El mundo desperdicia miles de millones de toneladas de alimentos cada año. Así es como podemos convertirlo en energía limpia
Esto no solo creará grandes cantidades de alimentos municipales y desechos orgánicos, sino que también habrá más desechos agrícolas a medida que aumente la demanda mundial de verduras, frutas y granos. Se estima que el 60% de los alimentos producidos en Canadá — más de 35 millones de toneladas al año – termina en vertederos. Sin embargo, el canadiense las ciudades también carecen de terrenos para disponer de estos residuos acumulados.
El desperdicio de alimentos viene con su propio conjunto de problemas, que incluyen Emisiones de gases de efecto invernaderoolores desagradables, parásitos y fluidos tóxicos que pueden filtrarse en las fuentes de agua. Además, cada año los basureros municipales ocupan más terreno, llegando a los límites de la comunidad, lo que puede generar problemas de salud para los que viven cerca.
En un esfuerzo por reducir el creciente problema de la eliminación de los desechos de alimentos, los investigadores como yo nos estamos enfocando en desarrollar nuevas tecnologías que utilicen los desechos de alimentos para generar energía limpia. Mi equipo y yo estamos estudiando un proceso conocido como gasificación de biomasa.
Gasificación de biomasa
La gasificación de biomasa utiliza calor, oxígeno, vapor o una mezcla de estos para convertir la biomasa (residuos alimentarios y agrícolas u otro material biológico) en una mezcla de gases que puede utilizarse como combustible.
La gasificación de biomasa funciona mediante la introducción de desechos de alimentos semisecos en una unidad que se parece un poco a una olla, donde pasa a través de una sustancia burbujeante caliente que la convierte en gas combustible. Este proceso, conocido como fluidización es muy eficaz para convertir los residuos de alimentos en fuentes de alto valor gas de síntesis rico en energía, una mezcla de hidrógeno, metano, monóxido de carbono y dióxido de carbono, también llamado gas de síntesis. El gas de síntesis se puede utilizar para producir calor y electricidad. Este proceso es sostenible porque se considera carbono neutral.
Granjas, ciudades y municipios podrían implementar esta tecnología sostenible para reducir los gastos de servicios públicos para calefacción o electricidad. También podrían reducir significativamente adicción a los vertederos y más bajo el presupuesto operativo para los servicios de manejo de residuos sólidos que puede alcanzar cerca de $380 millones por año para una ciudad del tamaño de Toronto.
Sustitución de combustibles fósiles
El consumo de combustibles fósiles y sus derivados ha generado una crisis ambiental, principalmente por Emisiones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, provocando el cambio climático. A medida que los gobiernos de todo el mundo implementan políticas climáticas limitar las emisiones de gases de efecto invernadero o gravarloses importante reemplazar los combustibles fósiles con fuentes alternativas de energía renovable, como los residuos agrícolas y alimentarios.
Aunque gas de síntesis se puede utilizar como el gas natural convencional, que es un combustible fósil a base de metano, se diferencia en su mayor composición de monóxido de carbono e hidrógeno.
Estos gases se pueden transformar en productos químicos de base biológica de alto valor añadido, como el metanol y el amoníaco. La gasificación de biomasa también genera biocarbón, que se puede utilizar para mejorar la fertilidad del suelo.
El proceso de gasificación convierte los residuos en gas de forma económica y respetuosa con el medio ambiente.
Mientras que la producción de gas de síntesis depende del tipo de biomasa y la tecnología utilizada. La central eléctrica Atikokan de Canadá, por ejemplo, produjo 205 megavatios de electricidad limpia. Esa es suficiente energía para alimenta aproximadamente 70.000 edificios residenciales y comerciales.
Proyectos globales
Países como Finlandia, Brasil, Italia, Dinamarca y Estados Unidos están a la cabeza en el desarrollo de proyectos de gasificación de biomasa sostenibles y rentables y en el uso de residuos de alimentos para apoyar su producción nacional de calor, electricidad y productos químicos de base biológica. Canadá tiene algunas empresas suministro de energia y productos químicos de base biológica a partir de residuos municipales. En este caso, Canadá produce 1,4% de su electricidad con biomasa.
Costa Rica es otro ejemplo. Como uno de los 20 principales productores de café del mundo, Costa Rica genera una cantidad significativa de residuos agrícolas de la producción de café y su disposición presenta serios problemas ambientales. Su solución actual son las tecnologías de gasificación de biomasa para convertir la pulpa de café en calor y electricidad.
Las comunidades pequeñas y marginales también podrían aprovechar al máximo las tecnologías de gasificación de biomasa al reducir la cantidad de desechos de alimentos que se acumulan en los vertederos, generar su propia energía y electricidad y reducir drásticamente sus costos de servicios públicos.
Una economía sostenible y circular
La gasificación de biomasa es una estrategia tecnológica y sostenible que transforma los residuos alimentarios en un producto de valor añadido. Es una etapa en el camino hacia una economía circular cultura basura cero.
Los formuladores de políticas y los gobiernos deben apoyar programas sostenibles proporcionando ayuda financiera, subsidios e incentivos fiscales. Estos programas también pueden alentar a las personas y empresas a invertir en tecnologías de gasificación de biomasa y escalarlas a escala comercial.
La gasificación de biomasa acerca a las ciudades y municipios a acabar con las preocupaciones sobre el desperdicio de alimentos. También ayuda a satisfacer las demandas de energía y desplazar el uso de combustibles fósiles y nos ayuda a hacer la transición a una economía sostenible y circular.
Salvador Salas está afiliado a Recat Technologies Inc. y al Centro de Ingeniería de Reactores Químicos de la Universidad de Western Ontario. También es investigador asociado en el Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica de la Universidad de Western. Puede leer más sobre la investigación de Salvador en ORCIDO
Una versión de este artículo apareció originalmente en La conversación y se usa aquí con permiso. Puedes ver The Conversation en Twitter @ConversationUS
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