribuidos en todo el país.

WtE in Europe

Capacidad instalada en Europa de 2010 a 2022, por paìs (en megavatios) - Fuente: Statista

¿Y qué pasa con los Estados Unidos? Actualmente más de la mitad del volumen de residuos sólidos municipales se desecha, mientras que el resto se recupera o se utiliza para generar vapor y electricidad. En el país, existen alrededor de 86 plantas de conversión de residuos en energía.
Una situación diferente afecta al sudeste asiático, donde las empresas europeas están comenzando a invertir fuertemente en el mercado del WtE. Según Energymonitor.ai, hay más de 100 proyectos recientemente completados o en proceso en Filipinas, Indonesia y Tailandia.
Históricamente, las empresas europeas y japonesas han sido dominantes en la industria del WtE, mientras que la mayoría de los demás países del mundo tienen pocas incineradoras o plantas de WtE. En gran parte de Asia, los residuos sólidos municipales y comerciales aún se depositan en vertederos o se descargan a cielo abierto. Sin embargo, la incineración se considera una opción más sostenible, y muchas ciudades están considerando implementarla aunque es importante tener en cuenta que los vertederos en Asia no cuentan con una separación adecuada entre materiales reciclables y no reciclables. De no regularse adecuadamente, esto podría plantear problemas en cuanto a las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, el reciclaje es preferible y más sostenible que la incineración para la mayoría de los materiales.

Transformación de residuos en energía: ¿cómo funciona?

La transformación de residuos en energía, en términos sencillos, se lleva a cabo a través de las plantas de conversión de residuos en energía (WtE). Estas plantas queman residuos sólidos municipales (RSU) en una caldera para producir vapor, que luego se utiliza para alimentar una turbina generadora de electricidad o proporcionar calefacción. La incineración de los residuos sólidos municipales suele realizarse a temperaturas de hasta 1100°C. Este tipo de plantas se encuentran en aumento en Europa, China y Japón.
En el pasado, esta práctica no estaba regulada y era contaminante. Sin embargo, actualmente, debido a regulaciones más estrictas y tecnologías avanzadas de depuración, las plantas WtE modernas emiten menos contaminantes que en el pasado. Podemos afirmar con seguridad que la valorización energética de residuos es una opción mucho más sostenible que muchas otras fuentes de energía.
Los RSU son una mezcla de materiales ricos en energía como papel, plásticos, desechos de jardín y productos de madera. 

MSW composition

Fuente:  Global CCS Institute
 

Además de su poder calorífico, los residuos también contienen metales preciosos como plata y oro en las cenizas. La composición de las cenizas de fondo de la incineración (IBA) depende de la composición de los residuos quemados, lo que significa que pueden contener cantidades significativas de metales ferrosos y no ferrosos (NFe).
Los metales preciosos parecen proceder principalmente de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) en piezas de menos de 2 mm, mientras que algunas piezas más grandes proceden de la joyería. La separación de metales preciosos de las cenizas puede resultar rentable teniendo en cuenta los elevados precios actuales de los metales no ferrosos.

Recuperación de metales no ferrosos de las cenizas de fondo

La recuperación de metales no ferrosos en el tratamiento de las IBA es una práctica común debido a las tecnologías modernas. Pero mucho depende de cómo se extraiga la ceniza: en húmedo o en seco.
Los sistemas de extracción de cenizas de fondo en seco permiten una mayor tasa de recuperación de metales.
Magaldi ha sido la primera empresa a nivel mundial en introducir la tecnología de manejo de cenizas de fondo en seco, que utiliza aire ambiente en lugar de agua durante las fases de extracción y enfriamiento. Wl sistema Magaldi Ecobelt® WA mejora las tasas de recuperación de metales, al permitir que el sistema aguas abajo apunte a partículas de metal más pequeñas (< 0,3 mm). Estas tasas de recuperación son significativamente más altas que las que normalmente se logran con cenizas húmedas.
Además, la falta de agua evita una mayor oxidación, proporcionando metales más limpios que pueden ir directamente a la fundición, y también reduce la huella de carbono. Se estima que el potencial de mitigación climática asciende a aprox. 1 tonelada de CO2 por cada tonelada de IBA seco tratado; 5000 toneladas de IBA tratado corresponden a 20000 MWh de calefacción urbana en términos de CO2 eq (fuente ZAR). 
La fracción inerte restante de las cenizas de fondo también puede reutilizarse en el sector de la construcción. Las cenizas secas extraídas con la tecnología Ecobelt® WA contienen bajas cantidades de materia orgánica (TOC) y son más comercializables para la industria de la construcción.

Waste-to-Profit

Por más de una razón, la valorización energética de residuos es una forma sostenible de eliminar residuos no reciclables, obteniendo beneficios energéticos y ambientales.
Los sistemas de extracción de la ceniza en seco pueden ofrecen beneficios adicionales, como ahorro de agua y costos relacionados, recuperación mejorada de metales, costos operativos más bajos, mayor eficiencia de la caldera, sostenibilidad ambiental del proceso y  posibilidad de comercializar cenizas y metales.
Una solución sostenible para el medio ambiente y las instituciones, y rentable para las empresas que invierten en el sector WtE.

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