Investigador brasileño presentó avances en biorrefinerías para la valorización energética de residuos
En una charla realizada en CeBiB-DIQBM, el investigador Ronney Boloy abordó avances en tecnologías integradas para transformar residuos sólidos urbanos en fuentes de energía. La agenda también incluyó visitas técnicas a KDM Empresas y Messer Chile, donde estudiantes de doctorado conocieron aplicaciones industriales vinculadas al aprovechamiento de residuos y la producción energética.
El desarrollo de biorrefinerías integradas para transformar residuos sólidos urbanos (RSU) en fuentes de energía fue el eje de la charla “Biorrefinerías para la valorización energética de residuos: avances y ciclo de vida”, dictada por Ronney Boloy, profesor e investigador de la Universidade Federal de Ciência e Inovação do Rio de Janeiro (UFCIRJ), Brasil. La actividad se realizó el pasado 28 de octubre en las instalaciones del Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) y el Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales (DIQBM) de la Universidad de Chile, y abordó los avances de una propuesta tecnológica que combina procesos bioquímicos y termoquímicos con energía solar y producción de hidrógeno.
La gestión de los residuos sólidos urbanos constituye uno de los principales desafíos ambientales a nivel mundial. Actualmente, se generan entre 2.100 y 2.300 millones de toneladas de residuos al año y, de mantenerse las tendencias actuales, esta cifra podría alcanzar los 3.800 millones de toneladas hacia 2050, según estimaciones del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y ONU-Hábitat. Frente a este escenario, la búsqueda de alternativas que permitan aprovechar el potencial energético de los residuos y reducir sus impactos ambientales cobra especial relevancia en el avance hacia modelos de economía circular.
En su presentación, el investigador expuso los avances del proyecto de investigación financiado por el Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico Tecnológico- CNPq, en el desarrollo de biorrefinerías integradas, entendidas como sistemas que combinan distintas tecnologías de conversión para aprovechar los componentes de los residuos y transformarlos en productos y fuentes de energía. La propuesta considera la integración de procesos bioquímicos y termoquímicos, junto con el uso de energía solar y la producción de hidrógeno.
Entre los aspectos abordados destacó la comparación entre los procesos de gasificación y pirólisis para el tratamiento de residuos con altos contenidos de humedad. A partir de escenarios representativos de Sudamérica, como el brasileño, donde la humedad de los RSU alcanza un 57 %, la investigación identificó un mejor desempeño energético de la gasificación frente a la pirólisis, cuya generación útil de energía puede disminuir considerablemente bajo estas condiciones.
Otro de los puntos centrales fue la importancia de adaptar las rutas tecnológicas a las características fisicoquímicas de los residuos y a la intensidad de carbono de la matriz eléctrica de cada país. Estos factores influyen directamente en el desempeño energético y ambiental de las alternativas de valorización. En este contexto, el modelo híbrido integrado presentado, que combina energía solar, biometano e hidrógeno, alcanzó una eficiencia energético-ecológica global de 93,72 %, de acuerdo con los resultados expuestos.
Además de contribuir a reducir las emisiones de metano asociadas a la disposición de residuos en vertederos, este tipo de desarrollos busca aportar antecedentes técnicos para el diseño de políticas públicas y estrategias de mitigación del cambio climático, en concordancia con los compromisos internacionales de reducción de emisiones.
Visitas técnicas: vinculación entre investigación y aplicación industrial
En el marco del proyecto “Biorrefinarias para Valorização Energética de Resíduos Sólidos Urbanos em Aterros Sanitários”, dos estudiantes de doctorado de Ronney Boloy, Camila Medeiro y Charle Correia da Silva, realizan una estadía de investigación de seis meses en CeBiB-DIQBM de la Universidad de Chile, próxima a finalizar.
Como parte de las actividades vinculadas a esta colaboración académica, se realizaron visitas técnicas a KDM Empresas y Messer Chile, que permitieron conocer experiencias y procesos industriales relacionados con la gestión de residuos y el aprovechamiento de recursos.
Durante el recorrido por estas empresas, los participantes conocieron los sistemas de captación y conducción del biogás generado por la descomposición de residuos en rellenos sanitarios, así como su posterior aprovechamiento para producir electricidad mediante motores de combustión interna y generadores eléctricos.
“Uno de los aspectos más interesantes de la visita fue comprender cómo diferentes áreas de la ingeniería convergen en una aplicación real de economía circular. Si bien el biogás se genera a partir de la descomposición de residuos en el relleno sanitario, su aprovechamiento depende de una compleja infraestructura de captación, transporte, tratamiento y conversión energética”, comentó el estudiante de doctorado Charle Correia da Silva.
Además, el estudiante destacó el potencial de estas experiencias para avanzar hacia modelos de producción más sostenibles, a través de la colaboración entre distintos sectores industriales y la valorización de corrientes residuales.
“Esta iniciativa constituye un excelente ejemplo de simbiosis industrial y de los principios de una biorrefinería moderna, ya que permite valorizar corrientes residuales mediante la producción simultánea de energía renovable y CO2 de alta pureza. La visita permitió visualizar de manera concreta cómo la colaboración entre distintas empresas puede transformar residuos en recursos, contribuyendo a la sostenibilidad, la reducción de emisiones y el desarrollo de una economía circular”, puntualizó Charle Correia da Silva.
La actual estadía de investigación da continuidad a experiencias previas de colaboración académica con CeBiB. Entre ellas destaca la realizada por la investigadora Saionara Vilhegas Costa, quien desarrolló una investigación postdoctoral en el Centro, enfocada en evaluar alternativas de valorización energética de residuos sólidos urbanos. Su trabajo, orientado a la producción de gas rico en hidrógeno y biocarbón, fue presentado en la nota “De residuos a energía: proyecto impulsado en CeBiB estudia nuevas alternativas para la valorización energética de residuos”.
Esta continuidad refleja el vínculo de colaboración entre CeBiB-DIQBM y el equipo de Ronney Boloy, orientado al intercambio de conocimientos, el desarrollo de investigación aplicada en valorización energética de residuos y la búsqueda de soluciones a los desafíos ambientales y energéticos actuales.
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