Bogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería Mecánica · 2025
Evaluación comparativa del ciclo de vida de pirólisis y carbonización hidrotérmica para valorización de biosólidos
Este estudio evalúa los posibles impactos ambientales mediante un análisis de ciclo de vida (ACV) de tecnologías emergentes para el tratamiento de biosólidos, como la pirólisis en horno rotatorio (E1) y la carbonización hidrotérmica (E2), comparándolas con la incineración (E0), una tecnología madura. Se recolectó información experimental de biosólidos provenientes de la PTAR Salitre en Bogotá D.C., Colombia, cuya caracterización fisicoquímica reporta un alto contenido de humedad (77,4%), cenizas (41,8%), carbono, nutrientes (N, P y K) y metales pesados. El inventario del ciclo de vida (ICV) se construyó utilizando datos experimentales, simulaciones en Aspen Plus® V10 y con información de literatura disponible. La evaluación de impactos (EICV) consideró 13 categorías de impactos de punto medio, según las recomendaciones del Sistema Internacional de Datos de Ciclo de Vida (ILCD) en el software EASETECH: cambio climático (CC); agotamiento de la capa de ozono (AO); toxicidad humana, efectos cancerígenos (TH,c); toxicidad humana, efectos no cancerígenos (TH,nc); material particulado (MP); radiación ionizante (RI); formación de ozono fotoquímico (FOF); acidificación terrestre (AC); eutrofización terrestre (EUT,t); eutrofización de agua de agua dulce (EUT,ad); eutrofización marina (EUT,m); ecotoxicidad de agua dulce (ET,ad); y finalmente, agotamiento de recursos abióticos (AR). En la interpretación de los resultados se empleó un análisis de sensibilidad global (GSA, por sus siglas en inglés). En E0, se generaron impactos por la limpieza de gases. E1 genera mayores impactos en TH,nc, EUT,ad y EUT,m debido al requerimiento de energía y aplicación en suelos. E2 impacta en TH,c, TH,nc y ET,ad principalmente por la transferencia de Zn y Cr al suelo. Los beneficios ambientales de E1 y E2 se deben a la sustitución de fertilizantes y de la generación de electricidad en el caso de E1. El posible uso de gas natural para requerimientos de energía térmica o calor aumentaría las emisiones de GEI en un 82% para E1 y 5% para E2. El GSA identificó como aportes más relevantes: la cantidad de ceniza de biosólidos, variables de proceso y en especial eficiencia del sistema (tasa de sustitución con electricidad, eficiencia energética y captura de metales). E2 presentó un mejor desempeño en 6 de las 13 categorías de impacto evaluadas: CC, AO, MP, RI, AC, ET,ad. Por su parte, E1 tuvo un mejor desempeño en 5 de 13 categorías: TH,c, TH,nc, EUT,ad, EUT,m y AR. E0 tuvo un mejor desempeño en 2 de 13 categorías: FOF y EUT,t. EUT,m y AR. Por otro lado, la categoría E1 tuvo un mejor desempeño en 3 de 13 categorías: TH,c, TH,nc y ET,ad. El escenario E0 tuvo mejor desempeño en 1 de 13 categorías: EUT,ad. (Texto tomado de la fuente)