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Energía

Electricidad extraída de la basura

Relleno sanitario paulista produce biogás para alumbrado y como combustible de motores

EDUARDO CESAREl gas metano producido por la descomposición de la basura en los rellenos sanitarios puede aprovecharse para la producción de energía eléctrica, con la consiguiente disminución del impacto ambiental provocado por la emisión de gases de efecto invernadero en la atmósfera, tal como se muestra en un proyecto desarrollado en el Centro Nacional de Referencia en Biomasa (Cenbio), un grupo de investigación de bioenergía del Instituto de Electrotécnica y Energía de la Universidad de São Paulo (USP). La principal novedad de esta iniciativa es un estudio detallado de la cantidad de gas que emite anualmente la central de tratamiento de residuos de Caieiras, controlada por el grupo Essencis Soluções Ambientais, que recibe diariamente alrededor de 10 mil toneladas de basura, el 75% de la cantidad recolectada en la ciudad de São Paulo. Con base en dichos datos, es posible determinar la potencia energética disponible en el local y analizar las posibilidades de replicar la iniciativa en rellenos sanitarios de pequeño porte de todo Brasil.

“En el relleno de Caieiras implementamos un sistema pionero de iluminación alimentado con gas, que se encuentra en fase de pruebas, y también un sistema de generación de energía eléctrica que ya está operando”, explica la ingeniera química Vanessa Pecora, quien participa en el proyecto coordinado por el profesor Geraldo Francisco Burani, financiado por el Ministerio de Minería y Energía. El biogás es producido mediante la biodigestión anaerobia – sin presencia de oxígeno – de los residuos orgánicos presentes en la basura. La central de tratamiento de Caieiras, emplazada en el km 33 de la autopista Bandeirantes, posee un sistema de captación y quema que incluye pozos de extracción de biogás en el interior del relleno mediante sopladores – que succionan el biogás – y una red de tuberías por las que se realiza el transporte del gas, enviado a un cilindro cerrado de grandes dimensiones llamado flare. En dicho aparato se produce la quema del biogás, un proceso necesario para transformar el metano en dióxido de carbono, gas con menor potencial de generación de efecto invernadero.

Créditos de carbono
“El metano es 21 veces más perjudicial para el ambiente en términos de calentamiento global que el dióxido de carbono”, dice Vanessa. Cuando el gas metano, producto de la descomposición de la basura orgánica, deja de emitirse en la atmósfera, la empresa puede vender los créditos de carbono en el mercado internacional, de acuerdo con las directrices estipuladas en el Protocolo de Kioto, que tiene como meta la disminución de los gases de efecto invernadero hasta 2012. En los rellenos más antiguos, que carecen de plantas de extracción del gas, drenajes dispersos por el terreno captan el gas producido en el interior que aflora a la superficie y se lo quema manualmente. “En ese sistema la eficiencia de quema del metano es de un mero 20%”, explica Vanessa. Cuando todo el gas producido es captado por las tuberías y enviado al flare, la eficiencia de la quema trepa al 90%. “Esa ganancia del 70% entra en la cuenta de créditos de carbono”. Si sumado a la quema se hace un aprovechamiento energético del biogás, el cálculo de eficiencia da un 100%.

En el proyecto llevado adelante en el Cenbio se utilizó un motor nacional de combustión interna de ciclo Otto de 200 kilovatios de potencia, basado en el mismo principio de funcionamiento que los motores de los coches, para la conversión del biogás en energía. “Elegimos ese motor porque es el de mayor potencia fabricado acá”, explica la investigadora. Sólo hay motores importados más potentes, lo que eleva el costo de inversión en el proyecto. La energía producida en el proceso se utiliza en el soplador del equipo. “Así obtiene un ahorro en el gasto de energía eléctrica proveniente de la red”, dice Vanessa. La producción actual del relleno de Caieiras es de 12.600 metros cúbicos de biogás por hora, pero sólo se utilizan unos 200 metros cúbicos por hora. “Si se aprovechase todo el biogás producido, se podrían generar unos 15 megavatios de potencia”, dice Vanessa. Es energía suficiente como para abastecer a una ciudad de 250 mil habitantes. En la actual fase del proyecto, que se inició en enero de 2006 y que concluirá en diciembre de este año, los investigadores se abocan a finalizar un análisis técnico-económico del emprendimiento.

El estudio para el aprovechamiento del biogás producido en el relleno sanitario es un desdoblamiento de otros dos proyectos desarrollados anteriormente por los investigadores del Cenbio. El primero de ellos, implementado en la Compañía de Saneamiento Básico del Estado de São Paulo (Sabesp) de la localidad de Baruerí, tuvo por objeto comparar dos tecnologías de conversión distintas – una microturbina de 30 kilovatios y un motor de ciclo Otto adaptado a biogás de igual potencia – para la generación de electricidad a partir del biogás producido en el tratamiento de desagües. La producción de biogás se efectúa con base en los desagües tratados en biodigestores, unos aparatos cerrados en donde se concreta la digestión anaerobia de la materia orgánica mediante la acción de bacterias. En este proceso se lleva a cabo la fermentación de los residuos de los desagües y la producción del biogás. “La energía que generan ambas tecnologías de conversión es conectada a la red de la Sabesp”, dice Vanessa.

Durante el mismo lapso de tiempo, otro proyecto de generación de energía de biogás cobraba forma en la propia USP, como parte del Programa de Uso Racional de Energía y Fuentes Alternativas (Purefa). “El Cenbio tomó parte en ese proyecto con la meta de utilizar el gas producido en el biodigestor que captaba parte de los desagües provenientes del conjunto residencial de los estudiantes de la USP, el Crusp, para transformarlo en energía”, explica Vanessa. Los investigadores desarrollaron un sistema de purificación y tratamiento de los desagües. El biogás producido se almacenaba y era enviado a un motor que lo convertía en energía suficiente como para encender un tablero demostrativo del experimento.

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