Analizan el tratamiento de residuos orgánicos urbanos para su desarrollo sostenible

De acuerdo a la Semarnat, en el país se generan 53.1 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos al día, lo que representan 1.2 kilogramos en promedio por persona y Ciudad de México genera diariamente 13 mil toneladas de desechos, de las cuales 48 por ciento son domiciliarios, 26 comerciales, 14 de servicios y el resto de otro tipo; en general, los residuos sólidos sometidos a reciclaje son una pequeña proporción.

“Un problema que enfrenta la sociedad es la gestión sustentable de los residuos orgánicos urbanos los cuales, mediante el uso de procesos innovadores como el empleo de biorrefinerías (BRF), pueden representar una gran oportunidad ante métodos como la incineración”, sostuvo Héctor Poggi Varaldo, investigador del Departamento de Biotecnología y Bioingeniería del Cinvestav.

Un método sostenible para atender el problema de los residuos sólidos urbanos es tratarlos mediante biorrefinerías de residuos orgánicos, instalaciones versátiles que emplean procesamientos de residuos orgánicos sostenibles y éticamente correctos, sobre todo en la generación de energía y en el aprovechamiento de una gama de bioproductos de valor agregado.

Las biorrefinerías siguen el concepto de sostenibilidad auxiliadas por cuatro principios: de cascada, huella neutra de carbono, no conflicto con seguridad alimentaria y generación de bioproductos. En Cinvestav, el Grupo de Biotecnología Ambiental y Energías Renovables (GBAER) trabaja en el desarrollo de estas tecnologías innovadoras para el tratamiento de residuos orgánicos, basadas en esas directrices; además, acopla bioprocesos y procesos auxiliares como separación de la industria química (adsorción, destilación, extracción sólido-líquido), para generar diversos tipos de bioenergías y bioproductos de valor agregado.

Las biorrefinerías que propone y ha desarrollado el GBAER pertenecen a la familia H-M-Z-S (en referencia a las iniciales de los principales productos de cada etapa): generan biohidrógeno, M metano, enzimas para la industria, y licores sacarificados; en otras etapas también pueden originar ácido succínico por bioelectrosíntesis y crear bionanopartículas con el uso de los licores sacarificados, es decir las biorrefinerías son plantas multiproceso y multiproducto.

Alejandra Yáñez Vergara, miembro del GBAER y del Doctorado Transdisciplinario en Desarrollo Científico para la Sociedad del Cinvestav, comparó las sostenibilidades ambientales de dos tecnologías que procesan la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU) en México: la biorrefinería que produce bioenergías, enzimas, ácidos orgánicos y bionanopartículas, con la incineración con recuperación de energía (IRE).

Utilizó la técnica de Análisis del Ciclo de Vida y una unidad funcional de mil kilogramos de FORSU. Se evaluaron 18 categorías de impactos ambientales potenciales que comprendieron calentamiento global, consumo de agua, toxicidades humanas cancerígenas y no cancerígenas, sí como ecotoxicidades, entre otras. En ambas tecnologías predominaron cuatro impactos ambientales potenciales normalizados: ecotoxicidad marina, toxicidad humana cancerígena, toxicidad humana no cancerígena y ecotoxicidad en agua dulce.

La suma de los 18 impactos ambientales se definió como índice alfa y resultaron 179.1 y 40.7 (persona*año)/UF para IRE y BRF, respectivamente. La clave para la interpretación radica en que a menor índice a, mayor es la sostenibilidad ambiental de la tecnología en cuestión; es decir, la BRF resultó 340 por ciento veces más sostenible que la incineración; además, la BRF produjo 33 por ciento más energía eléctrica neta que la IRE.

Heidy Sierra Gachuz, también parte del GBAER, en su tesis de maestría comparó las sostenibilidades de la biorrefinería de residuos orgánicos propuesta por su grupo, que produce ácido succínico, entre otros bioproductos, y bioenergías con un relleno sanitario típico. La metodología fue similar al caso anterior y se comprobó que la biorrefinería resultó más sostenible que el relleno sanitario, por un factor de 7.2 veces.

“El análisis de ciclo de vida y la evaluación de sostenibilidad ambiental con el índice a  muestran que las biorrefinerías GBAER de residuos orgánicos urbanos son ​​más sostenibles ambientalmente que la IRE y la disposición en relleno sanitario en México. Es la primera vez que se han comparado cuantitativamente las sostenibilidades ambientales de biorrefinerías GBAER con las de tecnologías convencionales de disposición de residuos sólidos tomando como caso Ciudad de México”, señaló Héctor Poggi Varaldo.

Fuente: Cinvestav/CanalesTI, ACM.