ENERGÍA DESPERDICIADA: Las aguas residuales impulsan un futuro más limpio

Por extraño que parezca al principio, un futuro de energía limpia y sostenible puede depender, en última instancia, de lo bien que tratemos nuestros lodos. Los lodos cloacales producidos en las plantas de tratamiento de aguas residuales liberan el potente gas de efecto invernadero, el metano, que es en gran parte responsable del cambio climático. Sin embargo, la clave es cómo el metano se puede recuperar y utilizar fácilmente para producir gas natural renovable, así como para generar electricidad para la planta que lo está convirtiendo. Esto, a su vez, reduce el costo de producción de la planta y evita sus emisiones de metano.

Las aguas residuales también proporcionan nutrientes adicionales que pueden convertirse en combustible, como nitrógeno y fósforo, que con mayor frecuencia se capturan y utilizan para producir fertilizantes, lo que permite que el agua se trate y reutilice posteriormente. Sorprendentemente, la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales no cuentan con procesos para capturar estos valiosos recursos reutilizables y aprovechar sus beneficios. Por suerte, eso está cambiando, aunque lentamente. Poco a poco, más instalaciones de tratamiento de aguas residuales están comenzando a darse cuenta e implementar prácticas para capturar estos recursos, en gran parte debido a las oportunidades de generación de ingresos que contribuyen a mejorar los costos de producción y cumplir los objetivos de sostenibilidad.

Recientemente, los científicos han publicado estudios que intentaron determinar el potencial de recuperación de estos recursos de aproximadamente 15 000 plantas municipales de aguas residuales en los Estados Unidos. La esperanza es aumentar el uso de tecnologías de recuperación de recursos en los EE. UU. y examinar las distintas regiones y mercados potenciales para saber en qué se diferencian en lo que respecta a la incorporación de estas tecnologías. Los resultados de los estudios determinaron que el potencial es alto debido a que la mayoría de los recursos de aguas residuales provienen de plantas de tratamiento muy grandes y que una parte importante de los recursos podría redistribuirse en función de las necesidades regionales. Los informes también afirman que la recuperación de los recursos de aguas residuales demostró ser eficaz para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

¿Cómo se llevó a cabo el estudio? Los investigadores evaluaron el potencial de recuperación de recursos de una lista exhaustiva de todas las instalaciones de tratamiento de aguas residuales de los Estados Unidos. La lista se compiló mediante un examen exhaustivo de todas y cada una de las publicaciones y recursos pertinentes. Una vez que se estableció un conjunto completo de datos sobre las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, las tecnologías de recuperación se aplicaron a cada planta para evaluar su potencial de recuperación de recursos. A continuación, compararon la lista aplicada con una instalación de referencia que no utiliza estas tecnologías. Entre esas tecnologías de recuperación figuraban la digestión anaeróbica con una antorcha para convertir el metano del biogás en dióxido de carbono, la digestión anaeróbica para producir gas natural renovable y la licuefacción hidrotermal para producir diésel renovable.

Los hallazgos fueron reveladores: si bien la mayoría de los recursos de aguas residuales son producidos por plantas de tratamiento muy grandes, estas instalaciones representan solo el ocho por ciento del total de las plantas de tratamiento. Si tenemos en cuenta que el setenta y siete por ciento del total de energía, agua y nutrientes del flujo de aguas residuales se produce en estas grandes plantas de tratamiento de aguas residuales, queda claro que las inversiones iniciales para recuperar los recursos solo requieren un pequeño número de grandes instalaciones de tratamiento y, aun así, capturan la mayoría de los recursos disponibles en sus aguas residuales. Los estudios continúan demostrando que los métodos de recuperación de energía varían; sin embargo, la digestión anaeróbica es la más popular, ya que representa el diez por ciento de las instalaciones de tratamiento que utilizan esta tecnología. Estas instalaciones pueden incorporar aún más la digestión anaeróbica para producir gas natural renovable o

electricidad.

De manera crucial, la recuperación de los recursos de las aguas residuales reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y ayuda a cumplir los objetivos federales de cambio climático, que incluyen alcanzar una economía con cero emisiones netas para 2050. Sin embargo, siguen existiendo desafíos para su adopción a gran escala, entre ellos las fuerzas económicas mundiales. Las tecnologías pueden ser eficaces, pero aún no son rentables. A medida que aumenten los esfuerzos para descarbonizar, las tecnologías competitivas en cuanto a costos no se quedarán atrás.

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