Residuos como combustible 2017-10-18T13:17:25+00:00

Residuos como combustible

¿De qué estamos hablando?

La industria cementera utiliza combustibles preparados a partir de residuos en sustitución de los combustibles fósiles empleados en el sector (normalmente coque de petróleo).

A este proceso se le denomina de distintas formas tanto desde un punto de vista técnico como legal: “valorización energética”, “coincineración” o “recuperación energética”.

En ocasiones también hablamos de “coprocesado”, cuando se produce un doble aprovechamiento energético y material de los residuos en la misma operación. El mejor ejemplo de recuperación simultánea, tanto material como energética de un residuo en nuestra industria, lo encontramos en los neumáticos fuera de uso. El alto poder calorífico del caucho se utiliza como sustituto de combustibles y los componentes inertes (principalmente hierro y aluminio) como sustitutos de materias primas.

Es importante destacar que estamos hablando de residuos que no se han podido ni reutilizar ni reciclar y que actualmente están siendo depositados de manera mayoritaria en vertederos en nuestro país. Los residuos van en primer lugar a instalaciones de tratamiento adecuadas (gestores autorizados por las Comunidades Autónomas), donde se transforman en combustibles derivados de residuos.

La Directiva 2009/28/CE, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, en su artículo 2 incluye en la definición de biomasa, “la fracción biodegradable de los residuos industriales y municipales”. Estamos por tanto aprovechando la energía contenida en un recurso ilimitado y que en algunos casos tiene la condición de biomasa, como son los residuos, para dejar de utilizar un combustible derivado del petróleo, recurso finito que tiende a agotarse.

Residuos empleados en las fábricas de cemento

Los residuos que se utilizan en las fábricas de cemento como combustibles alternativos pueden ser sólidos o líquidos.

Combustibles sólidos:

  • Neumáticos usados.
  • Lodos de depuradora.
  • Serrín y madera.
  • Residuos de la producción papelera.
  • Plásticos.
  • Combustibles preparados a partir del rechazo de las plantas de reciclaje.
  • Residuos de industrias cárnicas.

Combustibles líquidos:

  • Aceites minerales usados.
  • Disolventes, pinturas, barnices y otros residuos líquidos.
  • Residuos de hidrocarburos.

El CDR (combustible derivado de la fracción resto de residuos municipales e industriales), es el combustible alternativo más utilizado, en 2016 se consumieron 281.455 toneladas.

Residuos en la industria cementera en España

En el año 2016, se emplearon 787.917 toneladas de combustibles alternativos. 29 de las 33 fábricas de cemento existentes en España, están autorizadas para emplear combustibles derivados de residuos.

En el año 2016 el porcentaje de sustitución de combustibles fósiles por combustibles derivados de residuos, ascendió al 25%, todavía muy lejos de la media europea (41%) y de países como Alemania, Holanda, Suecia, Suiza, Noruega o Austria con porcentajes superiores al 60%.

Residuos en la industria cementera Europea

En los países del centro y el norte de Europa, los sistemas de gestión de los residuos llevan décadas orientados a prevenir el vertido, fomentar el reciclado, así como aprovechar la capacidad de tratamiento de las fábricas de cemento.

El gráfico que figura a continuación muestra claramente cómo los países más desarrollados en protección ambiental, son los que más emplean sus fábricas de cemento para aprovechar energéticamente residuos no reciclables y viceversa.

Garantías de seguridad y salud

Por las especiales garantías del proceso de fabricación, el uso de combustibles preparados a partir de residuos, no incrementa las emisiones de las fábricas, ni genera riesgos añadidos para la seguridad y salud de las personas, respetando la calidad del producto. La evidencia científica es muy clara a este respecto.

A continuación se recogen algunos ejemplos con las conclusiones de estos estudios científicos y técnicos procedentes de distintas universidades, centros e institutos de investigación y otros organismos públicos de referencia, tanto nacionales como internacionales:

  • La Universidad Rovira i Virgili de Tarragona ha realizado distintos estudios de monitorización medioambiental y evaluación de potenciales riesgos para la salud de la población cercana a todas las fábricas de cemento en Cataluña, en los que se analizan datos obtenidos entre los años 2003 y 2009, concluyendo que “no implica riesgos adicionales para la población del entorno”, “no supone un riesgo adicional para la salud de la población residente en las cercanías de la planta”.
  • La Universidad de Alicante ha realizado un estudio sobre valorización energética de lodos de depuradora y neumáticos fuera de uso en cementera, en el que se evaluaron las emisiones de gases ácidos, metales pesados y compuestos orgánicos, incluyendo hidrocarburos aromáticos policíclicos y dioxinas. Posteriormente se analizó el uso de CDR, de origen municipal, en distintos porcentajes, hasta un 70%. En estos estudios se comprobó que las emisiones de compuestos orgánicos y metales no se ven incrementadas, y se ajustan a la legislación europea y española. Del estudio de empleo de CDR se concluye que “los valores determinados de los diversos contaminantes no suponen un impacto añadido en el entorno de la fábrica estudiada, como consecuencia del empleo de combustibles derivados de residuos”.
  • La Universidad de Dalhousie de Canadá , ha realizado una “Evaluación del uso de neumáticos usados como combustible alternativo”. La evaluación del riesgo para la salud se ha realizado mediante una exhaustiva revisión de estudios que analizan el impacto de las emisiones de las plantas de cemento, a partir de mediciones en chimenea y un estudio de dispersión de contaminantes. Se concluye que el uso de neumáticos como combustible alternativo no implica ningún riesgo ambiental ni de salud añadido, respecto al uso de combustibles tradicionales, ya que “las concentraciones estarían muy por debajo de los estándares para la protección de la salud”.
  • La Universidad de Génova ha comparado las emisiones de diversos hornos de cementeras italianas que utilizan combustibles alternativos en distintos porcentajes, concluyendo que la emisión de distintos compuestos es independiente del combustible utilizado, ya que “cuando se sustituyen combustibles convencionales por combustibles derivados de residuos, no se modifican de forma significativa las emisiones”. En el estudio también se destacan “los beneficios en el balance ambiental global por el uso de CDR como combustible alternativo”.
  • El Comité Consultivo sobre Efectos Médicos de Contaminantes para la Salud de Reino Unido (COMEAP), después de analizar varios estudios sobre emisiones de contaminantes de plantas cementeras en las que se emplean combustibles preparados con residuos líquidos y neumáticos fuera de uso, concluyó en el año 2008 que “no presentan probabilidad de causar un incremento de riesgo para la salud”.
  • Posteriormente, en 2009, a la vista de los resultados de pruebas similares e informes de la Agencia Ambiental de Inglaterra y Gales (EA), el COMEAP amplió estas conclusiones al uso de lodos de depuradoras, harinas cárnicas y CDR (combustibles derivados de residuos).
  • Estudios llevados a cabo por la Agencia de protección ambiental americana (USA-EPA), sobre emisiones de dioxinas durante la combustión de neumáticos en la industria cementera en EE.UU., constatan que “no se produce un incremento de las emisiones de dioxinas en los hornos que emplean neumáticos”.

El Instituto Noruego de Investigación SINTEF ha llevado a cabo una recopilación y análisis de estudios de emisiones de hornos de cemento que abarcan más de 2.000 medidas de compuestos orgánicos persistentes en hornos de cemento de los cinco continentes, en todos los escenarios de utilización de residuos como combustible. Como conclusión establece que “el uso adecuado y responsable de residuos orgánicos, peligrosos o de otro tipo, sustituyendo parcialmente el combustible fósil, no es un factor importante que influya en la formación de dioxinas y furanos”.

Recuperación energética de residuos en fábricas de cemento y salud ambiental

Lucha contra el cambio climático

El sector de la fabricación de cemento es responsable del 5% de las emisiones de CO2 de origen antropogénico a nivel mundial. Como parte del problema del cambio climático, debemos ser parte de la solución.

Las emisiones de la industria cementera tienen un doble origen:

  • Una parte muy significativa son ‘emisiones de proceso’ (alrededor del 60%) causadas por la descarbonatación de la piedra caliza durante el proceso de producción. Estas emisiones de proceso son hoy por hoy irreducibles técnicamente.
  • Otro 40% proviene de la energía y los combustibles necesarios para realizar el proceso de clinkerización y es sobre el que la industria puede actuar.

El ahorro de emisiones de CO2 debido a la valorización de combustibles alternativos con componentes de biomasa en instalaciones cementeras tiene un impacto positivo inmediato sobre la huella de carbono. A diferencia de los combustibles fósiles, el CO2 emitido en la combustión de combustibles procedentes de biomasa ha sido absorbido previamente de la atmósfera, por lo que se consideran neutros a la hora de contabilizar emisiones.

Más del 20% de los combustibles alternativos utilizados por la industria son cien por cien biomasa, como las harinas animales, lodos de depuradora o la biomasa forestal.

Además, se utilizan otros combustibles derivados de residuos que son parcialmente biomasa, como por ejemplo los neumáticos fuera de uso (con un porcentaje de biomasa del 28% por su contenido en caucho), CDR (con un 38% por el contenido en madera y celulosa), o los residuos de fragmentación de vehículos fuera de uso, con un porcentaje de biomasa en torno al 14%.

En 2016, como consecuencia de la utilización de combustibles alternativos, se evitó la emisión de 687.747 t de CO2, correspondiente a lo capturado por 136.000 hectáreas arboladas, ahorrando el equivalente al consumo energético anual de casi 500.000 hogares.