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Las plantas Fluence producen 206 GWh de energía limpia al año, compensando el equivalente a 145,500 toneladas métricas de dióxido de carbono

Economía circular en la industria agroalimentaria

Michele Ceccaroni, Business Development Manager de Fluence Italy

25/04/2022

En los últimos años, la presión social y política sobre las empresas para lograr una producción más sostenible para el medio ambiente ha crecido de manera constante. Los precios de la energía y del agua juegan un rol importante en la gestión de las empresas, que están buscando soluciones para reducir su huella hídrica y mejorar la eficiencia energética. En este marco, las fuentes renovables de energía representan una oportunidad crucial para que la sostenibilidad siga el desarrollo económico.

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ArreBeef. Digestor frigorífico en Argentina.

Por el lado medioambiental, la reducción del consumo de combustibles fósiles y los ahorros de energía en la industria se pueden conseguir con la digestión anaeróbica, una tecnología de conversión de residuos en energía. Al mismo tiempo, con esta solución tecnológica se reducen o se reúsan los desechos y los efluentes que inevitablemente se generan en el proceso productivo de la industria agroalimentaria.

Conversión de residuos en energía

El concepto principal detrás de una planta de Conversión de Residuos en Energía (o planta WTE, por sus siglas en inglés) es utilizar totalmente la energía contenida en los residuos de la industria antes de su disposición o su descarga. Los efluentes y los residuos de las operaciones industriales en el sector agroalimentario contienen aceites, grasas, proteínas y carbohidratos simples o complejos que se pueden considerar como biomasa adecuada para ser tratada en una planta WTE. Las instalaciones WTE convierten subproductos, barros o aguas residuales en biogás (una mezcla de metano con dióxido de carbono), utilizando un proceso biológico llamado digestión anaeróbica. Este proceso se realiza en un tanque cerrado y con parámetros controlados llamado biodigestor (como se puede ver en la figura 1), que trasforma la carga orgánica en energía a través de bacterias anaerobias de forma similar a la que nuestro cuerpo hace con la comida. Por estas razones, el sector agroalimentario es particularmente idóneo para la instalación de plantas de conversión de residuos en energía.

El biogás producido en la planta WTE es energía fácil de utilizar y flexible, de hecho, puede ser aprovechado en un motor para la generación de energía eléctrica y térmica, o en una caldera, o convertido en biometano inyectándolo a la red a través de un proceso de limpieza y separación de la CO2, denominado Upgrading del biogás.

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Figura1. Planta de tratamiento de aguas residuales con digestión anaeróbica.

Desafíos y ventajas en la industria agroalimentaria

La producción de cualquier alimento necesita una gran cantidad de agua que durante el proceso industrial se contamina de todos los macronutrientes que componen las materias primas procesadas. En estas aguas de procesamiento se encuentra, entonces, carga orgánica que la digestión anaeróbica puede convertir en energía. Las empresas de grasas y proteínas (animal y vegetal), como industrias de procesamiento de carne y pescado, granjas e industrias de postres, producen una alta cantidad de lodo desde que los efluentes están contaminados de partículas muy finas (< 1 mm) de grasas y proteína. Durante el proceso de tratamiento, se genera el lodo en una etapa primaria, luego se deshidrata, gastando químicos, y al final se dispone. Las empresas donde las principales substancias presentes en el efluente son azúcares y almidones, como industrias de bebidas, azucareras y papeleras, tienen toda la carga solubilizada en el efluente. También en esto tipo de industria, sin un proceso de tratamiento anaeróbico, además de la alta producción de lodo, se tendrán altos consumos energéticos en la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR).

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Digestor en industria cárnica (Italia).

Actualmente, la mayoría de las industrias trata solamente las aguas residuales con soluciones aerobias para limitar la contaminación ambiental, con altos gastos en operaciones, sin aprovechar los macronutrientes de las aguas residuales y gastando energía en lugar de producirla. Fluence Italy ofrece tecnologías de digestión anaeróbica personalizadas según la tipología de industria agroalimentaria. Cada macronutriente tiene un aporte energético diferente y se degrada en un biodigestor diseñado especificadamente. Con una solución anaeróbica, se aprovechan los desperdicios de la producción (los macronutrientes como proteína, grasa y carbohidratos) con la tecnología más adecuada para convertirlos en energía en la manera más eficiente, bajando los costos de operación, reduciendo la producción de lodos y finalmente, ahorrando energía.

En las industrias de grasa y proteínas, el digestor anaerobio trasforma los sólidos en biogás y estabiliza los lodos que salen del sistema generando un abono con buenas características agronómicas. La producción de lodos con el digestor anaerobio es menor en cantidad y mucho mejor en calidad. Según el Reglamento sobre Productos Fertilizantes (UE) 2019/1009, este lodo, llamado digestato, podrá ser utilizado como un fertilizante de alta calidad a partir de junio de 2022. De hecho, generamos energía, bajamos la cantidad de lodo a disponer, y reducimos el consumo de químicos. Entonces, las plantas WTE tienen un impacto positivo sobre el medio ambiente en cuanto que producen energía renovable y reducen las emisiones de CO2  ya que disminuyen los camiones que trasportan lodos y productos químicos.

De la misma manera, en las industrias de azúcares y almidón, el biodigestor anaerobio trasforma la carga orgánica contenida en las aguas residuales en biogás y reduce los tratamientos aeróbicos aguas abajo. Además de las ventajas mencionadas anteriormente, en este caso el efluente resulta ser una fuente continua de energía limpia que agrega valor a los desperdicios de la producción. La mayoría de las ineficiencias de la producción se convierten en energía garantizando un proceso completo de tratamiento de agua y sustentando un proceso de economía circular: la digestión anaeróbica baja los costes de operación de la PTAR considerablemente desde que un 70-90% de las pérdidas se convierten en energía renovable y solo un 10-30% se tiene que tratar en un proceso aeróbico.

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Digestor en una industria de confitería en Italia.

Sostenibilidad

La digestión anaeróbica es una fuente de energía renovable con enorme potencial en la industria agroalimentaria. Primero, las plantas WTE son descentralizadas y dependientes solo de la producción de la empresa. Entonces, ellas generan energía exactamente donde se necesita porque el productor de residuos, la planta de biogás y el consumidor de la energía generada con el biogás quedan en el mismo lugar sin costos para el trasporte de combustible y/o de energía eléctrica. Además, las plantas WTE no producen energía solo en los días con condiciones climáticas favorables sino en los días en los cuales la empresa está en funcionamiento, es decir, en los días en los que las empresas necesitan energía. Hasta hoy, las plantas construidas por Fluence han producido 206 GWh de energía limpia al año, compensando el equivalente a 145,500 toneladas métricas de dióxido de carbono.

El 'combustible' orgánico llevado al ambiente controlado de las plantas de biogás evita que las emisiones producidas por la descomposición de materia orgánica se liberen a la atmósfera, así se contribuye a la reducción de gases de efecto invernadero. Por tanto, a lo largo del proceso de digestión anaeróbica se eliminan residuos, evitando emisiones de CO2, y se produce energía renovable (que sirve también para el autoconsumo) y productos como fertilizantes. El uso del digestato como biofertilizante ayuda a devolver el carbono orgánico al suelo y reduce el uso de fertilizantes minerales, cuya producción es intensiva en carbono. Es decir, el biogás es un buen ejemplo de economía circular. Por estas razones, a diferencia de otras fuentes de energía renovable, como la eólicas y fotovoltaicas, el biogás es la única fuente de energía renovable que bajas las emisiones de CO2 y que garantiza una independencia energética. El biogás es una forma de energía democrática, de hecho, no depende de factores externos como disponibilidad de materias primas o inestabilidad geopolítica.

Una tecnología win-win para la empresa, la comunidad y el medio ambiente.

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