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Biogas utilization from municipal solid waste in developing countries towards the transition to sustainable development – The Colombian case
Aprovechamiento de biogás a partir de residuos sólidos municipales en países en desarrollo hacia la transición al desarrollo sostenible – El caso colombiano
Palabras clave:
sustainability; climate change; waste management; energy transition; developing countries; waste pickers (en)sustentabilidad; cambio climático; gestión de residuos; transición energética; países en desarrollo; recicladores (es)
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Sustainable Development (SD) encompasses the enhancement of quality of life through social, economic, and environmental pillars. Biogas utilization from landfills (BUL) is a widely adopted technique in the United States and some European regions. However, myths persist regarding its implementation in Latin American and Caribbean countries, as well as in certain low-and middle-income economies. This article aims to assess the electricity generation potential in Colombia's major cities and highlight the significant contribution of BUL in achieving public policies objectives for SD and climate change mitigation. The study underscores that Colombia undervalues the potential of BUL when formulating public policies, overlooking its substantial impact in fulfilling at least 14 of the 17 Sustainable Development Goals (SDGs).
El Desarrollo Sostenible (DS) abarca el mejoramiento de la calidad de vida a través de pilares sociales, económicos y ambientales. La utilización de biogás de los vertederos (UBRS) es una técnica ampliamente adoptada en Estados Unidos y algunas regiones de Europa. Sin embargo, persisten mitos sobre su implementación en países de América Latina y el Caribe, así como en ciertas economías de bajos y medianos ingresos. Este artículo tiene como objetivo evaluar el potencial de generación de electricidad en las principales ciudades de Colombia y resaltar la significativa contribución del BUL en el logro de los objetivos de políticas públicas para el DS y la mitigación del cambio climático. El estudio destaca que Colombia subestima el potencial del UBRS al formular políticas públicas, pasando por alto su impacto sustancial en el cumplimiento de al menos 14 de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).
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Citas
Ritchie, H., Roser, M., and Rosado, P., CO₂ and greenhouse gas emissions. Our World in Data. [Online]. 2020. Available at: https://ourworldindata.org/co2-and-greenhouse-gas-emissions
Rodić, L., and Wilson, D.C., Resolving governance issues to achieve priority sustainable development goals related to solid waste management in developing countries. Sustainability. 9(3), art. 404, 2017. DOI: https://doi.org/10.3390/su9030404
Caicedo-Concha, D.M., Sandoval-Cobo, J.J., Fernando, C.Q.R., Marmolejo-Rebellón, L.F., Torres-Lozada, P., and Sonia, H., The potential of methane production using aged landfill waste in developing countries: a case of study in Colombia. Pham D, editor. Cogent Engineering. 6(1), pp. 1-14, 2019. DOI: https://doi.org/10.1080/23311916.2019.1664862
Iacovidou, E., Millward-Hopkins, J., Busch, J., Purnell, P., Velis, C.A., Hahladakis, J.N., et al., A pathway to circular economy: developing a conceptual framework for complex value assessment of resources recovered from waste. Journal of Cleaner Production. 168, pp. 1279-1288, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.09.002
McCollum, D.L., Echeverri, L.G., Busch, S., Pachauri, S., Parkinson, S., Rogelj, J., et al., Connecting the sustainable development goals by their energy inter-linkages. Environ Res Lett. 13(3), art. 033006, 2018. DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/aaafe3
Calderón-Márquez, A.J., Cassettari-Filho, P.C., Rutkowski, E.W., and de Lima-Isaac. R., Landfill mining as a strategic tool towards global sustainable development. Journal of Cleaner Production. 226, pp. 1102-1115, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.04.057
Fei, F., Wen, Z., and De Clercq, D., Spatio-temporal estimation of landfill gas energy potential: a case study in China. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 103, pp. 217-226, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.12.036
Mambeli-Barros. R., Tiago-Filho, G.L., and da Silva, T.R., The electric energy potential of landfill biogas in Brazil. Energy Policy. 65, pp. 150-164, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.10.028
Birol, F., IEA. Energy is at the heart of the sustainable development agenda to 2030, [online]. 2018. [cited 2023 Aug 3]. Available at: https://www.iea.org/commentaries/energy-is-at-the-heart-of-the-sustainable-development-agenda-to-2030
Lobo-Garcia de Cortazar, A., Hernández-Berriel, M.delC., y Mañón-Salas, MdelC., Biorrellenos: perspectivas tras dos décadas de experiencias en el mundo. Revista Internacional de Contaminación Ambiental [Online]. 32, pp. 91-111, 2016; Available at: https://repositorio.unican.es/xmlui/handle/10902/12094
Jiang, X., Sommer, S.G., and Christensen, K.V., A review of the biogas industry in China. Energy Policy. 39(10), pp. 6073-6081, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.07.007
Patinvoh, R.J., and Taherzadeh, M.J., Challenges of biogas implementation in developing countries. Current Opinion in Environmental Science & Health. 12, pp. 30-37, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.coesh.2019.09.006
Winquist, E., Rikkonen, P., Pyysiäinen, J., and Varho, V., Is biogas an energy or a sustainability product? - Business opportunities in the finnish biogas branch. Journal of Cleaner Production. 233, pp. 1344-1354, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.06.181
Cudjoe, D., and Han, M.S., Economic feasibility and environmental impact analysis of landfill gas to energy technology in African urban areas. Journal of Cleaner Production. 284, art. 125437, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125437
Hasan, M.dY., Monir, M.U., Ahmed, M.T., Aziz, A.A., Shovon, S.M., Ahamed-Akash. F., et al., Sustainable energy sources in Bangladesh: a review on present and future prospect. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 155, art. 111870, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111870
Lönnqvist, T., Sandberg, T., Birbuet, J.C., Olsson, J., Espinosa, C., Thorin, E., et al., Large-scale biogas generation in Bolivia – A stepwise reconfiguration. Journal of Cleaner Production. 10(180), pp. 494-504, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.174
Noor, Z.Z., Yusuf, R.O., Abba, A.H., Abu-Hassan, M.A., Mohd-Din, M.F., An overview for energy recovery from municipal solid wastes (MSW) in Malaysia scenario. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 20, pp. 378-384, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.050
Yaqoob, H., Teoh, Y.H., Ud-Din, Z., Sabah, N.U., Jamil, M.A., Mujtaba, M.A., et al., The potential of sustainable biogas production from biomass waste for power generation in Pakistan. Journal of Cleaner Production. 307, art. 127250, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127250
Menikpura, S.N.M., Sang-Arun, J., Bengtsson, M., Assessment of environmental and economic performance of Waste-to-Energy facilities in Thai cities. Renewable Energy. 86, pp. 576-584, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.08.054
DANE. Censo nacional de población y vivienda 2018 [Online]. 2018. Available at: https://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/demografia-y-poblacion/censo-nacional-de-poblacion-y-vivenda-2018/cuantos-somos
The World Bank. World Bank Open Data. 2023. World Bank Open Data. GDP per capita (current US$) - Colombia. [online]. 2023. Available at: https://data.worldbank.org
Calderón-Márquez, A.J., and Rutkowski, E.W., Waste management drivers towards a circular economy in the global south – The Colombian case. Waste Management. 110, pp. 53-65, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.05.016
Jaramillo, S., Ciento veinte años de servicios públicos en Colombia. CINEP, Bogotá, Colombia, 1995, 139 P.
UPME. Estudio para determinar la vulnerabilidad y las opciones de adaptación del sector energético colombiano frente al cambio climático. [Online]. Bogotá, Colombia, 2013, 416 P. Available at: https://www1.upme.gov.co/Documents/vulnerabilidad_opciones_adaptacion_sector_energetico_colombiano_frente_cambio_climatico.pdf
SSPD. Informe Nacional de Disposición Final de Residuos Sólidos 2021. [Online]. Bogotá, Colombia, 2023. Available at: https://www.superservicios.gov.co/sites/default/files/inline-files/Informe-Nacional-de-Disposicion-Final-de-Residuos-Solidos.pdf.pdf
CONPES. CONPES 3874 de 2016. Política Nacional de Residuos Sólidos [Online]. 2016. Available at: https://colaboracion.dnp.gov.co/CDT/Conpes/Econ%C3%B3micos/3874.pdf
Ministerio de Minas y Energía. Plan integral de gestión del cambio climático del sector minero energético, 2050. [Online]. Bogotá, Colombia, 2021. Available at: https://www.minenergia.gov.co/documents/6393/PIGCCme_2050_vf.pdf
Borzychowski, R., Csontos, K., González, M.A., and Rojas-Solórzano, L., Pre- feasibility study landfill biogas for electricity in Colombia. REPQJ, pp. 1410-1415, 2012. Available at: https://www.icrepq.com/icrepq'12/718-borzychowski.pdf
Acosta-Pabuena. M., Pasqualino, J.C., Potencial de uso de biogás en Colombia. Teknos Revista Científica. 14(2), pp. 27-33, 2014. Available at: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6382641
Alzate-Arias, S., Restrepo-Cuestas, B., Jaramillo-Duque, Á., Electricity generation potential from solid waste in three Colombian municipalities. TecnoLógicas. 21(42), pp. 111-128, 2018. DOI: https://doi.org/10.22430/22565337.782
Yedla, S., Modified landfill design for sustainable waste management. International Journal of Global Energy Issues. 23(1), pp. 93-105, 2005. DOI: https://doi.org/10.1504/IJGEI.2005.006412
Hernández-Sampieri, R., Mendoza-Torres, C.P., Metodología de La investigación: las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta. [Online]. México; 2018. Available at: http://www.biblioteca.cij.gob.mx/Archivos/Materiales_de_consulta/Drogas_de_Abuso/Articulos/SampieriLasRutas.pdf
SSPD. Informe Disposición Final de Residuos Sólidos – 2018. [Online]. 2019. Available at: https://www.superservicios.gov.co/sites/default/files/inline-files/informe_nacional_disposicion_final_2019.pdf
Contreras, M.D.,, Barros, R.S., Zapata, J., Chamorro, M.V., and Arrieta, A.A., A look to the biogas generation from organic wastes in Colombia. International Journal of Energy Economics and Policy [Online]. 10(5), pp. 248-254, 2020. Available at: https://www.econjournals.com/index.php/ijeep/article/view/9639
Zamorano, M., Pérez-Pérez, J., Aguilar-Pavés, I., and Ramos-Ridao, Á., Study of the energy potential of the biogas produced by an urban waste landfill in Southern Spain. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 11(5), pp. 909-922, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2005.05.007
Kumar, A., Dand, R., Lakshmikanthan, P., and Babu, G.L.S., Methane production quantification and energy estimation for Bangalore municipal solid waste. J Inst Eng India Ser A. 95(1), pp. 19-27, 2014. DOI: https://doi.org/10.1007/s40030-014-0059-x
British Columbia. Landfill gas generation assessment procedure guidelines. [Online]. Ministry Environment, 2009. Available at: https://www2.gov.bc.ca/assets/gov/environment/waste-management/garbage/lgassessment.pdf
Erlingsson, C., and Brysiewicz, P., A hands-on guide to doing content analysis. African Journal of Emergency Medicine. 7(3), pp. 93-99, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.afjem.2017.08.001
Coskuner, G., Jassim, M.S., Nazeer, N., and Damindra, G.H., Quantification of landfill gas generation and renewable energy potential in arid countries: case study of Bahrain. 38(10), pp. 1110-1118, 2020. DOI: https://doi.org/10.1177/0734242X20933338
Carlos-Madera, L.F., Marmolejo, R., Rafael, A., Klinger, A., Olaya, J., Marcos, C., y Ordóñez, J.A., Cuantificación y caracterización local: una herramienta básica para la gestión integral de los residuos sólidos residenciales. Ingeniería e Investigación, 30(2), pp. 96-104, 2010.
Medellín. Actualización del Plan de gestión integral De Residuos Sólidos (PGIRS) del Municipio de Medellín. 2015.
Barranquilla. Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos – PGIRS 2016 – 2027. 2015.
Cartagena. Actualización del Plan DE Gestión Integral de Residuos Sólidos del Distrito de Cartagena de Indias 2016-2027. Programa de Gobierno Salvemos Juntos a Cartagena-2023. 2021.
Gutiérrez-Rincón, V., y Verjel-Quintero, E.M., Estrategia de manejo ambiental sobre el biogás en la fase de cierre del relleno sanitario El Carrasco, Bucaramanga (Santander). [Online] BSc. Thesis. Repositorio Institucional Universidad El Bosque. Universidad El Bosque, Bogotá, Colombia, 2019. Available at: https://repositorio.unbosque.edu.co/handle/20.500.12495/2875
Santa Marta. Plan de gestión integral de los residuos sólidos del distrito de Santa Marta. Volumen II: Diagnóstico integral PGIRS. Santa Marta; 2014.
La República. Colombia podría aprovechar 40% de las toneladas de residuos que genera anualmente. Diario La República [Online]. 2019. [cited 2023 Aug 4]. Available at: https://www.larepublica.co/responsabilidad-social/colombia-podria-aprovechar-cerca-de-40-de-los-11-6-millones-de-toneladas-de-residuos-que-genera-al-ano-2813141
CONPES. CONPES 3918 DE 2018. Estrategia para la implementación de los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) en Colombia. CONPES [Online]. 2018. Available at: https://colaboracion.dnp.gov.co/CDT/Conpes/Econ%C3%B3micos/3918.pdf
Psomopoulos, C.S., Bourka, A., and Themelis, N.J., Waste-to-energy: a review of the status and benefits in USA. Waste Management. 29(5), pp. 1718-1724, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2008.11.020
IDEAM, PNUD, MADS, DNP, Cancillería. Segundo Reporte Bienal de Actualización de Colombia ante la CMNUCC. [Online]. Bogotá-Colombia, 2018. Available at: http://www.ideam.gov.co/documents/24277/77448440/PNUD-IDEAM_2RBA.pdf/ff1af137-2149-4516-9923-6423ee4d4b54
NAMA database. Sustainable Waste Management - NAMA Database. [Online]. 2023. Available at: https://nama-database.org/index.php/Sustainable_Waste_Management
Colombia. Ley 1715 del 13 de Mayo de 2014. Por medio de la cual se regula la integración de las energías renovables no convencionales al Sistema Energético Nacional [Online]. 2014. Available at: https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=57353
MINMINAS. Resolución 40807 de 2018 [Online]. 2018. Available at: https://www.catorce6.com/340-legal/16059-resolucion-40807-de-2018
MINMINAS. Informe de resultados. Plan integral de gestión del cambio climático sector minero-energético [Online]. 2021. Available at: https://www.minenergia.gov.co/documents/10192/24217994/Informe+Resultados+PIGCCme+V2.pdf
CRA. Resolución 853 de 2018 [Online]. 2018. Available at: https://normas.cra.gov.co/gestor/docs/resolucion_cra_0853_2018.htm
Aluna Consultores Limitada. Estudio Nacional del Reciclaje y los Recicladores. Informe [Online]. Bogotá-Colombia; 2011. Available at: https://www.academia.edu/32386899/Estudio_Nacional_del_Reciclaje_y_los_Recicladores_Informe_condensado_Aluna_Consultores_Limitada_Informe_condensado_del_Estudio_Nacional_de_Reciclaje
EL ESPECTADOR. Migrantes ocultos en el mundo del reciclaje [Online]. 2021. Available at: https://www.elespectador.com/bogota/migrantes-ocultos-en-el-mundo-del-reciclaje/
CODS. Reciclaje en tiempos de pandemia: un reto para la sostenibilidad - CODS [Online]. 2020. Available at: https://cods.uniandes.edu.co/reciclaje-en-tiempos-de-pandemia-un-reto-para-la-sostenibilidad/, https://cods.uniandes.edu.co/reciclaje-en-tiempos-de-pandemia-un-reto-para-la-sostenibilidad/
Arbeláez, C.G., Vallejo-López,. G, Higgins, M.L., y Escobar, E.M., El acuerdo de París. Así actuará Colombia frente al cambio climático. [Online]. WWF-Colombia, Cali, Colombia, 2016, 52 P. Available at: https://d2ouvy59p0dg6k.cloudfront.net/downloads/el_acuerdo_de_paris__asi_actuara_colombia_frente_al_cambio_climatico.pdf
Colo.mbia. NDC de Colombia. Actualización 2020. [Online]. 2020. Available at: https://www.minambiente.gov.co/wp-content/uploads/2022/05/NDC_Libro_final_digital-1.pdf
Colombia. Ley 1931 de 2018. 2018.
Colombia. Decreto 298 de 2016 [Online]. 2016. Available at: https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=68173
Romero, G., Alvarez-Espinosa, A., Arango-Aramburo, S., Vallejo, J.P., Riveros, L., Melo, S., et al., Implicaciones de política del Acuerdo de París en la planeación del sistema eléctrico de Colombia. Archivos de Economía. [Online]. 2018. Available at: https://ideas.repec.org//p/col/000118/016835.html
UPME. Plan de expansión de referencia generación – transmisión 2020 – 2034. Vol. 2. Generación. [Online]. 2020. Available at: http://www.upme.gov.co/Docs/Plan_Expansion/2020/Volumen2_Plan_Expansion_Generacion_Transmision_2020_2034_Final.pdf
IEA. Outlook for biogas and biomethane: prospects for organic growth [Online]. 2020. Available at: https://www.iea.org/reports/outlook-for-biogas-and-biomethane-prospects-for-organic-growth
Rafiee, A., Khalilpour, K.R., Prest, J., and Skryabin, I., Biogas as an energy vector. Biomass and Bioenergy. 144, art. 105935, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105935
Rafiee, A., and Khalilpour, K.R., Chapter 11 - Renewable hybridization of oil and gas supply chains. In: Khalilpour, K.R., ed., Polygeneration with polystorage for chemical and energy hubs [Internet]. Academic Press, 2019 DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813306-4.00011-
Alzate, S., Restrepo-Cuestas, B., and Jaramillo-Duque, Á., Municipal solid waste as a source of electric power generation in Colombia: a techno-economic evaluation under different scenarios. Resources. 8(1), art. 10051, 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/resources8010051
Triana-Jiménez, K.M., and Velasquez, M.E., Comparison of biogas production obtained from samples of Mitú and Sibundoy municipal solid waste. Ing Inv. 39(2), art. 78597, 2019. http://dx.doi.org/10.15446/ing.investig.v39n2.78597
Alzate-Arias, S., Jaramillo-Duque, Á., Villada, F., and Restrepo-Cuestas, B., Assessment of government incentives for energy from waste in Colombia. Sustainability. 10(4), art. 1294, 2018. DOI: https://doi.org/10.3390/su10041294
Pasto. Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos 2007. San Juan de Pasto, Colombia, 2007.
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