Pirólisis rápida para producir biocombustibles con residuos sólidos urbanos: estudio de caso, Madrid, Cundinamarca

Fast Pyrolysis for Producing Biofuels from Urban Solid Waste: Case Study, Madrid Cundinamarca

El presente artículo propone analizar el aprovechamiento energético de los residuos sólidos urbanos y establece como caso de estudio el municipio de Madrid, Cundinamarca. Los resultados presentados se obtuvieron del proyecto Diseño del proceso de pirólisis para la producción de biocombustibles a partir de residuos sólidos urbanos (RSU), desarrollado por los autores. Para dicho análisis, se tiene en cuenta la disponibilidad de residuos en el municipio, se establecen los diferentes parámetros de operación, y se determinan las etapas del proceso. Posteriormente se desarrollan tanto el balance de materia como el de energía y se sintetiza la información en el diagrama PFD. Finalmente se consideran las metas planteadas en el Protocolo de Kioto (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible [MADS], s.f. b) y lo establecido por el Departamento Nacional de Planeación Colombia (2016), en su Documento Conpes 3874, definiendo así el proyecto como una economía circular. Con esta información se obtiene una producción anual de aproximadamente 967,3 toneladas de biochar, 4183,5 toneladas de bioaceite y 1287,7 toneladas de biogás, únicamente para el aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos producidos en el municipio de Madrid. Sin embargo, se requieren elevados costos de inversión, además de profundización en las investigaciones sobre el diseño de la planta y sus parámetros de operación. Esta información puede utilizarse como base para el diseño de futuros procesos de pirólisis. Además, es necesario destacar que la producción de dichos biocombustibles con residuos sólidos brindaría al país impactos positivos económicos, ambientales y sociales.

This article analyzes the energy use of urban solid waste, establishing the municipality of Madrid, Cundinamarca, as a case study. The results were obtained from the project Design of the pyrolysis process for biofuel production from urban solid waste (USW) written by the authors. For this analysis, the availability of waste in the municipality is taken into account, the different operating parameters are established, and the process stages are determined. Subsequently both the material and energy balances are developed, and the information is synthesized in the PFD diagram. Finally, the goals established in the Kyoto Protocol and the Conpes Document are considered, thus defining the project as a circular economy. With this information, annual production of approximately 967.3 tons of biochar, 4183.5 tons of bio-oil, and 1287.7 tons of biogas are obtained, only for the use of organic solid waste produced in the municipality of Madrid. However, high investment costs are required as well as further research on plant design and operating parameters. This information can be used as a basis for designing future pyrolysis processes. It is also necessary to highlight that producing such biofuels from solid wastes would provide the country with positive economic, environmental, and social impacts.