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Por qué la digestión anaeróbica se está convirtiendo en la próxima gran fuente de energía renovable

Cuando Resourceful Earth Limited anunció que construiría una instalación para convertir 35, 000 toneladas de los desperdicios de alimentos locales en energía cada año, suficiente para proporcionar el 80 por ciento de la energía a la ciudad cercana de Keynsham, Reino Unido, la compañía se convirtió en la última en emplear anaerobios. digestión para reducir los desechos, generar energía y reducir las emisiones de carbono. Es el localismo llevado a su conclusión, no solo lo que compra una comunidad, sino también de qué se deshace.

"Ese es nuestro plan ideal, hacer ... un sistema en el que realmente seamos un circuito cerrado", dice Jo Downes, gerente de marca de Resourceful Earth. “Todo es autónomo. El desperdicio de alimentos es producido por una comunidad, se convierte en electricidad y vuelve a esa comunidad nuevamente. Es autosuficiente ".

La digestión anaeróbica, como una forma de convertir la biomasa en energía, se ha practicado durante cientos de años, pero el esfuerzo en Keynsham es un indicador de la maduración de la tecnología. A medida que el enfoque en todo el mundo se ha centrado en las energías renovables, la digestión anaeróbica ha comenzado a convertirse en una fuente de energía económicamente viable que capitaliza a los humanos en nuestro momento más derrochador y creativo. Los municipios locales, incluidas las instalaciones de aguas residuales, así como las empresas privadas e incluso el Departamento de Energía, están ajustando la tecnología para que sea más eficiente y práctica.

"La digestión anaerobia es fascinante porque es una forma relativamente fácil y natural de convertir una amplia variedad de residuos complejos en un simple gas combustible", dice David Babson, gerente de tecnología de la Oficina de Tecnologías de Bioenergía del Departamento de Energía de los Estados Unidos. "Cerrar los bucles de desechos y recuperar la energía de los desechos presenta una oportunidad profunda para mejorar simultáneamente la gestión de desechos y abordar el cambio climático".

La tecnología en sí es bastante simple. Incluya una mezcla de material húmedo y orgánico como desechos de cocina, o desechos de humanos o granjas o instalaciones de procesamiento de alimentos, en un recipiente libre de oxígeno con bacterias anaeróbicas naturales. Los desechos se descomponen a través de cuatro procesos consecutivos diferentes, liberando finalmente dióxido de carbono, agua, metano y una suspensión oscura de material orgánico y nutrientes llamado digestato. El metano se extrae y se refina para su uso como combustible, o se quema para alimentar turbinas.

El Distrito de Servicios Municipales de East Bay, en el norte de California, se dio cuenta de que, al tratar las aguas residuales de los hogares, granjas e instalaciones de procesamiento de alimentos, podían agregar un paso para producir parte de su propia energía. (EBMUD) El tratamiento de residuos es un proceso intensivo en energía, y con la instalación de 11 unidades de digestión anaeróbica y tres turbinas, EBMUD ahora produce el 135 por ciento de sus necesidades de energía. (EBMUD)

La digestión anaerobia moderna comenzó en la industria de las aguas residuales. Los municipios, como el Distrito de Servicios Municipales de East Bay en el norte de California, se dieron cuenta de que en el tratamiento de las aguas residuales de los hogares, granjas e instalaciones de procesamiento de alimentos, podrían agregar un paso para producir parte de su propia energía. Para EBMUD, los últimos 15 años han sido un viaje en busca de una mayor eficiencia y capacidad de producción de energía. El tratamiento de residuos es un proceso intensivo en energía, y con la instalación de 11 unidades de digestión anaeróbica y tres turbinas, EBMUD ahora produce el 135 por ciento de sus necesidades de energía, dejando energía adicional que luego se puede vender, dice Jackie Zipkin, gerente de ingeniería de aguas residuales allí.

"Una de las cosas que es emocionante sobre el tipo de energía renovable que producimos es que es 24/7, y cuando se miran cosas como la solar y la eólica, no tienen esa capacidad de carga básica", dice Zipkin. "Creo que hay cada vez más interés a nivel nacional en las energías renovables, y particularmente en el biogás".

Las lecherías son el mayor emisor de metano en California, dice Valentino Taingco, gerente de programas de biomasa en SMUD. (SMUD) Este generador es alimentado por el producto de metano. (SMUD) El generador convierte el gas en electricidad, que se transmite a través de líneas eléctricas a la red SMUD. (SMUD)

Mientras tanto, además de trabajar con hoteles y restaurantes para desarrollar un programa de recolección de desechos de alimentos, el Distrito Municipal de Servicios Públicos de Sacramento se ha expandido a su manera, trabajando con granjas lecheras para proporcionar digestores en el sitio para el estiércol y los desechos de las lagunas. Las lecherías son el mayor emisor de metano en California, dice Valentino Tiangco, gerente de programas de biomasa en SMUD. Como gas de efecto invernadero, el metano es particularmente potente, aunque no dura mucho; poco se puede hacer sobre los eructos de metano de los rumiantes, pero desviar el estiércol a digestores anaeróbicos puede reducir la producción total de metano, y el distrito de servicios públicos está ayudando a las lecherías del condado de Sacramento a obtener subvenciones para compensar el alto costo inicial de los digestores.

Cuando EBMUD, SMUD y otros municipios se dieron cuenta de que podían innovar en este campo, comenzaron a experimentar con diferentes técnicas, mezclas y procesos orgánicos, y allanaron el camino para otros proyectos más complicados. El ciclo de consumo y desperdicio que impulsa a las comunidades podría ser pirateado para cerrar muchos de los agujeros donde los desperdicios valiosos se desperdician. Es una especie de premisa de "usar todo el animal", pero con desechos orgánicos.

La Tierra ingeniosa también está cerrando varios circuitos, utilizando calor excedente del proceso para secar astillas de madera que se usan en calderas de biomasa, y enviando digestato rico en nutrientes a las granjas para su uso como fertilizante. Si la compañía puede proporcionar el 80 por ciento de la energía de la ciudad, como afirma, podría actuar como modelo para la digestión anaeróbica a escala local, donde los alimentos, la energía y los fertilizantes crean un circuito cerrado eficiente.

El Departamento de Energía de EE. UU. Está trabajando para optimizar las cadenas de distribución y suministro, pero lo más importante, dice Babson, para refinar el proceso químico que convierte los desechos. Si pueden detener el proceso, después de que se descompone en alcoholes pero antes de que se transforme en metano y dióxido de carbono, los productos podrían refinarse en combustible para aviones, gasolina y otros productos de alto valor, todo lo cual se consideraría renovable, Dado que el carbono liberado fue absorbido por la atmósfera por las plantas que se convirtieron en alimento, que se convirtieron en desechos, que se convirtieron en gas.

Por qué la digestión anaeróbica se está convirtiendo en la próxima gran fuente de energía renovable