Las plantas de incineración de residuos y su potencial de acción climática

En las próximas décadas, nuestra economía y nuestra sociedad deberán reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero como se pide en el Acuerdo de París. Pero incluso una economía futura con bajas emisiones de carbono emitirá algunos gases de efecto invernadero, como en la fabricación de cemento, acero, ganadería y agricultura, y en las industrias química y farmacéutica. Para cumplir los objetivos climáticos, estas emisiones deben compensarse. Hacerlo requiere tecnologías de “emisiones negativas”, mediante las cuales el CO₂ se elimina de la atmósfera y se almacena permanentemente en depósitos subterráneos.

Los investigadores de ETH Zurich ahora han calculado el potencial de una de estas tecnologías para Europa: la combinación de extracción de energía a partir de biomasa con la captura y almacenamiento de CO₂, o bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS) como se la conoce. Los cálculos revelaron que si BECCS se explotara en todo su potencial, reduciría las emisiones de carbono en Europa en 200 millones de toneladas por año. Esto representa el 5 por ciento de las emisiones europeas en 2018 y una proporción sustancial de los 7.500 millones de toneladas de CO₂ que Europa debe ahorrar de forma acumulativa para 2050 para alcanzar sus objetivos climáticos. Sin embargo, como también señalan los autores del estudio, aprovechar al máximo el potencial calculado de BECCS será un desafío en la práctica.

Tecnología lista para la acción

BECCS implica capturar CO₂ en las fuentes puntuales donde se produce a partir de material biológico. En Europa, las empresas de la industria de la pulpa y el papel ofrecen el mayor potencial. Otros sectores con potencial son las plantas de incineración de residuos (donde aproximadamente la mitad de los residuos son de biomasa), las plantas combinadas de calor y energía que funcionan con madera y las plantas de biogás que utilizan residuos municipales compostables o subproductos vegetales y animales de la producción de alimentos que no son aptos para comiendo. Otras fuentes son las plantas de tratamiento de aguas residuales y el estiércol de ganado.

“La tecnología para capturar dióxido de carbono en tales fuentes puntuales está lista para funcionar”, explica Marco Mazzotti, profesor del Instituto de Ingeniería de Procesos y Energía y director del estudio. Luego, el carbono tendría que ser transportado a lugares de almacenamiento a través de una red aún por crear, en tuberías, por ejemplo. "Este es un gran desafío", dice Lorenzo Rosa, científico del grupo de Mazzotti y autor principal del estudio. Después de todo, el CO₂ se produce de forma desigual en toda Europa. Los sitios de almacenamiento adecuados ahora están presentes solo en unos pocos lugares, lejos de las fuentes puntuales de CO₂, como debajo del lecho marino del Mar del Norte. Sin embargo, este desafío se puede resolver si se construyera una red de transporte de este tipo lo más rápido posible, dice Rosa.

Industria papelera

Como revelaron los cálculos de los investigadores de ETH, el potencial de BECCS varía mucho de un país a otro. En un extremo está Suecia, que tiene una fuerte industria de pulpa y papel. Al utilizar BECCS, Suecia podría capturar casi tres veces más dióxido de carbono de la biomasa (y por lo tanto del origen atmosférico) de lo que emite hoy de los combustibles fósiles. “Si Suecia explotara todo su potencial BECCS, podría comercializar certificados de emisión y así compensar las emisiones en otros países”, dice Rosa. Finlandia y Estonia podrían reducir sus emisiones de CO₂ a la mitad, también posible gracias a una fuerte industria de pulpa y papel. En muchos otros países europeos, el potencial es menor, con reducciones de emisiones de alrededor del 5 por ciento o menos.

Para sus cálculos, los científicos de la ETH tuvieron en cuenta solo la biomasa que surge como subproducto de la industria o la agricultura o como residuo. Deliberadamente descartaron los cultivos que se cultivan con el propósito principal de producción de energía, una práctica que está más extendida en otras regiones del mundo que en Europa. Debido a que dicha agricultura compite directamente con los cultivos alimentarios, no se considera muy sostenible. “Dado que se espera que la demanda mundial de alimentos se duplique para 2050, existe una necesidad imperiosa de desarrollar tecnologías BECCS que no dependan de plantaciones de bioenergía cultivadas específicamente”, dice Rosa.

Residuos como materia prima

En Suiza, el potencial BECCS es una reducción de emisiones de alrededor del 6 por ciento. Las plantas de incineración de residuos podrían constituir una gran parte de este total. “En muchas otras regiones de Europa, por el contrario, este potencial permanece inactivo, ya que los desechos se vierten sin usar en los vertederos”, dice el profesor de ETH Mazzotti.

Las plantas de incineración de residuos ya cumplen hoy tres funciones importantes: eliminan los residuos; reciclan materias primas, en la medida de lo posible; y generan calefacción urbana y electricidad. “Ahora se está agregando una cuarta función: como instalaciones de emisiones negativas significativas, las plantas de incineración de desechos pueden ayudar a reducir la huella de carbono de nuestra sociedad”, dice Mazzotti. En la actualidad, este potencial está desaprovechado. En su mayor parte, todavía no se captura dióxido de carbono en plantas de papel, incineradoras o de biogás. En opinión de los investigadores de ETH, deberíamos empezar a hacerlo lo antes posible.