BENEFICIO DE LA ENERGIA RENOVABLE GENERADA A PARTIR DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LAS METODOLOGÍAS EMPLEADAS PARA SU OBTENCIÓN

BENEFICIO DE LA ENERGIA RENOVABLE GENERADA A PARTIR DE LAS AGUAS RESIDUALES Y LAS METODOLOGÍAS EMPLEADAS PARA SU OBTENCIÓN

Nelcy M. N. Gelvez, Yoelys P. P. Aguilar

nelcymiladyng@ufps.edu.co, yoelyspaolapa@ufps.edu.co 

RESUMEN

Existe una gran cantidad de energía química almacenada en la materia orgánica existente en las aguas residuales. La recuperación de esta energía se realiza de distintas maneras, ya sea por medio de metodologías como la biomasa, celdas de combustibles microbianas y pilas de combustibles, con esto el agua residual deja de ser un residuo que hay que tratar para convertirse en un recurso.

Nuestro trabajo intenta mostrar que en ocasiones las plantas de tratamiento de agua residual pueden producir energía utilizando los procesos existentes. Por ejemplo, la opción de digestión anaeróbica para el procesamiento del lodo cloacal produce metano, que puede quemarse como una fuente de combustible. Las celdas de combustible microbianas son dispositivos que permiten captar la energía eléctrica derivada del proceso de oxidación y reducción que realizan cierto tipo de bacterias sobre la materia orgánica contenida en el agua residual o la instalación de una turbina para generar electricidad en la descarga del efluente puede generar energía hidroeléctrica en ciertas instalaciones. El objetivo de este artículo es describir la importancia y los beneficios que trae consigo el reaprovechamiento de las aguas residuales como una fuente de producción de energía.

PALABRAS CLAVE

Agua residual, energía, metano, producción, biocombustible, recuperación, metodología.

ASTRAD

There is a large amount of chemical energy stored in the organic matter in the wastewater. The recovery of this energy is done in different ways, either through methodologies such as biomass, microbial fuel cells and fuel cells, with this the waste water is no longer a waste that must be treated to become a resource.

Our work tries to show that sometimes these wastewater treatment plants can produce energy using the existing processes. For example, the anaerobic digestion option for sewage sludge processing produces methane, which can be burned as a fuel source. Microbial fuel cells are devices that capture the electrical energy derived from the oxidation and reduction process carried out by certain types of bacteria on the organic matter contained in the wastewater or the installation of a turbine to generate electricity in the discharge of the effluent. generate hydroelectric power in certain facilities.

The objective of this article is to describe the importance and benefits of reusing wastewater as a source of energy production.

KEYWORDS

Wastewater, energy, methane, production, biofuel, recovery, methodology.

INTRODUCCIÓN

Día a día la sociedad se convence más de que el medio ambiente necesita de energías limpias, innovadoras, no contaminantes, y que permitan contar con nuevas alternativas de generación de electricidad, de igual manera la importancia de no seguir debilitando los principales recursos como el carbón, petróleo, gas natural entre otros, cuya velocidad de consumo es mayor que la de su generación.

Actualmente casi la totalidad de la energía es proporcionada por fuentes fósiles que incrementan las emisiones de gases invernadero contribuyendo al calentamiento global. Estas emisiones se pueden reducir con el uso de energía renovable producida a partir de las aguas residuales. El agua residual es fuente de producción de electricidad y energía térmica. (Alicia et al., 2012)

En los últimos años debido a un conjunto de factores económicos, tecnológicos, políticos, ambientales y de salud, y cambios socio - económicos, se ha venido desarrollando a gran escala las fuentes alternativas de producción de energías limpias (entre ellos el bioetanol y el biodiesel) y el desarrollo de nuevos métodos de generación y co-generación de energía (entre ellos, pilas de combustible). Según la evaluación del WEC (World Energy Counsil) se estima que las energías renovables (en primer lugar, a partir de biomasa) representarán el 25,4% del consumo mundial en el 2030, el 40% en el 2050 y el 80% en el 2080 (Charles, 2004).

En las aguas residuales se encuentra una gran cantidad de energía química almacenada en forma de materia orgánica. Para intentar aprovechar esta energía, investigadores de todo el mundo buscan cómo recuperarla, por ejemplo, en forma de hidrógeno, un proceso que eliminaría eficientemente la materia orgánica de las aguas residuales y permitiría no sólo la reducción del consumo energético del proceso de depuración sino, incluso, la obtención de energía a partir de este residuo (wáter reseacher, volumen 68)

El uso de este tipo de fuentes de energía traería consigo un enorme beneficio económico, puesto que las aguas residuales dejarían de ser residuos y pasarían a ser recursos. Cabe resaltar que el bioetanol y el biodiesel pueden ser utilizados también en generación de electricidad en zonas aisladas. En este sentido, otro aspecto importante a tener en cuenta es el mejoramiento de la eficiencia en los procesos de generación de energía, optimización del consumo de combustibles en el sector del transporte, industrial, rural, residencial y comercial que garanticen el uso racional de energía y se promueve la utilización de energías alternativas. (Kafarov, Ojeda y Sánchez, 2006).

METODOLOGÍA

Se hizo una investigación exhaustiva teniendo en cuenta varias fuentes documentales según el tema de interés, realizando una búsqueda bibliográfica en SCOPUS, SciELO utilizando los descriptores: Agua residual, Energía renovable, Biocombustible, Combustibles fósiles, importancia, procesos y contribuciones. Estos registros obtenidos oscilaron entre 50 y 100 registros tras la combinación de los diferentes descriptores. También se realizó una búsqueda en internet en el buscador “google académico” con los mismos términos. Se seleccionaron aquellos documentos que detallaran la importancia que tienen las aguas residuales para la obtención de energía renovable, su contribución y beneficios, dando inicio al desarrollo del artículo.

DESARROLLO

La evolución de los costes económicos derivados de la dependencia energética de las importaciones de recursos fósiles no renovables y las expectativas sobre el agotamiento progresivo de los combustibles fósiles en un contexto geoestratégico de los mercados de energía, han justificado, en mayor o menor medida, la intervención del Estado en importantes sectores económicos de distintos países, con el fin de modificar los patrones de producción y consumo de energía. Asimismo, los costes externos medioambientales derivados del consumo de combustibles fósiles, principalmente relacionados con las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero y el cambio climático, vienen impulsando la transición hacia otras fuentes alternativas de energía primaria. Estos elementos son muy importantes para comprender la efectividad de las políticas de desacoplamiento de algunos sectores (como la generación eléctrica o el consumo industrial, especialmente en los países desarrollados), así como para el desarrollo de algunas tecnologías como la captura de energía limpia a partir de agua residual. (Morales and López, 2015).

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