Industria

El potencial creciente de la digestión anaeróbica (EA)

El potencial creciente de la digestión anaeróbica (EA)

Planta de digestión anaeróbica (DA) de Bygrave Lodge en Weston Bygrave, Reino Unido [Fuente de la imagen: Peter O'Connor, Flickr]

La digestión anaeróbica (DA) implica una serie de procesos en los que los microorganismos descomponen el material biodegradable en ausencia de oxígeno para gestionar los residuos y / o generar bioenergía. En la naturaleza, es la principal fuente de metano, como descubrió el científico italiano Alessandro Volta en 1776.

Hoy en día, la AD se utiliza en la industria del tratamiento de agua para tratar lodos de depuradora y también en la industria de residuos para convertir el gas de vertedero en energía. Sin embargo, esta última aplicación no se está utilizando actualmente en todo su potencial, especialmente dada la cantidad de alimentos que los productores y consumidores desperdician cada año. Por esta razón, existe un enorme potencial para la generación de biogás como forma de energía renovable. Esto puede usarse como combustible, por ejemplo, en plantas combinadas de calor y energía, o convertirse en biometano, que a su vez puede usarse como reemplazo del gas natural. El digestato restante también se puede utilizar de forma productiva, como fertilizante.

En los últimos años, el reciclaje de residuos combinado con nueva tecnología ha significado que los costos de capital para las plantas de AD han disminuido, con el resultado de que varios gobiernos de todo el mundo ahora están considerando seriamente la AD, incluidos el Reino Unido, Alemania y Dinamarca.

En el Reino Unido, el sector de AD, fuera de la industria del tratamiento de agua, ha crecido un 622 por ciento, según Charlotte Morton, directora ejecutiva de la Asociación de Digestión Anaeróbica y Biorecursos (ADBA), en Biocycle Magazine el año pasado. Durante el mismo período, la energía generada a partir de gas de alcantarillado aumentó en una cuarta parte. El año pasado se abrieron alrededor de 100 nuevas plantas de AD en el Reino Unido, en todos los sectores, incluido el tratamiento de agua. Esto significa que la industria de AD ahora tiene más de 456 MW de capacidad de electricidad y biometano de 396 plantas en todo el país, más o menos equivalente a la energía producida por una de las plantas de energía nuclear del Reino Unido en Wyfla, que está en proceso de desmantelamiento. . ADBA cree que el potencial de crecimiento de la EA es enorme. Podría generar más de 80 terravatios hora (TWh) de gas verde, equivalente a aproximadamente el 30 por ciento de la demanda nacional de gas del Reino Unido, además de generar 35,000 empleos verdes y contribuir con aproximadamente £ 3 mil millones ($ 4,6 mil millones) a la economía del Reino Unido. . El biofertilizante rico en nutrientes de la industria podría valer alrededor de £ 200 millones ($ 309 millones) para los agricultores del Reino Unido, mientras que la AD también podría ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del Reino Unido en un 2 por ciento.

El reciclaje de desperdicios de alimentos solo a través de DA podría producir 9,3 TWh por año para 2025. Actualmente, más de 91 plantas de DA de desperdicios de alimentos están en funcionamiento, y se deben desarrollar muchas más. Por lo general, estas plantas reciben desechos de alimentos de los fabricantes de alimentos y bebidas, empresas de procesamiento de alimentos, establecimientos de hostelería y servicios de alimentos como pubs, cafeterías, restaurantes y hoteles, autoridades locales (a través de la recolección de desechos de alimentos domésticos), escuelas, colegios y universidades, hospitales, supermercados. y tiendas minoristas.

La secretaria de Energía del Reino Unido, Amber Rudd MP, abre formalmente la planta de AD de Nestlé en Newcastle [Fuente de la imagen: Departamento de Energía y Cambio Climático (DECC), Flickr]

Las plantas de biometano pueden producir combustible limpio para vehículos y ahora hay alrededor de 30 plantas de biometano en funcionamiento en todo el Reino Unido, y el número de puntos de repostaje de gas del Reino Unido que suministran biometano se duplicó año tras año durante los últimos tres años a 11 ubicaciones en total. Además de la importante demanda de los operadores de flotas de vehículos, la Comisión Europea (CE) produjo el año pasado un nuevo marco regulatorio que podría requerir que los Estados miembros de la CE desarrollen puntos de repostaje de acceso público cada 400 kilómetros (250 millas) para fines de 2025.

Las plantas de DA en granjas están aumentando en número, con 139 plantas en operación el año pasado. Afortunadamente, los agricultores reconocen cada vez más los beneficios de la tecnología como un medio para procesar abonos y purines además de generar energía renovable.

Sin embargo, al igual que con otros sectores de energía renovable, el crecimiento en DA solo se producirá si existe un entorno político estable, incluida la provisión de incentivos, a fin de mantener la certeza y la confianza de los inversores. Con respecto al combustible para vehículos, en la actualidad, el Reino Unido aún tiene mucho por hacer antes de poder cumplir con el objetivo de combustible de transporte renovable del 10% de la Directiva de Energías Renovables (RED) para 2020. El debate continuo sobre el cambio indirecto del uso de la tierra (ILUC) y el uso de cultivos para biocombustible en general está obstaculizando los esfuerzos para alcanzar este objetivo.

La familia Roe, que vive cerca de Bridgwater, Somerset, ha desarrollado un negocio exitoso al convertirse en AD. Cultivan 158 hectáreas de tierra en el suroeste de Inglaterra, y la familia se dedica a la agricultura durante más de 100 años, centrándose principalmente en cultivos herbáceos, especialmente cereales. Cuando el mercado de la papa declinó a fines de la década de 1990, cambiaron al almacenamiento de productos alimenticios, pero ahora, ante los crecientes costos de la electricidad, han considerado la digestión anaeróbica (DA) como un medio para cubrir sus necesidades energéticas.

La electricidad anteriormente representaba una cuarta parte de su desembolso, pero en 2007 esos costos parecían estar a punto de aumentar en un 72 por ciento con respecto a los dos años anteriores. Los Roe respondieron a esto desarrollando una de las operaciones de DA más grandes del país, que ahora está generando el equivalente a 9.300 kilovatios de electricidad y biogás, basado principalmente en maíz de cosecha propia. En 2012, aumentaron la cantidad de electricidad exportada a la red a 2 MW y en 2013 una unidad combinada de calor y energía aumentó esa capacidad a 3,8 MW. En mayo de 2015, una planta de gas a la red comenzó a producir energía, lo que les ha permitido generar 3,2 MW de electricidad y 1200 metros cúbicos de gas, utilizando entre 60 000 y 65 000 toneladas de residuos de alimentos al año. Varios agricultores locales han acordado suministrar cultivos bioenergéticos como el maíz y la remolacha.

Un digestor de silenciamiento de maíz cerca de Neumunster, Alemania [Fuente de la imagen: Wikipedia Commons]

El uso de remolacha ayuda a reducir el desperdicio, mientras que el maíz puede dar lugar a un desperdicio mixto fibroso generado por la mezcla de restos de envases de plástico para alimentos con material no digerible del maíz. Esto es muy difícil de reciclar y generalmente se envía al vertedero. Además, la remolacha puede generar 30 toneladas de biogás por acre, en comparación con sólo 16-18 toneladas por acre del maíz. Las variedades de remolacha energética como KWS Gerty y Linova pueden generar algunos de los rendimientos de biomasa más altos por acre, entre un 25 y un 45 por ciento más que una variedad de remolacha forrajera. También pueden producir más gas por kilogramo de raíz. Las pruebas de laboratorio en Cannington han demostrado que una variedad típica de remolacha forrajera produce 112 metros cúbicos de gas por tonelada en comparación con los 160 metros cúbicos por tonelada de la remolacha energética.

Algunos políticos del Reino Unido ahora están comenzando a impulsar la expansión de la industria, ayudando a crear conciencia sobre los beneficios de la EA, mientras que la propia ADBA ha pedido al Canciller que asigne £ 25 millones para ayudar a impulsar la investigación en biogás, digestato y bioproductos. Mientras tanto, descubrimientos recientes en universidades del Reino Unido y Australia han encontrado que los hongos en el tracto digestivo del ganado podrían ayudar a que la producción de DA y biogás sea más eficiente.

Con los incentivos adecuados del gobierno, este sector podría tener un futuro vibrante por delante.

Ver el vídeo: Fases de la Digestión Anaerobia (Octubre 2020).