Recuperación de energía: residuos poliméricos a combustible

En el Perú se generan más de 7 millones de toneladas de residuos sólidos (RS) al año y se estima que, cerca del 10% corresponden a residuos plásticos (RP). Lima Metropolitana y el Callao colaboran con 886 toneladas al día de estos RP, es decir más de 300 mil toneladas anuales, estando compuesto de hasta un 46% por plásticos de un solo uso. Sin embargo, de esta gran cantidad de RS, se recicla hasta un 2%, el resto termina en rellenos sanitarios, botaderos clandestinos o riveras y que finalmente alcanzan los océanos y su fauna. La pirolisis consiste en la ruptura molecular de las largas cadenas poliméricas presentes en los plásticos a altas temperaturas y en ausencia de oxígeno, lo que permite la recuperación de la energía almacenada en los RP con la consecuente eliminación de este tipo de residuo del medioambiente, dando una solución sostenible, preventiva, eficiente y rentable.

Según el informe de la ONU Medio Ambiente de octubre de 2018 “Perspectiva de la Gestión de Residuos en América Latina y el Caribe”, la región genera 17,000 ton/día de residuos plásticos (RP), colaborando Lima y Callao con casi 900 ton/día. Esta gran cantidad de RP generados junto a malos hábitos y manejo inadecuado como la quema descontrolada o precarias políticas ambientales hacen que esto se vuelva una preocupación social representando uno de los principales problemas relacionados con la salud y degradación de los ecosistemas, perjudicando otros sectores como el turístico y acentuando la pobreza en la región. Esta problemática concierne a todos los individuos del planeta, afectando a aquellas personas asentadas en zonas marginales donde se dispone inadecuadamente estos desechos exponiéndolos a los efluentes y gases y al resto de individuos donde la pseudoseguridad de encontrarnos alejados de los rellenos sanitarios nos impide visualizar el ciclo degradativo de este tipo de residuo y su vinculación con la contaminación de la cadena trófica. Por lo tanto, soluciones innovadoras y de eficacia comprobada que ayuden a implementar políticas y a mejorar la calidad de vida son necesarias para eliminar definitivamente un producto útil pero antropogénicamente mal gestionado en su descarte.

El principal grupo humano objetivo es el reciclador formalmente constituido en la zona. El proyecto contempla la puesta en marcha de un plan piloto “Fase I” con capacidad de transformar 400 kilos diarios de plástico cuyos impactos inmediatos serán medidos por los siguientes indicadores:

Muchos productos del reciclaje terminan en los botaderos debido a la carga contaminante que poseen, como restos de comidas u otros. Esto repercute seriamente en su economía, requiriendo de mayores esfuerzos para la recolección y/o lavado para cubrir sus cuotas diarias. El proceso de pirolisis no requiere que la materia prima se encentre en un estado limpio y libre de restos, por lo que el reciclador será aliviado. Eliminación definitiva del plástico del ambiente con la consecuente recuperación de la energía almacenada en forma de combustible tipo diésel de bajo o cero contenido en azufre, con una menor huella de carbono y a un menor costo de producción. El producto generado servirá para reducir el gasto en combustible requerido para los procesos de recolección y transporte inculcándose así una economía circular. Esta actividad per se erradica los residuos plásticos del ambiente reduciendo la carga toxica hacia el mismo y eliminando el impacto paisajístico favoreciendo al turismo.

Proponemos dar un servicio de transformación térmica de los RP a las Empresas Operadoras de Residuos Sólidos (EO-RS) con el fin de generar valor agregado a sus procesos de reciclaje y ayudar a generar una economía circular eliminando un producto toxico para el medioambiente y la salud.

La pirolisis no es un proceso nuevo, existen en la actualidad un gran número de empresas a nivel mundial dedicadas a transformar el plástico en combustible y otras tantas dedicadas sólo a la fabricación de equipos de recuperación de energía muy bien posicionadas. En este contexto nosotros hemos decidido, por razones de costo, adquirir un equipo a uno de los tantos proveedores de la tecnología contactados, el cual nos garantiza una eficiencia de entre un 80% a 95% de recuperación de combustible, dependiendo de la materia prima utilizada y una calidad significativamente mejorada comparado con el combustible convencional. El quipo consta de un calentador, un reactor catalítico, un condensador y balones de recuperación de los productos. La pirolisis se refiere a la descomposición termal de la materia en un ambiente libre de oxígeno o poco oxígeno, por lo tanto, no hay combustión. La degradación térmica rompe las grandes moléculas complejas de los polímeros presentes en los plásticos y neumáticos en cadenas hidrocarbonadas más pequeñas, mediante un proceso conocido como despolimerización. El plástico a procesar es cargado en el reactor, el cual es sellado y calentado mediante una resistencia eléctrica. La temperatura es controlada por un panel digital. Se abre la primera válvula correspondiente a la destilación de los derivados ligeros y se colectan cuando la temperatura alcance los 260°C manteniéndola por un periodo de 30 a 50 minutos. Seguidamente abrir la segunda válvula de compuestos más pesados y tras 10 minutos cerrar la válvula para derivados ligeros. Se programa la temperatura para que alcance los 300°C y se incrementa la temperatura lentamente a un valor de entre 20 a 30 ° C por vez hasta alcanzar los 400 ° C y se recolectan los destilados por una (1) hora.       Transcurrido el tiempo, se desconecta la fuente de energía y se deja que el equipo alcance los 50°C, se cierran las válvulas y se limpia el equipo. La eficiencia de la tecnología garantiza al menos 80% de recuperación de combustible líquido, 10-15% carbón y hasta un 10% de gases, que por su escaso volumen a escala piloto son quemados en un quemador especial.

Lo presente solución propone una nueva dimensión del tratamiento final de los residuos sólidos como los plásticos y neumáticos usados, que generalmente son entregados para su disposición final en rellenos sanitarios y/o botaderos clandestinos. Esto no solo genera focos de infecciones, criaderos de insectos transmisores de enfermedades y contaminaciones ambientales que afectan a los ecosistemas y la salud de los pobladores, sino que además desperdiciamos un recurso que contiene altos niveles de energía almacenada. La pirolisis no es un proceso actual. Existen grandes empresas e interés económicos que realizan la transformación de residuos plásticos en combustible en muchos países al rededor del mundo. Sin embargo, en el Perú, no existe un tratamiento similar para este tipo de residuos urbanos, por lo que su implementación constituirá una nueva forma de procesamiento e innovación, dando, por un lado, valor agregado a los residuos urbanos y por el otro aliviando la presión ambiental que tienen estos residuos sobre los ecosistemas y la salud. Más aun, con esta nueva tecnología se puede impulsar una economía circular, que en última instancia mejoraría la calidad de vida de las personas directa e indirectamente implicadas en el proceso.

El plástico es un material que se encuentra en el día a día en nuestras vidas y hogares. La gran utilidad que tienes los productos derivados del plástico son enormes; sin embargo, una mala educación junto a escasas políticas ambientales y de saneamiento hacen que muchos de estos productos terminen diseminados en el ambiente. Existen actualmente muchas prácticas de reciclaje, las cuales están centradas en la reutilización de los plásticos para generar nuevos productos o transformarlos en los que antes fueron, manteniéndose en el sistema. Al igual que los productos plásticos, los neumáticos usados representan una gran problemática, ya que en muchos países latinoamericanos no existen botaderos especiales destinados para la disposición final de los mismos, terminando la gran mayoría de estos terminen diseminados por el terreno. Estos inconvenientes hacen que los gobiernos generen políticas transitorias no sustentables, destinadas a reducir el uso de un producto altamente necesario, las cuales impactan a los pobladores debido a los nuevos costos por su uso, como las bolsas plásticas. Nuestra propuesta o solución pretende eliminar de manera definitiva este tipo de residuo sólido y salvaguardando el medio ambiente.

La implementación de un proceso industrial como el que proponemos ha sido recientemente incluida en las políticas de acción del ministerio del Ambiente en Perú. esto nos facilita en gran medida la identificación del ente gubernamental que otorgaría el permiso. Sin embargo, un proceso como este requiere de un estudio de impacto ambiental cuyo costo es elevado. Por otro lado, el componente de tiempo en la generación de permisos es bastante burocrático lo que en cierta forma ralentizaría los procesos de puesta en marcha del proyecto. Según nuestro modelo, se estima que para la puesta en marcha de la operación se requiere al menos entre 6 a 8 meses de permisos.

Para el caso del estudio de impacto ambiental (EIA) esperamos contar con el financiamiento del MIT Solve con el fin de sobrepasar este proceso. En cuanto a los permisos, hemos contactado con un experto tramitólogo de mucha experiencia en este tipo de gestiones ante entidades públicas, el cual se hará cargo de todos los permisos gubernamentales y municipales necesarios.

En la actualidad, existen varios países en América Latina que ya tienen implementado este tipo de proceso, sin embargo, sus capacidades no cubren las necesidades sobre los volúmenes que se requieren eliminar, por lo que existe una oportunidad que tendría que ser cubierta. Sin embargo, hay que tener en cuenta factores como las políticas propias de cada país que favorezcan nuestras iniciativas o en su defecto la generación de alianzas estratégicas con empresas locales.

3 a timepo completo

6 a timepo parcial

Todos los involucrados en el desarrollo del proyecto son profesionales de alto nivel y de diferentes áreas, como las finanzas, ingeniería e investigación científica, catálisis, contadores, abogados y otro personal para la gestión de los permisos de amplia trayectoria.

El equipo posee una gran capacidad de desarrollo y ejecución de proyectos con muchos años de experiencia en sus respectivos rubros.

Ministerio del Ambiente

Empresa Operadora de residuos OSlidos ECOLIAM SAC

TOTTUS

Supermercados Peruanos

De manera genera describimos el valor agregado aportado por nuestra iniciativa.

Para entender el modelo tenemos que mencionar que los plásticos a utilizar en el proceso son plásticos que carecen o tienes un margen muy bajo de precio en el mercado, por lo que muchas veces los recicladores los depositan ene rellenos sanitarios que se encuentran a varios kilómetros de distancia generando un gasto mayor para ellos. Los recicladores proveerán de la materia prima para alimentar nuestra planta. esta materia prima tiene un costo que será evaluado según el tipo de producto entregado. El proyecto garantiza una compra sostenible de éste material a los recicladores. La materia prima será procesada y el combustible generado será entregado a los recicladores a un valor comercial menor que el ofertado con el mercado y descontando el costo del proceso y la rentabilidad. Este combustible será utilizado en los camiones recolectores de los recicladores. De esta forma se genera una economía circular que beneficia a ambos, al reciclador al hacer que ahorre en el combustible usado para transportar y eliminar este residuo sólido y garantizándole la compra de materia prima y a los desarrolladores del proyecto mediante la generación de un nuevo servicio de transformación.

La propuesta tiene un fuerte carácter de sostenibilidad. El escalamiento en el tiempo a un mayor volumen de producción representa un reto considerable. Las diferentes alianzas estratégicas generadas con empresas operadoras de residuos sólidos y grandes almacenes garantizan su sostenibilidad a lo largo del tiempo. El producto generado corresponde a un commodity, por lo que su colocación en el mercado no será un problema. Sin embargo, para garantizar dicha operación se han generado otros acuerdos comerciales con varias empresas mineras para la recepción del producto y se han contactado con empresas operadoras de combustibles para su venta y distribución siguiendo acuerdos financieros que favorezcan a ambas partes.

Actualmente venimos trabajando en modelos financieros para el proceso con mayores capacidades de tratamientos de residuos sólidos. Para estos nuevos modelos se requiere necesariamente encontrar y generar alianzas que permitan el levantamiento de fondos considerables para la implementación de grandes procesadoras de residuos sólidos. Esto está considerado teniendo en cuenta nuestras actuales alianzas con las empresas operadoras de residuos sólidos que confirman la disposición de grandes volúmenes de materia prima requerida.

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