Nuevos avances en la conversión de residuos húmedos en combustible de biomasa
Un desarrollo innovador de los investigadores podría convertir los residuos crudos húmedos que tiramos a la basura en biocombustibles líquidos y sólidos sin necesidad de secarlos. Los investigadores evaluaron que a nivel nacional, los combustibles derivados de residuos orgánicos podrían producir cantidades significativas de combustible para los consumidores.
El estudio se realizó en el pequeño país de Israel, pero sirve como piloto para los estados de EE. UU. y las regiones de Europa y Canadá que desean desafiar la reutilización de desechos bioorgánicos, algunos de los cuales ya se recolectan y clasifican a nivel doméstico. como la región de York, Ontario.
Como en la mayoría de los países del mundo, el problema de la basura en Israel está aumentando. En 2022, el país produjo alrededor de 5,8 millones de toneladas de residuos municipales, con una media de alrededor de 1,76 kilogramos de residuos por persona al día, aproximadamente un 30% más que la media europea.
Esta cifra aumenta aproximadamente un 2,6% anualmente. Actualmente, alrededor del 80% de los residuos domésticos en Israel acaban en los vertederos. Los desechos orgánicos plantean desafíos importantes y dañan el medio ambiente a través de las emisiones de gases de efecto invernadero, la formación de lixiviados y la contaminación del aire, el agua y el suelo (a menudo acompañada de olores desagradables).
«Los residuos orgánicos emiten metano, un gas de efecto invernadero, y también contaminan las aguas subterráneas», explica el profesor Alexander Golberg, líder del estudio en la Universidad de Tel Aviv. «La eliminación de residuos es una cuestión clave. Los vertederos en Israel han alcanzado su capacidad máxima y, aunque queremos reducirlos al mínimo, nos vemos obligados a abrir nuevos vertederos porque no hay otras soluciones. Proponemos que la principal ventaja es que reduciremos la Debido a la necesidad de tantos vertederos, los municipios invierten mucho dinero en el transporte y tratamiento de residuos, y esta solución tiene el potencial de reducir significativamente estos costos.
Para evaluar el potencial de los residuos municipales israelíes, los investigadores analizaron los resultados de una encuesta fundamental realizada en 2018 por E. Elimelech et al. de la Universidad de Haifa. La encuesta examinó la composición de los residuos producidos por 190 hogares en la ciudad de Haifa durante una semana. Los resultados de la encuesta muestran que los desechos orgánicos mensurables representan aproximadamente el 36,4% del desperdicio de alimentos y aproximadamente el 16,4% del total de los desechos domésticos. Un análisis más detallado de las categorías de residuos orgánicos medidas mostró que incluían un 67 % de frutas y verduras, un 14 % de pan, pasta y cereales, un 8 % de huevos y productos lácteos, un 5 % de subproductos como cáscaras y cáscaras, un 3 % de carne, pescado y aves, 2% dulces y galletas, y 1% refrescos. Generalmente, estos desechos orgánicos contienen alrededor del 80% de agua.
«Los resultados de esta investigación formaron la base del modelo de residuos de nuestro estudio», afirma el profesor Goldberg. «Construimos un reactor continuo, que eventualmente se adaptará para uso solar, para calentar los residuos a 280 grados centígrados y pudimos reducir significativamente la cantidad de agua y oxígeno en el biocombustible. Encontramos catalizadores rentables que pueden control Relación entre productos combustibles líquidos y sólidos.
«Los combustibles sólidos se pueden utilizar como biocarbón para secuestrar eficazmente dióxido de carbono a largo plazo. El biocarbón se puede quemar en plantas de energía como el carbón normal y los biocombustibles líquidos, y se puede mejorar para impulsar aviones, camiones y barcos.
Utilizando un modelo representativo de los residuos orgánicos medidos, los investigadores de TAU produjeron con éxito biocombustibles líquidos con un rendimiento en peso de hasta el 29,3 % y combustibles sólidos con un rendimiento en peso de hasta el 40,7 % a partir de materia prima seca. Este proceso es versátil y adecuado para tratar cualquier residuo o residuo orgánico húmedo, como el de fábricas de alimentos, cocinas institucionales y hospitales.
Los investigadores concluyeron: «El uso de componentes de desechos orgánicos para producir biocombustibles puede reducir significativamente la cantidad de desechos municipales enviados a los vertederos, reduciendo así la contaminación ambiental del suelo, el agua y el aire. Además, la reducción de los desechos en los vertederos reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero y reducirá la dependencia. sobre petróleo y carbón. La conversión de residuos en energía también proporciona soluciones locales para la independencia y seguridad energética de Israel.
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