De residuos a energía: proyecto impulsado en CeBiB estudia nuevas alternativas para la valorización energética urbana
- Comunicaciones Cebib
- Jun 4
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La investigación liderada por la científica brasileña Saionara Vilhegas Costa evalúa tecnologías capaces de transformar residuos sólidos urbanos en gas rico en hidrógeno y biocarbón, aportando nuevas alternativas para la transición energética y la economía circular.
La creciente acumulación de residuos sólidos urbanos (RSU) se ha convertido en una de las principales preocupaciones ambientales a nivel global. Actualmente, la humanidad genera entre 2.100 y 2.300 millones de toneladas de residuos al año y, de mantenerse las tendencias actuales, la cifra podría alcanzar los 3.800 millones de toneladas hacia 2050, según estimaciones recientes difundidas por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y ONU-Hábitat en el marco del Día Internacional de Cero Residuos.
A este escenario se suma que cerca de un tercio de los residuos generados en el mundo aún son gestionados mediante vertederos o quema sin control, prácticas que provocan impactos directos sobre la salud pública, los ecosistemas y las emisiones de gases de efecto invernadero. Así lo advierte el informe What a Waste 2.0 del Banco Mundial.
En América Latina, donde se generan más de 500 mil toneladas diarias de residuos sólidos urbanos, el desafío es aún mayor debido al rápido crecimiento urbano y las limitaciones en la gestión y valorización de desechos. Este escenario instala importantes desafíos para la gestión de residuos y la transición hacia modelos de economía circular.
Una investigación para transformar residuos en energía
En este contexto, la investigadora brasileña Saionara Vilhegas Costa realiza una investigación postdoctoral en el Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) de la Universidad de Chile, donde impulsa un estudio orientado a evaluar tecnologías para la producción de gas de síntesis rico en hidrógeno y biocarbón a partir de residuos sólidos urbanos.
La propuesta busca estudiar alternativas de valorización energética mediante procesos de gasificación y pirólisis, capaces de transformar residuos en nuevos recursos energéticos y reducir el impacto ambiental asociado a su disposición final.
“Es importante por toda la bioeconomía que envuelve el proyecto porque hacemos todo el ciclo de vida. Tomamos un residuo y, a partir de él, generamos energía. Es una nueva manera de dar un destino a los residuos que no sea la incineración o la quema”, explica la investigadora.
De manera preliminar, la investigación ha identificado que procesos como la pirólisis y la gasificación presentan un alto potencial para el aprovechamiento energético de residuos sólidos urbanos y la generación de hidrógeno. “Con este nuevo método podemos tener un mejor aprovechamiento de la energía. Podemos generar energía en la electricidad y también en forma de calor gracias a la gasificación”, señala Vilhegas Costa.
Asimismo, sostiene que el modelo evaluado presenta un flujo energético positivo: “este método nos permite generar energía para el propio sistema, entonces no tiene gasto, el flujo energético es positivo. Toda energía que se genera es mayor que la energía necesaria para empezar el proceso. Es un ciclo autosuficiente”.
El estudio también ha comparado las características ambientales de Santiago y Río de Janeiro lo que ha permitido identificar que factores como la humedad y la separación de residuos influyen directamente en la eficiencia de estos procesos. En ese contexto, la investigadora explica que una mejor gestión y clasificación de los desechos podría aumentar el potencial de generación energética y reducir impactos ambientales asociados a su disposición final.
Hidrógeno y biocarbón: nuevos usos para los residuos urbanos
Además del potencial ambiental de reutilizar residuos sólidos urbanos, la investigación explora las posibles aplicaciones del gas rico en hidrógeno y del biocarbón generado mediante procesos de gasificación. Ambos subproductos son considerados estratégicos dentro de las nuevas tecnologías de transición energética y economía circular.
“El gas rico en hidrógeno tiene mucho potencial. En Brasil ya existen plantas, principalmente de celulosa, que están haciendo esto en las fábricas para generar energía para las propias industrias”, explica Saionara Vilhegas Costa. La investigadora agrega que actualmente existen nuevas colaboraciones entre investigadores de Brasil, la Universidad de Chile y CeBiB para estudiar alternativas de aprovechamiento energético de residuos y biomasa, incluyendo posibles proyectos vinculados a la industria de la celulosa.
A nivel internacional, el hidrógeno es considerado uno de los combustibles clave para avanzar hacia sistemas energéticos de bajas emisiones. Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), su uso podría contribuir significativamente a la descarbonización de industrias intensivas en energía, como el transporte pesado, la industria del acero y la producción química. En paralelo, el biocarbón ha despertado interés por su potencial para mejorar suelos, capturar carbono y reutilizar residuos orgánicos en distintos procesos productivos.
La investigación también contempla propuestas de políticas públicas basadas en una Hoja de Ruta Tecnológica (HRT), orientadas a fortalecer la transición energética y la economía circular tanto en Chile como en Brasil.
Asimismo, el proyecto busca fortalecer la colaboración científica internacional entre Centro Federal de Educación Tecnológica Celso Suckow da Fonseca de Río de Janeiro (CEFET-RIO), la Universidad de Chiley CeBiB, promover la formación de capital humano avanzado y generar nuevas publicaciones científicas. Su metodología incorpora análisis tecnológicos, económicos, sociales y de gobernanza, alineados con los desafíos globales de reducción de emisiones de carbono.
Ciencia colaborativa para enfrentar desafíos ambientales
Durante su estancia en Chile, que finalizará el próximo 30 de julio, Saionara Vilhegas Costa ha trabajado junto a distintos investigadores y laboratorios del Centro. “CeBiB tiene una infraestructura gigante y una gran experiencia. En estos meses he podido generar muchas colaboraciones que no terminarán con este proyecto”, destaca.
La investigadora también valoró la experiencia de colaboración científica desarrollada junto a la profesora María Elena Lienqueo y otros académicos vinculados a áreas como análisis de ciclo de vida, catálisis y biomasa, así como las posibilidades de cooperación internacional entre Chile y Brasil. “Me recibieron muy bien. Chile me hace sentir en casa”, señala.
En esa línea, el proyecto busca aportar nuevas alternativas sostenibles frente a los desafíos asociados al cambio climático y la gestión de residuos urbanos, integrando valorización energética, economía circular y análisis ambientales orientados a la reducción de emisiones.
La iniciativa se alinea además con diversos Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) impulsados por Naciones Unidas, especialmente aquellos relacionados con energía asequible y no contaminante (ODS 7), producción y consumo responsables (ODS 12); innovación e infraestructura (ODS 9) y acción por el clima (ODS 13).
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