Life Landfill Biofuel: Conversión de residuos a combustible
Reutilización sostenible de los residuos urbanos para utilizarlo como combustible
Contenidos

Antecedentes
En la actualidad en plena lucha contra el cambio climático, la Unión europea ha establecido tres objetivos principales dentro de su hoja de ruta, Marco de Energía y Clima [1]. Los ejes principales se basan fundamentalmente en la reducción de las emisiones de CO2, penetración de las energías renovables y reducción del consumo energético.
La Unión Europea cuenta con más de medio millón de vertederos que solo podrán acoger el 10% de los residuos municipales a partir de 2035, tal y como dicta la nueva Directiva de Residuos que entrará en vigor en 2020. El desarrollo de proyectos de obtención de biometano a partir de materia orgánica es una oportunidad para potenciar la economía circular y convertir los residuos en un recurso que, colateralmente, disminuirá las emisiones del transporte por carretera.
Por otro lado, desde Europa se ha establecido un mecanismo de penalización para reducir las emisiones de CO2 en el sector del transporte [2], de manera que la industria del automóvil esta estudiando diferentes tecnologías que permitan reducirlas y cumplir asó los objetivos de descarbonización.
El transporte representa casi una cuarta parte de las emisiones de GEI de Europa y es la principal causa de la contaminación del aire en las ciudades. Dentro de este sector, el transporte por carretera es, con mucho, el que mayor impacto tiene, representa más del 70% de todos los GEI emisiones del transporte en 2014.
Según un informe elaborado por la Fundación para el Fomento de la Innovación Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid [3], donde se analizan estudios científicos de medición de emisiones a la atmósfera procedentes de distintas tipologías de vehículos, se observa que el gas natural garantiza la calidad del aire reduciendo las emisiones de NOx hasta en un 97% y las partículas hasta en un 70%.
Además cuando hablamos de reducción de emisiones de CO2, no basta con analizar las emisiones directas del tubo de escape, sino realizar un análisis de ciclo de vida considerando todas las emisiones desde la generación de la energía hasta su utilización (Well to Wheel).
En el informe Greenhouse Gas Intensity from Natural Gas in Transport elaborado por Thinkstep [4] se evalúan las emisiones de una amplia gama de combustibles, donde un vehículo propulsado por biometano son un 83% menores que las de un vehículo propulsado por gasolina y un 79% menores que un vehículo diésel.
El biometano obtenido a partir de las emisiones de metano que se producen como consecuencia de la descomposición de la materia orgánica de los residuos urbanos se utiliza para generar combustible para vehículos. De esta manera, el biometano actúa como un sumidero y las emisiones de gases de efecto invernadero de un vehículo propulsado con este combustible se consideran neutras.
Aunque el uso de biometano en el transporte sigue siendo bajo y limitado a un pequeño número de países de la Unión Europea (UE) como Suecia, Alemania o Finlandia, la alta tasa de desarrollo ofrece buenas perspectivas para ampliar el mercado de biometano en el transporte.
La Unión Europea (UE) contiene el mercado con mayor potencial para el uso de biometano como combustible para el transporte, con un total combinado de 160 millones de m3 de biometano en 2015.
En Europa, el biogás se produce principalmente a partir de la fermentación anaerobia utilizando residuos agrícolas, estiércol y cultivos energéticos (74%), y, en segundo lugar, por la recuperación de gases de vertedero (17%). Solo un 9% del biogás se genera en plantas de tratamiento de lodos de depuradora y otras fuentes (9%). En la UE hay más de medio millón de vertederos, lo que supone una oportunidad económica para convertir los residuos en un recurso que colateralmente disminuirá las emisiones del transporte por carretera.
El proyecto Life Landfill Biofuel, basado en tecnología de adsorción desarrollada por Sysadvance, supondrá una demostración de cómo el gas renovable (o biometano) generado a partir de residuos puede ser la solución a dos de los principales problemas existentes actualmente en la Unión Europea: la descarbonización del transporte y la mejora de la calidad del aire.
El proceso consiste en la captura de las emisiones que se producen durante la descomposición de la materia orgánica y que de otra forma se emitirían a la atmosfera.
El biogás generado se somete a un proceso de depuración y se transforma en biometano que se emplea como combustible en vehículos neutralizando las emisiones de CO2 y reduciendo prácticamente la totalidad de las emisiones que afectan a la calidad del aire; de esta manera se fomenta la economía circular.
Descripción del proyecto
La Comisión Europea ha aprobado el desarrollo del proyecto Life Landfill Biofuel con un presupuesto global de 4,67 millones de euros, de los cuales financia el 55%, que transformará el biogás de vertedero en biometano. El objetivo es demostrar el rendimiento técnico de un sistema rentable para la obtención de biometano y su uso como combustible en vehículos.
El biometano obtenido se empleará en un camión de recogida de residuos de la marca IVECO propiedad de la compañía FCC y tres turismos SEAT. La duración del proyecto es de cuatro años y, una vez finalizado este periodo, se replicará en otros vertederos de FCC en Europa
Life Landfill Biofuel, liderado por FCC, cuenta con un consorcio de siete empresas de España y Portugal.
Como proveedores de tecnologías y servicios participan FCC, que lidera el proyecto, la Fundación CARTIF y SYSADVANCE. Como proveedores de conocimiento de mercado y promoción del proyecto: GASNAM, asociación ibérica del gas natural y renovable para la movilidad, y la UNIVERSIDAD DE GRANADA. Y, finalmente, como fabricantes de vehículos participan IVECO y SEAT.
El objetivo de LIFE LANDFILL BIOFUEL es demostrar el rendimiento técnico de un sistema rentable como solución basada en la implementación de nuevas técnicas de explotación de los residuos a través de células para mejorar la producción y recuperación de biogás de los vertederos junto con la aplicación de una innovadora tecnología de mejora de biogás que consiste en una presión de vacío Adsorción swing (VPSA).
Esta nueva metodología de valorización producirá un biocombustible alternativo (1,584 millones de m3 / año de biometano) extraído a través de una fuente sostenible innovadora proveniente de los vertederos, que mejorará la calidad del aire y contribuirá a una movilidad sostenible del transporte por carretera.
La planta de demostración a escala preindustrial tendrá un aporte de biogás extraído del vertedero de 378 m3/h y producirá 200 m3/h de biometano que se emplearán en tres turismos y un camión de recogida de residuos.
Resultados esperados
Se espera lograr una reducción de emisiones de CO2 de 792.000 kg / año en la Unión Europea gracias a la tecnología innovadora desarrollada en el proyecto Life Landfill Biofuel, reutilizando las emisiones de gases efecto invernadero para producir un producto industrial que puede utilizarse en diferentes sectores: extinción de incendios, mantenimiento de invernaderos, sector textil de limpieza en seco y tratamiento de aguas residuales.
Además, al emplear el biometano generado en vehículos, reducimos las emisiones que afectan tanto a la calidad del aire como al cambio climático, puesto que este combustible alternativo reduce las emisiones de NOx en un 97%, en un 70% las partículas, no emite azufre y neutraliza las emisiones de CO2.
El proyecto Life Landfill Biofuel será la primera demostración a escala preindustrial de una solución innovadora y rentable para biogás extraído de vertederos que permite la valorización de 200 m3 / h de biometano como combustible o inyección en red. El proyecto definirá los nuevos protocolos de explotación de los pozos de biogás para mejorar la eficiencia (7%) y calidad (96,7% de CH4 enriquecido) del biogás recuperado de vertederos. Este modelo se transferirá a otras regiones para su implementación en otros vertederos que promuevan la valorización del biometano como combustible para vehículos.
De esta forma, se potenciará un nuevo modelo de negocio para la gestión de empresas de vertederos basado en la comercialización del biometano como combustible para vehículos a través del análisis y eliminación de barreras tecnológicas y financieras existentes para estas inversiones y mediante una colaboración intensiva con las partes interesadas identificadas.
Adicionalmente, el proyecto creará cinco puesto de trabajo a tiempo completo (FCC) y ocho a tiempo parcial (7 FCC y 1 UGR) durante la fase de demostración y dos empleos directos y cinco indirectos más una vez que finalice el proyecto y la planta piloto de mejora de biogás opere a plena capacidad
Referencias
[2] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/?uri=CELEX:32019R0631
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/?uri=CELEX:32019R1242
[3]. Fundación para el Fomento de la Innovación Industrial. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid. (2019). Informe de emisiones de vehículos que afectan a la calidad del aire. Recuperado de https://gasnam.es/wp-content/uploads/2019/09/INFORME-DE-EMISIONES-DE-VEH%C3%8DCULOS-QUE-AFECTAN-A-LA-CALIDAD-DEL-AIRE_GASNAM.pdf
[4] Thinkstep. (2017). Greenhouse Gas Intensity from Natural Gas in Transport. Recuperado de http://ngvemissionsstudy.eu/