jueves, 13 de noviembre de 2014

Potencial of municipal solid waste as source of energy in Sao Paulo: it’s impact on CO2 balance.

Análisis del artículo: Potencial de RSU como fuente de energía en San Paulo: Su impacto en el balance de CO2.


Sabemos que uno de los tratamientos para los residuos es la incineración, la cual si se usa también para obtener energía resulta más beneficiosa, pero lo que a veces (o tal vez sí) no se considera es en la cantidad de CO2 que se emite en ese proceso, además de otros contaminantes.

El articulo habla sobre como en San Paulo, Brasil se utilizan los RSU para generar energía eléctrica, tomando en cuenta el balance ecológico de CO2 tanto para la incineración como para el reciclaje. Dicho trabajo es un estudio preliminar de la importancia de un programa de reciclaje en esta ciudad considerando la incineración de los materiales más importantes como los son: el vidrio, el papel, los plásticos y los metales.
Todo esto debido al gran incremento de RSU generados en la actualidad haciendo que la vida útil de los rellenos sanitarios disminuya.
La cantidad de las emisiones de CO2 se calculó mediante la conversión de los costos de energía (o de ahorro) en las emisiones de CO2 de la energía equivalente producidas por aceite combustible o gas natural.
Considerando la energía requerida para la recogida, tratamiento y disposición final de los RSU.
Entonces considerando los porcentajes de generación de cada residuo y la energía que es necesaria para cada uno en los parámetros que se mencionaron antes (recogida, tratamiento y disposición) se obtiene la siguiente tabla con las emisiones de CO2 producidas por cada material.
En la tabla 1 se muestran los resultados finales de las emisiones de CO2 para cada material. 

Tabla 1.-Emisiones de CO2

*todas las unidades de la tabla están en Kg CO2/año y que la eficiencia con la que se transforma la energía producida a eléctrica es del 23%.
El primer total representa el caso de que no haya reciclaje y el segundo total representa el caso donde los materiales son reciclados.
Entonces en la tabla se puede observar que sin un tratamiento a los residuos se utiliza más energía debido a que como no se reciclan estos materiales todo va directo a incineración o a los rellenos, teniendo más dificultades para poder darles un tratamiento ( separando, limpiando, por el volumen, etc.)
De hecho en todos los materiales se observa que si se tiene un reciclado de los residuos las emisiones de CO2 bajan considerablemente en comparación de si no se reciclaran.
En la tabla 2 tenemos, según lo visto en la tabla 1, las mejores alternativas para cada uno de los materiales mencionados.

Tabla 2.- Alternativas para los grupos de RSU.
Estas alternativas consideradas debido a las emisiones de CO2 por cada material y la energía utilizada para poder incinerarlo.
Por ejemplo en vez de gastar energía en la incineración (y tiempo ya que tiene que ser secada primero para poder incinerarse) de los residuos orgánicos que además emite 1.07x107 kg CO2/año una mejor alternativa es separarla de los demás residuos y utilizarla para la producción de composta, disminuyendo a la vez el volumen de RSU que se reciben en el relleno sanitario.  Para el caso de los plásticos vemos que la incineración es la mejor alternativa tanto porque tardan mucho en degradarse como por la energía que se genera pudiéndola transformar en eléctrica es bastante (3.0x109 MJ/año).

También el autor consideró que la incineración es más factible en San Paulo debido a  la baja tasa de separación voluntaria y el alto costo de los programas de recolección de reciclaje. Esta alternativa puede ser cambiada si la población es educada para separar plásticos y papel para reciclar.
Si bien la alternativa para los plásticos es la incineración esto no es bueno viéndolo desde las emisiones de CO2  que están en el orden de 106 lo mejor sería reciclarlo, pero debido a limitaciones técnicas y económicas así como el bajo costo de materia prima no estimula mucho a reciclar, por lo cual la incineración es la vía mas factible. 

Entonces vemos que visto desde la perspectiva de las emisiones de CO2 tenemos que es más conveniente el reciclaje de materiales como vidrio, plástico, metales y residuos orgánicos, pero que esto no siempre es posible debido a las características de la ciudad así como de las necesidades energéticas del mismo.

A mi punto de vista si bien debemos considerar la contaminación por CO2 también hay que ver qué beneficios nos puede traer esas emisiones que se están haciendo y buscar una solución o una opción para mitigar las consecuencias como por ejemplo no sé plantar árboles por cada tantos kg CO2/año para compensar un poco el balance, o algo por el estilo.  Algo que me pareció muy cierto también son las limitantes que se tienen en el reciclaje debido a que no hay la suficiente educación para que la gente se preocupe por separar sus residuos lo que nos lleva de nuevo a que es nuestro trabajo buscar una forma de lograr esa conciencia, esa educación, esa costumbre en la población para así tener resultados favorables y dar solución a algunos de los problemas ambientales más grandes.


Texto basado en el artículo “Potencial of municipal solid waste as source of energy in Sao Paulo: it’s impact on CO2 balance.” De los autores Leao, A. L. & Tan, I. H. Publicado el 01 de Enero de 1998 en la revista Elsevier. 

25 comentarios:

  1. Michelle no entendí eso de que el autor consideró que la incineración era mas factible, porque a lo que yo entiendo es que sino se separan los RSU a la hora de la incineración , se hace un gasto mayor de acuerdo a las tablas que se presentan.
    Dejando eso aun lado a mi en lo personal me gustaría hacer algún tipo de trabajo relacionado con esto ya que se me hace interesante que tratamiento se le puede dar a los diferente tipos de RSU en que más se pueden utilizar, haber si me puedes pasar el articulo completo mich por favor :).

    Aqui dejo un link en el que se habla sobre la utilización de RSU como fuente alternativa de energía en Europa es llamativo la gran cantidad de energía que se genera con solo el proceso de incineración al grado de que se podría satisfacer 675 mil hogares al año, a lo poco que se menciona las emisiones de CO2 la tecnología que se utiliza las reduce.
    http://www.inti.gob.ar/e-renova/erBI/er19.php

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    1. Creo que el autor hace esa consideración en particular en la ciudad de San Paulo de mejor incinerarlos por que no se separan en las casas y seria mas costoso separarlos para reciclarlos después. En mi opinión

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    2. Diana justo como lo menciona Tomas el autor consideró que la incineración era mas factible en San Paulo debido a los demás factores, como bien lo menciona Tomas, la gente de allá debido a que no separan los residuos sale mas difícil y costoso elaborar un plan de reciclaje que no funcionaria debido a la poca participación social que se tiene en San Paulo, pero no es que sea lo mejor siempre.

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    3. Hágalo Diana, sería muy interesante, yo la apoyo. De hecho, Rafa, un alumno de la UPZ que es Ingeniero en Energía y que está haciendo sus estadías en la UPIIZ, está trabajando sobre el balance energético del uso del biodiésel de Higuerilla, precisamente para saber si es factible o no.

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  2. Es muy interesante el análisis que se hace en el articulo ya que como se menciona en ocasiones hay que buscar estrategias que nos ayuden a reducir la cantidad de residuos pero sobre todo que esta opción repercuta lo menos posible en el ambiente.
    A mi parecer en este caso es mejor la incineración ya que podemos decir que las emisiones de CO2 son compensadas con la energía que se genera de la incineración y que se aprovecha.
    Les dejo esto por aquí.
    Muchos plásticos pueden arder y servir de combustible. A modo de ejemplo: 1 kg de polipropileno aporta en su combustión casi tres veces más energía calorífica que 1 kg de madera de leña; 1 kg de PET aporta igual energía que 1 kg de carbón; o 1 kg de polietileno genera igual energía que 1 kg de gasóleo. Pero, al tratarse de un proceso de combustión, se genera CO2 que es expulsado a la atmósfera y contribuye al efecto invernadero, así como otros compuestos gaseosos que pueden resultar tóxicos. Por ello, este proceso debe ir acompañado de controles y medidas de seguridad que eviten estos efectos dañinos.
    También se habla de que en cierto punto los plásticos ya no se pueden reciclar, teniendo como alternativa entonces, vertedero o incineración.
    Dejo el link --> http://www.ecointeligencia.com/2010/11/cuando-el-plastico-se-convierte-en-energia/

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  3. A mi punto de vista creo la incineración de residuos se debe de realizar, para materiales que ya no puedan ser reciclados, ya que al reciclarlos se generan menores cantidades de CO2, en un estudio que se realizo se muestran las emisiones de CO2 de la fracción reciclable en función de su tratamiento (vertedero, incineración o reciclaje), por ejemplo los plásticos el CO2 eq por tonelada de la fracción llevada a vertedero es de 3.10, el CO2 eq por tonelada de la fracción incinerada con recuperación de energía es de 5.00 y por último el CO2 eq por tonelada de la fracción reciclada es de 1.50. En lo anterior se puede observar que en donde se produce menos CO2 es en el reciclaje de los materiales, es por eso que doy mi opinión de es mejor que es mejor reciclara ya que se generaría menores cantidades de CO2, y ya cuando no se pueda realizar el reciclaje de los residuos entonces si se podría optar por la incineración de estos y obtener energía, que pueda ser utilizada para alimentar a la misma incineradora o para alimentar a las casas de alguna comunidad. Cabe destacar que también estoy de acuerdo con lo que se muestra en la tabla 2 de este blog ya que no todos los residuos pueden traer consigo los mismos beneficios en un tratamiento, por ejemplo no podemos comparar la generación de energía de residuos plásticos que tienen un alto poder calorífico con residuos orgánicos que su contenido en agua es de hasta 60%, lo cual genera muy poca energía, es por eso que los residuos orgánicos son mejores para la producción de composta.

    Les dejo el link por si alguien está interesado en leer de donde saque lo de las emisiones de CO2 de la fracción reciclable en función de su tratamiento (vertedero, incineración o reciclaje). http://www.greenpeace.org/espana/Global/espana/report/costas/091124-02.pdf

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  4. Los procesos de incineración de RSU, tanto para su eliminación como para su valorización energética, obtienen un importante rechazo social, motivado principalmente por la contaminación ambiental provocada por sustancias como dioxinas, furanos y diferentes metales pesados que pueden ser emitidos por estas instalaciones.

    Un modelo ideal para la gestión de residuos sería que cumpliese con tres parámetros principales:

    • Recuperación y reciclaje de toda aquella fracción aprovechable: compost, papel-cartón, plásticos, etc., mediante plantas de reciclaje de RSU., residuos de envases, recogida selectiva, etc.
    • Valorización energética de la fracción considerada rechazo en estos procesos.
    • Vertido controlado de las escorias resultantes.
    Así mismo coincido con Tomas, es mejor la incineración independientement de las emisiones de CO2 que se generan se compensan con la energía que se genera,.
    Y como dice Michelle es cierto que falta demasiada educación en cuanto a reciclaje, es necesario comenzar a cambiar costumbres pero es difícil pero poco a poco se puede lograr.

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  5. Este proceso es muy utilizado en los países desarrollados, como Japón, Alemania, Francia Estados Unidos, etc.
    Por lo que respecta a nuestro país, a la fecha no funciona ninguna planta incineradora de desechos sólidos municipales. Investigando encontré que hace algunos años existió el interés por instalar un incinerador móvil de gran capacidad en la frontera con los Estados Unidos de América para el que se invirtieron entre 10 y 12 millones de dólares, nunca se obtuvo el permiso para su funcionamiento y se paró la construcción.
    El Departamento del Distrito Federal instaló hace varios años una planta incineradora en la Ciudad de México que sólo se ha utilizado con fines experimentales.
    Sin embargo, existen en nuestro país incineradores rotatorios pequeños entre los que podemos citar el de la corporación CIBA-GEIGY, una compañía farmacéutica que lo utiliza para la incineración de los residuos peligrosos generados en sus laboratorios.
    A mi punto de vista ya es necesario implementar esta tecnología en las ciudades grandes de México como el DF, monterrey, Guadalajara, el Estado de México, y así disminuir los RSU y aprovechar el calor producido como energía.

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  6. Aquí lo relevante que yo veo es que se habla de un programa de reciclaje que surge al darse cuenta del aumento considerable de la generación de RSU, y este aumento es generalizado en muchas ciudades pero lamentablemente no se generan planes de acción provocando que es aumento de RSU sea descontrolado. Por otra parte, bien sabemos las ventajas que presenta la incineración frente a otros tratamientos de residuos, y si se considera para esto una separación de los materiales con mayor rendimiento para cada tipo de tratamiento pues los beneficios económicos y ambientales que se obtienen son realmente buenos; y como lo muestra la tabla 1, en realidad no tiene caso la incineración si no se tiene en cuenta un tratamiento previo de los residuos ya que se gastaría más energía de la que se pueda generar. Como bien sabemos, para reducir los RSU que tantos problemas causan desde salud humana hasta contaminación de agua, tierra y aire se debe empezar con tomar medidas preventivas desde el nivel personal y como se menciona en el artículo se necesita también responsabilidad social para tanto para la separación como para el reciclaje de los residuos que se generan día a día.
    Aquí algunas recomendaciones para la reducción de residuos: http://www.istas.net/risctox/gestion/estructuras/_3228.pdf

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  7. Yo creo que todavía queda oportunidad de seguir intentando concientizar a la gente para la separación de residuos en algunos estados, en otros ya se tienen programas en curso y la gente sigue sin responder y en unos pocos más funcionan perfectamente las mecánicas de recolección selectiva, entonces es buena la opción de hacerlo y proponerlo, pero también creo fuertemente que es preciso implementar medidas de control, mitigación y reducción de emisiones surgidas por incineración de residuos (dado que por ahora, y al parecer en Zacatecas, es una de las mejores opciones de disposición final).
    Vuelvo a mencionarlo, cuando supe que la incineración era una de las mejores opciones de disposición final me sorprendió muchísimo, porque la idea que yo tenía era que los beneficios eran menos que los perjuicios y por eso no era factible el proceso. Sin embargo me he dado cuenta que si se tiene el sistema capaz de aprovechar la energía generada por la quema de residuos, a esto debería (en verdad, se debería hacer) sumársele el control de emisión de gases y cualquier otro tipo de residuo generado en el proceso.
    De todas maneras es imperativo seguir manejando conceptos nuevos y educación en la población para que la separación de residuos y su reutilización o reciclaje sea parte de la cultura, no una tarea extra en el deber diario.

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  8. Creo que en este articulo queda claro la importancia que tiene la separacion de los residuos en el hogar, en el aspecto directamente de la contaminacion ya que que con este simple hecho se disminuye al maximo los niveles de dioxido de carbono en la incineracion. La cual apesar de todo no es una buena opcion para diaposicion final.

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  9. Me llama mucho la atención como es que se toma en cuenta el aspecto económico, y que es lo que en un mundo globalizado en donde los países no quieren dar un paso en falso en sus respectivas economías se lleva a cabo actualmente, ya sea en empresas, oficinas, mismos gobiernos, es el rubro que más peso tiene a la hora de una decisión, y si nos ponemos en el lugar de estas personas (empresarios) incluso puede llegar a ser comprensible el tomar una decisión que beneficie en mayor medida la parte económica.
    Michelle, no me quedó muy claro que aspectos puntuales tomó en cuenta el autor para poder decir que tal o cual tratamiento "no era viable" para Sao Paulo y si fueron los mismos aspectos para todos los tratamientos en cuestión.
    Las incineradoras tal vez no sean lo que más conviene al medio ambiente, sin embargo, creo que se pueden tomar muchas veces medidas para poder minorar la cantidad de CO2 emitidos a la atmósfera por parte de estas, aunque pueden implicar un gasto extra, estas pueden ser torres de absorción en solución alcalina, absorción física, adsorción e inclusive la aplicación de membranas (estas implican un gasto mayor que los demás métodos). La elección dependerá del presupuesto y del tipo de plástico que se esté incinerando.

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  10. Estoy de acuerdo con sus comentarios que han hecho sobre que la incineración de los RSU no es muy factible, ya que sí elimina considerablemente Los RSU, pero de igual forma afecta al medio ambiente, aquí sería en la forma de contaminación del aireo, ya que al emitir varios dióxidos y furanos contribuyen a la contaminación.
    Otro factor que influye en la incineración es el gasto de energía que se requiere para incinerar diferentes tipos de residuos, como mencionaba Belmontes, por ejemplo la materia orgánica que contiene un 60% de agua es más complicado y se requiere más energía para la incineración.
    Pero también estoy se acuerdo con Michelle, en zonas donde no se tiene la cultura de la separación y reciclaje se complica más y se tienen mayores costos en cuanto a la separación de los RSU por lo que se recurre a los tiraderos a cielo abierto donde existe mayor riesgo en cuanto a la transmisión de infecciones y enfermedades, mayor contaminación de suelo y mantos acuíferos y también contaminación del aire, por lo que es más viable la incineración.
    En zacatecas creo que sería viable comenzar con la incineración de los residuos, y después empezar con un relleno sanitario y empresas recicladoras, por que el tiradero de Vetagrande, es muy complicado ya hacer la separación y disminución de los RSU.
    Chequen este link :) habla más sobre la incineración de los RSU
    http://www.cempre.org.uy/docs/manual_girsu/parte_4_incineracion.pdf

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  11. Me parece el que al final se considere a la incineración como la mejor opción, ya que las emisiones de CO2 casi siempre ese factor es el que hace que no descartemos una opción, y en este caso el balance resulta ser la mejor opción, este me recuerda a el ultimo articulo que me toco en el cual la incineración es una de las mejores opción para el tratamiento de los residuos en Portugal, ya sea incineración directa o la utilización de la gasificación en la cual también se usa calor pero de forma diferente pues genera gases y resinas y no CO2, en lo personal me gusta mucho el método de incineración (no porque sea un incendiario) ya que ofrece muchos beneficios como la reducción de volumen y la recuperación de energía, en este caso creo que se podría mitigar la cantidad de CO2 con un sistema de absorción de gases u otro método que depure el aire, también se puede incluir un programa de reforestación para poder mitigar en algo el CO2 emitido. En Zacatecas seria interesante hacer un balance como ese, para ver cual seria el mejor método ara el estado.

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  12. Concuerdo en que cuando no quede otra opción ya sea porque no vale la pena reciclar o porque la materia prima es barata, está bien incinerar, pero buscando la forma viable de recuperar el CO2 emitido. Técnicas ya hay varias y muchas ya en uso en varios países, y las aplicaciones del CO2 son variadas, la verdad no sé si sea posible pero he leído que después de la recuperación, el CO2 se puede aplicar en la industria alimentaria en el empaquetado de café, en el transporte de frutas y verduras, así como en la elaboración de bebidas carbonatadas. Además participa en la elaboración de productos químicos de interés industrial, en la recuperación de petróleo y en la mejora del crecimiento de las plantas en invernaderos. Entonces si llegase el caso en el que el método fuese costoso, la justificación para aun así recuperar este gas después de la incineración, sería la recuperación de ese costo a largo plazo, vendiendo el CO2 recuperado a empresas interesadas, o bien realizar una cooperación entre la empresa o las autoridades encargadas y empresas que ocupan o que entre sus procesos necesitan de este gas. Creo que también sería necesario ver las actividades que se realizan en las ciudades en las que se realizara la incineración de residuos y recuperación de CO2, ya que así se beneficiaría a mismos pobladores de la misma comunidad.

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  13. Estoy de acuerdo con las opiniones de Mich y de Arturo en que la incineración de residuos puede verse mitigada con métodos que sean aplicables a cada material puesto que no todos los RSU liberan únicamente CO2 pueden existir otros gases que sean preocupantes y a los cuales también se les debe buscar un tratamiento, ahora bien, se debe considerar el precio que tiene la mitigación de dichas acciones, y así ver si es costeable o no incinerar los residuos.
    El otro punto a tratar seria la educación, la costumbre de la separación de residuos y el gasto que conlleva el no hacerlo, se debe informar a la sociedad de estos puntos y enseñar el beneficio que tienen, tanto para la economía, la salud y obviamente el ambiente!....

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  14. Es genial que se considere el nivel de generación de CO2 en una práctica que, a mi parecer, se está volviendo cada vez más común para deshacerse (por decirlo de alguna manera) de los RSU; y digo esto por el hecho de que este gas, como todos sabemos, es uno de los principales protagonistas de aquéllos gases que provocan el calentamiento global y debido a que en las últimas décadas la manera en que las emisiones de CO2 antropogénico emitidas a la atmósfera ha aumentado de manera alarmante y que por lo mismo nos debe preocupar a todos por igual ya que nadie queda exento.
    La incineración de RSU puede aplicarse en los lugares en donde no se tiene la suficiente conciencia ambiental, como lo menciona el artículo, como una alternativa a la creciente cantidad de residuos generados día con día, sin embargo podría ser más factible el poder concientizar a la población a cerca de la problemática y si no se pudiera lograr que los residuos sean separados en un amplio porcentaje en cada material, por lo menos que puedan ser separados en residuos orgánicos e inorgánicos que de cierta manera ayudarían al proceso de la incineración y entonces si, los residuos orgánicos puedan ser utilizados para compostaje.
    Aún hay mucho que hacer compañeros :) ánimo.

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  15. Como mencionan en algunos comentarios que la incineración es la mejor opción en el caso de que no de una previa separación de los residuos reciclables y no reciclables, y vaya que es un método que ha ido evolucionando bastante pero también se tienen que considerar algunos parámetros los cuales son los siguientes: relacionados con las emisiones tenemos, concentración de partículas, de oxígeno, las altas concentraciones de CO, de bifenilos policlorados. Y relacionados con los distintos equipos de incineración son, capacidad calorífica, fallas mecánicas del ventilador de solución y la eficiencia de remoción de HCL al 99%.
    Bueno por otra parte tenemos que ver la importancia que tienen los RSU como energía o como la alternativa potencial de generación de esta, esto debido a que en nuestro país hay una baja sensible en las reservas y producción de hidrocarburos, entonces debemos considerar la situación actual de este “recurso energético” así como también los procesos existentes para su conversión a energía y las tecnologías disponibles y probadas en la actualidad. Entoces para considerar a los RSU como una fuente de energía tenemos que tomar en cuenta varios aspectos básicos ( la cantidad que se genera, las emisiones, y su contenido energético.

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  16. Mediante este artículo podemos darnos cuenta el cómo afecta no separar de una forma adecuada los residuos, sobre todo en la parte del tratamiento, me parece que la incineración es buen proceso para la disminución de RSU ya que si es aprovechada correctamente se producen verdaderos beneficios. Vi una nota sobre la incineración de RSU la cual daba a entender que esta solo afectaba al medio ambiente de una forma negativa y hablaba de cómo no podía considerarse como energía renovable, yo pienso que no afecta de forma negativa y tampoco creo que sea una energía renovable más bien es como una fuente de recuperación de energía debido a que la situación del lugar tiene que optar por esa opción.

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