WASTE-TO-ENERGY MANEJO SUSTENTABLE DE RESIDUOS SÓLIDOS Y GENERACIÓN DE ENERGIA LIMPIA. Encuentro Residuos Sólidos & Reciclaje

Transcripción

1 Encuentro Residuos Sólidos & Reciclaje WASTE-TO-ENERGY MANEJO SUSTENTABLE DE RESIDUOS SÓLIDOS Y GENERACIÓN DE ENERGIA LIMPIA Paula Estévez Weinstein M.S Earth and Environmental Engineering pie2101@columbia.edu Octubre 19, 2007

2 WASTE-TO-ENERGY Produce energía eléctrica limpia, usando como fuente de combustible los residuos sólidos domiciliarios (RSD) Genera kwh por tonelada de basura

3 Poder Calorífico = or 1 tonelada de petróleo 1.6 toneladas de carbón 4.5 toneladas de madera or or 5 toneladas de residuos madereros 4 toneladas de basura Botar basura es botar combustible

4 WTE es Energía Renovable WTE es considerada dentro de la categoría Biomasa debido a que los componentes de la basura son derivados de materia orgánica Basura ~70% es biomasa

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6 Diagrama Planta WTE Mass Burn Chimenea Turbina/Generador (No se ven) Tolva que recibe basura Caldera Equipo de limpieza gases de salida Grúa Entrada de la basura Almacenamiento de Basura Ventilador Parilla Horno Equipo para manejo de cenizas Ventilador

7 Aspectos Medioambientales Control de Emisiones Cuadro Comparativo de Emisiones Rellenos Sanitarios Localización Plantas WTE en Zonas Urbanas Reciclaje

8 Control de Emisiones Olor es quemado en caldera Combustión alta temperatura Scrubber con Gas Acido Chimenea alta Area completamente cerrada Injeccion Urea* Bolsa filtradora Sistema de Manejo Medioambiental Cenizas Carbón Activo* Monitoreo continuo de gases

9 Aspectos Medioambientales Control de Emisiones Cuadro Comparativo de Emisiones Rellenos Sanitarios Localización Plantas WTE en Zonas Urbanas Reciclaje

10 Comparación de Emisiones de Distintas Fuentes de Combustibles (Kg. por MWh) Combustible CO 2 SO 2 NO x RSD Carbón Petroleo Gas Natural Fuente:O Brien, J. Comparison of Air Emissions from Waste-to-Energy Facilities to Fossil Fuel Power Plants. 14th Annual North American Waste to Energy Conference Proceedings, ASME, 2006.

11 Typical Environmental Performance of a WTE Plant International Daily Limits (a) Typical Pollutant Group Eng. EU Limits USEPA Eb WTE Plant and Emission Units Standard Limits Metals Particulate mg/nm Opacity % Nil Cadmium ug/nm Lead (b) ug/nm Mercury ug/nm % Removal > 85 Acid Gases SO2 mg/nm % Removal > 80 HCl (d) mg/nm % removal > 95 Combustion CO mg/nm NOX (c) mg/nm Dioxins/Furans Total Mass ng/nm Toxic Equivalent Notes: (a) All concentrations referenced to 11 % O2, dry gas basis (b) Other metals included in European Union (EU) limit. (c) Daily NOx limits for new units in USA are 160 mg/dscm at 11 % O2. (d) US plants are operated to be in compliance with US EPA regulations and permits, however EU limits can be easily met.

12 Aspectos Medioambientales Control de Emisiones Cuadro Comparativo de Emisiones Rellenos Sanitarios Localización Plantas WTE en Zonas Urbanas Reciclaje

13 Rellenos Sanitarios Generación de basura en aumento sostenido (2.5% anual en Chile) Terreno es un recurso escaso y agotable WTE reduce la basura en un 90% Gas metano es 21 veces mas contaminante que el CO 2 Efecto Invernadero

14 Aspectos Medioambientales Control de Emisiones Cuadro Comparativo de Emisiones Rellenos Sanitarios Localización Plantas WTE en Zonas Urbanas Reciclaje

15 Localización Plantas WTE en Zonas Urbanas Disminución costos de transporte Emisiones Diesel a la atmósfera se reducen (Reducción de smog)

16 Aspectos Medioambientales Control de Emisiones Cuadro Comparativo de Emisiones Rellenos Sanitarios Localización Plantas WTE en Zonas Urbanas Reciclaje

17 Reciclaje Del 10% del residuo que queda, los metales ferrosos y no ferrosos existentes se recuperan En el año 2006 en las plantas WTE se recuperaron en USA toneladas de metales ferrosos y no ferrosos

18 WTE en el Mundo Mas de 600 plantas: USA: - 89 plantas MW 29 millones de toneladas al año EUROPA: plantas MW 48 millones de toneladas al año Francia 130, Alemania 58, Italia 49, Dinamarca 31, Suecia 30, Bélgica 17, Inglaterra 15 ASIA y resto: plantas

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20 Brescia, Italia

21 Brescia, Italia

22 Halmstad, Suecia

23 Umea, Suecia

24 Hempstead NY Covanta, USA

25 Lee County FL Covanta, USA

26 Osaka, Japón

27 Osaka, Japón

28 Variables Clave Variables Técnicas Capacidad de la planta: Ton/día Poder calorífico de la basura Valor calorífico mínimo requerido: Kj/kg (1.67 Kcal/Kg) Energía producida: kwh/ton vendidos comercialmente

29 Variables Clave Variables Económicas Precio promedio energía Tasa de descuento Precio por tratamiento de basura Chile: USD 15/ton Suecia: USD 60/ton USA: USD 60/ton

30 Costos Inversión: Capital: USD / tonelada de capacidad (EE.UU) Terreno: 5-10 hectáreas Costo Operacional: Mano de Obra Materiales Disposición de la ceniza Mantención Equipos

31 Ingresos Venta de electricidad Tratamiento (disposición) de Basura Recuperación de metales ferrosos y no ferrosos Potencial por evaluar: Venta de Bonos de Carbono (Protocolo Kyoto)

32 Alianzas - Partes Interesadas Empresas distribuidoras de electricidad Ministerio de Energía Comunidad: basura y energía Municipalidades Conama / Intendencia Empresas de Manejo de Residuos Sólidos

33 Conclusiones - WTE ofrece una solución eficiente y sustentable a los siguientes desafíos críticos: Política Medioambiental Basura es reducida en 90% Empresas relacionadas al manejo de residuos tienen alternativas para tratar la basura Cambio Climático exige reducir emisiones (CO2) venta Bonos de CO2 Política Energética: Gobierno busca garantizar autoabastecimiento y diversificar recursos energéticos. Meta de 15%: Energías Renovables No Convencionales (2010) - WTE es una tecnología probada y es ampliamente usada a nivel mundial. - Su viabilidad dependerá fuertemente del trabajo coordinado y comprometido de los actores involucrados. En particular el apoyo del Gobierno es crítico.

34 Waste-To-Energy Research and Technology Council Objetivos: Avanzar y promover el manejo sustentable de residuos sólidos a nivel global. Procura aumentar la recuperación global de energía y materiales provenientes de residuos sólidos y mejorar la eficiencia tecnológica y medioambiental de las plantas WTE en los EE.UU. y el mundo.

35 Suecia Destino final de los residuos s 鏊 idos domiciliario generados el a 隳 2005 (%) 10.5% 33.9% 4.8% 0.6% 50.2% Waste-to-Energy Reciclaje Tratamiento Biologico Relleno Sanitario Residuos Peligrosos Suecia es un país pionero en desarrollar sistemas y tecnologías para el manejo de residuos sólidos. Generación de basura domiciliaria y comercial toneladas (Año 2005) Calefacción Central MWh Electricidad MWh

36 Suecia en ExpoAmbiental 2007 País líder en desarrollo de WTE en el mundo Participa en Expoambiental 2007 con una importante delegación (10 empresas) y algunos de los principales expertos del mundo en WTE, entre otros: - Borlänge Energy - Umeå Energy LOS INVITO A VISITAR PABELLON DE SUECIA STAND 3-30

37 Agradecimientos Ronny Arnberg, Borlange Energy (Suecia) Rob Graham, Covanta Energy (EE.UU) Prof. Nicholas Themelis, Columbia University (EE.UU.) Fernando Leon, KDM (Chile) Anders Aberg, Borlange Energy (Suecia) Jorgen Carlsson, Umea Energy (Suecia)