Techno-economic viability analysis of gasification technology as a sustainable alternative for electric power generation from municipal solid waste

Análisis de viabilidad tecnoeconómica de la tecnología de gasificación como alternativa sostenible para la generación de energía eléctrica a partir de residuos sólidos urbanos

El presente estudio ha analizado la viabilidad tecno-económica de la aplicación de la tecnología de gasificación al aprovechamiento energético de Residuos Sólidos Urbanos en una planta industrial. En ese caso, el gas obtenido se utilizará como fuente alternativa para la generación de energía eléctrica. El análisis de viabilidad técnica tuvo en cuenta la adecuación de los residuos al proceso de gasificación, así como la eficiencia del proceso de gasificación, mediante ensayos realizados en una planta de pruebas, y se obtuvo una estimación de la potencia eléctrica. La viabilidad económica estudió los indicadores Valor Actual Neto, Tasa Interna de Retorno y Payback Descontado considerando la estimación del flujo de caja desde la instalación y operación de la planta. Un análisis de sensibilidad univariante del Valor Actual Neto ha considerado las variables con influencia en el flujo de caja, tales como la Tasa de Retorno Mínima Atractiva, la tarifa energética, la potencia instalada, los costes de operación y mantenimiento y el coste unitario de la empresa. Los resultados sugirieron la viabilidad técnica considerando tanto la adecuación de los residuos al proceso como su eficiencia, que alcanzó valores del 62% permitiendo alcanzar una potencia eléctrica estimada de 1,46 MW. La viabilidad económica fue verificada en las condiciones estudiadas. El análisis de sensibilidad mostró que la viabilidad económica era sensible a la variación de algunos parámetros estimados sobre el flujo de caja, lo que a su vez lleva a comprender la necesidad de subvenciones como incentivo a la viabilidad efectiva de la tecnología. Este estudio proporciona a los responsables de la toma de decisiones datos e información sobre cómo adoptar la tecnología de gasificación en Brasil.

1. INTRODUCCIÓN

La generación, recolección y disposición final de los residuos sólidos urbanos (RSU), los originados de los residuos domésticos y de la limpieza pública (Lei n. 12.305, Brasil, 2010) forman parte de los graves problemas del metabolismo urbano, suscitando preocupaciones no sólo en relación con la cantidad generada, sino también de los métodos utilizados en su neutralización (Mesjasz-Lech, 2014).

El destino inadecuado de los RSU es responsable por la contaminación y degradación ambiental, emisiones de Gases de Efecto Invernadero, propagación de enfermedades y vulnerabilidad social (Azevedo et al., 2015). Sin embargo, según Mesjasz-Lech (2014), estos efectos negativos pueden ser minimizados a través de sistemas de gestión de residuos que, además de ganancias ambientales, pueden causar ventajas económicas y sociales.

En todo el mundo, las principales formas de disposición final de RSU son los rellenos sanitarios, el compostaje y la incineración (Sontag et al., 2014).