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Una planta de conversión de residuos en energía es una instalación de gestión de residuos que quema residuos para producir electricidad . Este tipo de central eléctrica a veces se denomina planta de conversión de basura en energía, incineración de residuos municipales, recuperación de energía o recuperación de recursos .
Las modernas plantas de conversión de residuos en energía son muy diferentes de los incineradores de basura que se utilizaban habitualmente hasta hace unas décadas. A diferencia de las modernas, esas plantas generalmente no eliminaban los materiales peligrosos o reciclables antes de quemarlas. Estos incineradores pusieron en peligro la salud de los trabajadores de la planta y de los residentes cercanos, y la mayoría de ellos no generaban electricidad.
La generación de energía a partir de residuos se considera cada vez más como una posible estrategia de diversificación energética, especialmente por parte de Suecia, que ha sido líder en la producción de energía a partir de residuos durante los últimos 20 años. El rango típico de energía eléctrica neta que se puede producir es de aproximadamente 500 a 600 kWh de electricidad por tonelada de residuos incinerados. [1] Así, la incineración de unas 2.200 toneladas diarias de residuos producirá unos 1.200 MWh de energía eléctrica.
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La mayoría de las plantas de conversión de residuos en energía queman residuos sólidos urbanos , pero algunas queman residuos industriales o peligrosos . Una planta moderna y bien gestionada de valorización de residuos clasifica el material antes de quemarlo y puede coexistir con el reciclaje . Los únicos artículos que se queman no son reciclables, ni por diseño ni por razones económicas, y no son peligrosos.
Las plantas de conversión de residuos en energía son similares en su diseño y equipamiento a otras centrales eléctricas de vapor, en particular plantas de biomasa . Primero, los residuos se llevan a la instalación. Luego, los residuos se clasifican para eliminar los materiales reciclables y peligrosos. Luego los residuos se almacenan hasta que llega el momento de quemarlos. Algunas plantas utilizan gasificación , pero la mayoría quema los residuos directamente porque es una tecnología madura y eficiente. Los residuos se pueden añadir a la caldera de forma continua o por lotes, según el diseño de la planta.
En términos de volumen, las plantas de conversión de residuos en energía incineran entre el 80 y el 90 por ciento de los residuos. A veces, las cenizas residuales son lo suficientemente limpias como para usarse para algunos fines, como materia prima para la fabricación de bloques de cemento o para la construcción de carreteras. Además, los metales que puedan quemarse se recogen del fondo del horno y se venden a fundiciones . Algunas plantas de conversión de residuos en energía convierten el agua salada en agua dulce potable como subproducto de los procesos de enfriamiento.
La construcción de una planta típica con una capacidad de producción de energía de 400 GWh al año cuesta alrededor de 440 millones de dólares. Las plantas de conversión de residuos en energía pueden tener una importante ventaja de costos sobre las opciones de energía tradicionales, ya que el operador de conversión de residuos en energía puede recibir ingresos por recibir los residuos como una alternativa al costo de eliminar los residuos en un vertedero, normalmente conocido como un "tarifa de propina" por tonelada, versus tener que pagar el costo del combustible, mientras que el costo del combustible puede representar hasta el 45 por ciento del costo de producir electricidad en una planta alimentada por carbón , y el 75 por ciento o más del costo en una planta alimentada con gas natural . La Asociación Nacional de Manejo de Residuos Sólidos estima que la tarifa promedio por verter en Estados Unidos para 2002 fue de 33,70 dólares por tonelada.
Las plantas de conversión de residuos en energía causan menos contaminación del aire que las plantas de carbón , pero más que las plantas de gas natural . [2] Al mismo tiempo, es carbono negativo: procesar residuos para convertirlos en combustible libera considerablemente menos carbono y metano al aire que descomponer los residuos en vertederos o masas de agua. [3]
Las plantas de conversión de residuos en energía están diseñadas para reducir la emisión de contaminantes atmosféricos en los gases de combustión emitidos a la atmósfera, como óxidos de nitrógeno , óxidos de azufre y partículas , y para destruir los contaminantes ya presentes en los residuos, utilizando medidas de control de la contaminación como casas de bolsas , depuradores y precipitadores electrostáticos . Las altas temperaturas, la combustión eficiente y la limpieza y los controles efectivos pueden reducir significativamente la producción de contaminación del aire .
La quema de residuos municipales produce cantidades significativas de emisiones de dioxinas y furanos [4] a la atmósfera en comparación con las cantidades más pequeñas producidas por la quema de carbón o gas natural. Muchos consideran que las dioxinas y los furanos suponen graves riesgos para la salud. Sin embargo, los avances en los diseños de control de emisiones y las nuevas regulaciones gubernamentales muy estrictas, así como la oposición pública a los incineradores de residuos municipales, han provocado grandes reducciones en la cantidad de dioxinas y furanos producidos por las plantas de conversión de residuos en energía.
Las plantas de conversión de residuos en energía producen cenizas volantes y de fondo, tal como ocurre cuando se quema carbón. La cantidad total de cenizas producidas por las plantas de conversión de residuos en energía oscila entre el 15% y el 25% en peso de la cantidad original de residuos, y las cenizas volantes ascienden a aproximadamente el 10% al 20% del total de cenizas. [1] Las cenizas volantes, con diferencia, constituyen un peligro potencial para la salud mayor que las cenizas de fondo porque contienen metales tóxicos como plomo , cadmio , cobre y zinc , así como pequeñas cantidades de dioxinas y furanos. [5] Las cenizas de fondo pueden contener o no niveles significativos de materiales peligrosos para la salud. En Estados Unidos, y quizás también en otros países, la ley exige que se analice la toxicidad de las cenizas antes de eliminarlas en los vertederos. Si se determina que las cenizas son peligrosas, sólo se pueden eliminar en vertederos que estén cuidadosamente diseñados para evitar que los contaminantes de las cenizas se filtren a los acuíferos subterráneos .
La contaminación por olores puede ser un problema cuando la ubicación de la planta no está aislada. Algunas plantas almacenan los residuos en un área cerrada con presión negativa, lo que evita que se escapen olores desagradables, y el aire extraído del área de almacenamiento se envía a través de la caldera o un filtro. Sin embargo, no todas las plantas toman medidas para reducir el olor, lo que genera quejas.
Un problema que afecta las relaciones comunitarias es el aumento del tráfico por carretera de camiones de basura para transportar residuos municipales a las instalaciones de conversión de residuos en energía. Por este motivo, la mayoría de las plantas de conversión de residuos en energía están ubicadas en zonas industriales.
El gas de vertedero, que contiene aproximadamente un 50% de metano y un 50% de dióxido de carbono , está contaminado con una pequeña cantidad de contaminantes. A diferencia de las plantas de conversión de residuos en energía, existen pocos o ningún control de la contaminación por la quema de gas de vertedero . El gas generalmente se quema o se utiliza para hacer funcionar un motor alternativo o una microturbina , especialmente en plantas de energía de gas digestor . La limpieza del gas de vertedero no suele ser rentable porque el gas natural , al que sustituye, es relativamente barato.
