Además de generar energía renovable, la valorización energética de residuos ofrece otros beneficios adicionales, ya que se reduce la cantidad que llegan a los vertederos y, además, disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero al evitar la descomposición anaeróbica de los desechos.
La valorización energética de residuos no debe considerarse como una alternativa a la reducción de los residuos generados y a su reciclaje, ya que es preferible no tener residuos a verse en la necesidad de transformarlos. La valorización energética debe verse como un complemento a estos esfuerzos, especialmente para aquellos residuos que no se pueden reciclar fácilmente o que no son biodegradables.
El auge en las políticas de economía circular ha conllevado un aumento en la implantación de plantas de tratamiento de residuos que permitan su transformación en energía. En todos los casos, nos encontramos con un doble objetivo:
- Encontrar una forma más eficiente de gestionar los residuos.
- Obtener una nueva fuente de abastecimiento energético, que contribuya a reducir la dependencia energética.
Existen numerosos tipos de residuos que pueden ser utilizados como combustible para su valorización energética, entre los que destacan:
- Los residuos sólidos urbanos (RSU)
- Los residuos generados en procesos industriales
- La biomasa forestal y agrícola destinada a la generación de electricidad
- Las deyecciones ganaderas y residuos agroindustriales para la generación de biogás
- La biomasa destinada a biocarburantes.
Por otro lado, existen diferentes tecnologías de valorización energética, las cuales se pueden clasificar en procesos biológicos y procesos térmicos. 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, que se mide mediante el poder calorífico inferior (PCI), sea medio o alto.
Los procesos de valorización energética más habituales son los siguientes:
- Biometanización
- Pirólisis
- Gasificación
- Incineración, o combustión con exceso de oxígeno
- Generación de plasma
- Vertido y aprovechamiento del gas de vertedero.
1. BIOMETANIZACIÓN
La biometanización es un proceso biológico que se lleva a cabo en ausencia de oxígeno en el que intervienen microorganismos. Mediante este proceso se consigue transformar la fracción más degradable de la materia orgánica en biogás, que es una mezcla de gases formada principalmente por metano y dióxido de carbono y por otros gases en menor proporción. El biogás. El biogás puede ser utilizado para producir energía eléctrica mediante un proceso de cogeneración. Es un gas combustible de elevada capacidad calorífica, lo que permite su aprovechamiento energético en motores de cogeneración, calderas y turbinas (generando electricidad, calor o como biocarburante).
2. PIRÓLISIS
El pirólisis es un proceso térmico que consiste en transformar la materia orgánica en otros compuestos más fáciles de tratar. Se lleva a cabo a elevada temperatura (entre 300 y 800 ºC) y en ausencia de aire; consiste en la degradación térmica de un material en ausencia de oxígeno añadido, por lo que la descomposición se produce mediante calor, sin que se produzcan las reacciones de combustión. Como resultado del proceso se obtienen gas de síntesis, con elevado poder calorífico, residuos líquidos y sólidos. Básicamente, se consideran como residuos más aptos: papel, cartón, astillas de madera, residuos de jardín y algunos plásticos seleccionados. No son admisibles los residuos voluminosos, los metales, los materiales de construcción, los residuos peligrosos, vidrio y algunos plásticos, como el PVC.
3. GASIFICACIÓN
La gasificación es un proceso térmico en el que se lleva a cabo una combustión parcial de la materia en presencia de cantidades de oxígeno inferiores a las requeridas estequiométricamente. El gas de síntesis obtenido en el proceso de gasificación puede ser empleado como materia prima para la producción de compuestos orgánicos, como productor de energía eléctrica mediante motores de combustión interna o microturbinas,
4. INCINERACIÓN
La incineración o combustión con exceso de oxígeno es un proceso térmico rápido en el que se produce una combustión completa de la materia, la cual se acaba oxidando y convirtiéndose en dióxido de carbono y agua. Los procesos de incineración, que generan gases de combustión y residuos sólidos, son muy flexibles en cuanto a los combustibles que se pueden emplear, por lo que pueden tratar residuos sólidos urbanos (RSU), residuos industriales, residuos peligrosos, lodos de depuradoras o residuos hospitalarios.
5. GENERACIÓN DE PLASMA
El plasma, como método térmico para el tratamiento de residuos, puede servir para tratar gases peligrosos como las dioxinas o los pesticidas; también es útil para vitrificar residuos peligrosos, tanto para los residuos orgánicos, destruyendo su estructura molecular, como para los inorgánicos, mediante la fusión de los mismos dentro de una masa vítrea. También es posible la gasificación por plasma, en la que se utiliza como fuente de calor la energía térmica contenida en el propio plasma a partir de la energía (normalmente eléctrica) consumida para la generación del mismo. Esta tecnología podría llegar a tratar una amplia variedad de residuos, como RSU, residuos industriales, biomasa, residuos sanitarios, de desguaces de vehículos, neumáticos, plásticos, residuos especiales, etc.
6. VERTIDO Y APROVECHAMIENTO DEL GAS DE VERTEDERO
Dada la normativa vigente, no es aconsejable considerar esta alternativa como una opción viable, puesto que cada vez la cantidad de residuo biodegradable depositado en vertedero es menor. No obstante, es conveniente aprovechar la energía del gas de vertedero, a pesar de los inconvenientes técnicos como el poder calorífico variable y la presencia de numerosos contaminantes en el gas.
Toda esta cadena de valor del residuo abre las puertas a nuevos modelos de negocio industrial. Precisamente de ese asunto se habló esta semana en la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU) y más concretamente en su Escuela de Ingeniería en Bilbao, donde existe desde 2021 el Aula de Transición Energética Fundación Repsol sobre Economía Circular.
La Fundación Repsol, dentro de su iniciativa Open Room, y el centro universitario público vasco promovieron esa jornada divulgativa en la que se dieron cita expertos en gestión de residuos y economía circular. Open Room es una comunidad digital creada por la compañía energética para la difusión del conocimiento en transición energética, compartiendo información rigurosa y veraz sobre este proceso ineludible con la finalidad de que la sociedad sea más sostenible.
Al inaugurar la mesa junto al vicerrector de Transformación Digital, Juan José Unzilla, el líder de proyectos de Economía Circular en Petronor, Carlos Pascual Román, destacó que Repsol asumió en octubre de 2019 el compromiso de ser una compañía cero emisiones netas en 2050. Esa visión a largo plazo requiere acometer una serie de hitos intermedios, una especie de “metas volantes” para comprobar que el camino es el correcto. Los principales ejes de esa transformación pivotan en la descarbonización de los métodos tradicionales y en el desarrollo de nuevos modelos operativos, integrando nuevas tecnologías y centrado en la generación de combustibles renovables para ofrecer energía con una baja huella de carbono y aplicable a la industria.
Para lograr estos objetivos Repsol se ha fijado siete ejes estratégicos:
- Ciencia energética en equipos, procesos, porque el margen de mejora está entre el 5% y el 30%, dependiendo de los sectores. “No hay mejor energía que la que no se usa”, aseveró Pascual.
- Hidrógeno verde, un vector energético muy en boga y muy útil para el sector industrial.
- Captura, almacenamiento y uso de CO2 el gas responsable del efecto invernadero.
- Productos energéticos renovables, haciendo hincapié en la energía solar y las comunidades energéticas.
- Combustibles avanzados, de bajo carbono, que incorporan residuos domésticos como el aceite usado.
- Combustibles sintéticos, idénticos en calidad y prestaciones a los tradicionales, es decir, producidos a partir de hidrógeno verde.
- Economía circular, aprovechando los residuos, donde hay “mucho potencial” con tecnologías que “ahora mismo desconocemos”, convirtiendo un residuo en un producto.
A continuación, se emitió un video de Daniel Martín Montalvo, jefe del área de Recursos Sostenibles e Industria de la Agencia Europea del Medioambiente (EEA, por sus siglas en inglés), quien abordó el crecimiento del residuo y su impacto en la gestión empresarial.
Martín reconoció que el nivel de circularidad de Europa es “todavía muy bajo”, porque solo el 11,7% de media, en 2021, de los materiales son reutilizados en el Viejo Continente. Ahí es donde tenemos que emplear mejor y más la infraestructura de la gestión de residuos, dijo. Es una oportunidad y un riesgo, porque la infraestructura puede no estar preparada para un reciclado de calidad.
Martín significó el “potencial del residuo”, explicando las diferencias entre los mercados de materias primarias y los de materias secundarias. Unos son muy distintos de otros. Los de materias secundarias son subsidiarios de los de materias primarias. Los materiales secundarios, además, suelen tener precios muy bajos e incluso potencialmente negativos, salvo algunas “excepciones ilustres”. También existe “información inadecuada” y “mitos técnicos” entre quienes producen material reciclado y quienes pueden necesitarlo. Los mercados secundarios, a veces, no son transparentes o están fragmentados. Una característica positiva que sí tienen es el empuje de las políticas medioambientales, es decir, el requerimiento de emplear materiales reciclados en productos concretos. En todo caso, el material reciclado debe tener un destino real y ser un caso de negocio válido, consideró el funcionario de la Agencia Europea de Medioambiente. No todos los mercados secundarios, que suelen ser pequeños, funcionan bien. En la EEA solo han detectado tres mercados “sanos”: el del aluminio, el papel y el vidrio.
Las barreras identificadas de los mercados de materiales secundarios (reciclados) son, según Martín, la regulación insuficiente, la previsión inestable, el coste de la infraestructura, la calidad del reciclado, la ausencia de especificaciones adecuadas y la falta de confianza en el usuario final.
En la posterior mesa redonda al video de Martín se escucharon opiniones autorizadas sobre la cadena de valor del residuo y los nuevos modelos de negocio que lleva parejos. Intervinieron cuatro ponentes. Ignacio Sánchez Lafuente, Gerente Sr Desarrollo Negocio Residuos Sólidos en Repsol, expuso la integración de los residuos en los procesos industriales; Olga Martín, directora general del clúster vasco del medioambiente (Aclima), habló de la Plataforma del Plástico de Euskadi; Miriam Pinto, investigadora en revaloración de subproductos agrarios en el Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario (NEIKER), hizo hincapié en los residuos agroganaderos como materia prima de la industria; y Jon Saenz de Viguera, director gerente de Garbiker, abordó las perspectivas en la gestión del residuo urbano.
Garbiker es una empresa pública perteneciente a la Diputación Foral de Vizcaya que se enfoca en la gestión de residuos urbanos. Toda su actividad reposa en los principios de las 6 Rs que pivotan toda política medioambiental que se precie:
- REDUCIR: Fomentar el uso eficiente de los recursos (energía, agua…) y el consumo responsable.
- REUTILIZAR: Sacar el máximo partido a los productos con un mínimo impacto sobre el ambiente.
- RECICLAR: Obtener materias primas a partir de los residuos introduciéndolos nuevamente en el ciclo productivo.
- RECUPERAR: Usar residuos en otro proceso distinto al que lo genera, por ejemplo, en la generación de energía.
- REEDUCAR: Fomentar y sensibilizar a la ciudadanía la importancia del reciclaje informando y haciéndoles partícipes de todos los procesos.
- REINSERTAR: Colaborar con entidades del llamado “cuarto sector” y con iniciativas conjuntas para buscar la inserción laboral de personas en situaciones desfavorecidas.
Los cuatro ponentes, representantes de ámbitos productivos bien distintos (Repsol, Aclima, NEIKER y Garbiker), coincidieron en que la revalorización del residuo tiene un potencial indiscutible. “Es una oportunidad enorme para poder generar nuevos modelos de negocio e innovar en nuevas tecnologías de recuperación de residuos”, subrayó Olga Martín, de Aclima, pero “hay que ponerse en marcha porque sólo el 12% de los residuos se reciclan en Europa, una tasa muy pequeña. Tenemos un marco amplio con diversidad de residuos”. Pinto, de NEIKER, se refirió al elevado coste del traslado de residuos orgánicos (purines) que en ese caso están muy dispersos. “Hay que solucionar el problema estructural de cómo recojo, qué recojo, cuándo recojo y dónde lo llevo”, añadió.
En este sentido, sirviendo como referencia del traslado de residuos, un informe de la ya citada Agencia Europea del Medioambiente señala que más del 90% de los desechos generados en la Unión Europa se trata en el país en el que se generaron. Se respeta así el principio de proximidad en el que se basa la legislación de residuos comunitaria.
El informe de 2021 y titulado Linking cross-border shipments of waste in the EU with the circular economy, contiene otros datos interesantes a propósito de qué países son receptores y emisores en metales ferrosos y no ferrosos, plástico, vidrio, papel y cartón y también en residuos destinados a la incineración. El mercado español aparece como importador de residuos textiles y metales no ferrosos, papel y cartón.
El documento también destaca que el mercado de materias recicladas no es tan insignificante como pudiera parecer. En 2019 alcanzaba los 12.217 millones de euros, dominando los metales ferrosos con el 69% del total.
En otro momento de la mesa celebrada en la UPV/EHU, Pinto denunció el uso inadecuado de los residuos o subproductos agrarios, que tienen un valor evidente como fertilizante sobre todo teniendo en cuenta que en la UE el 80% de los fertilizantes son importados.
En cuanto a ejemplos concretos de valorización de residuos, el representante de Repsol citó tres novedosos. El primero es la planta de Cartagena que entrará en funcionamiento este año para reciclar 300.000 toneladas de aceite de cocina usado para hacer combustible sostenible de aviación (SAF) y diésel renovable. Supuso una inversión de 250 millones de euros.
El segundo caso es la ecoplanta de 700 millones de inversión que presumiblemente entrará en vigor en 2026 en Tarragona para convertir 400.000 toneladas de residuos rechazados de vertedero en 250.000 toneladas de metanol circular. Y finalmente una “mineralización” en el País Vasco para valorizar cenizas peligrosas de las incineradoras de residuos urbanos y reutilizarlas en construcción.
La representante de Aclima mencionó el proyecto Birplast, liderado por Sener, que incluye toda la cadena de valor del residuo y cuyo principal objetivo es el desarrollo de tecnologías de reciclado químico para el tratamiento de residuos plásticos de difícil reciclabilidad. También citó otro para generar una herramienta que identifique, mediante tecnologías digitales, la huella de plástico de los materiales plásticos compuestos. NEIKER presentó un proyecto europeo -11 países- que esta organización coordina para obtener bioestimulantes y biofertilizantes a partir de residuos de la industria conservera. Participa una industria de fertilizantes importante que está escalando esos procesos y protocolos con la idea de conseguir producto final.
Más ejemplos: se está trabajando en separar el aluminio del polímero que se utiliza en los envases tipo brik. O en las fragmentadoras para que el plástico de la fabricación de vehículos entre en la circularidad. O en plásticos biocompatibles y biodegradables.
Finalmente se puso a debate la concienciación social, ser conscientes de que el beneficio común está por encima del individual. Al tocar las barreras a las que se enfrenta el sector, la directora general del clúster vasco del medioambiente (Aclima) puso el dedo en la llaga cuando dijo que “no hay suelo” para montar plantas de valorización porque sigue habiendo una contestación social, “un gran rechazo” a la construcción de este tipo de infraestructuras medioambientales. “Hay que entender que la gestión de residuos tiene que hacerse en proximidad”, porque así lo exige Europa, evitando el “turismo de residuos”, explicó.
Como conclusiones se escuchó que la mejor fórmula de valorizar es la prevención, esto es, no generar residuos, pero que, como “la realidad es tozuda”, los residuos existen y es preciso dar valor a subproductos, teniendo en cuenta que las soluciones deben ser adecuadas y específicas para cada situación particular, olvidando las soluciones generalistas. “Tenemos una oportunidad para desarrollar toda una industria detrás”, resumió Ignacio Sánchez Lafuente, Gerente Sr Desarrollo Negocio Residuos Sólidos.
