La nueva oportunidad energética a partir de residuos orgánicos

ELECTRICIDAD A PARTIR DE RESIDUOS ORGÁNICOS: la nueva oportunidad energética para las empresas

¿Alguna vez te has preguntado qué ocurre con las toneladas de residuos orgánicos que se tiran cada día en supermercados, granjas, restaurantes o industrias alimentarias? La mayoría terminan en vertederos, donde se descomponen lentamente liberando metano, un gas  de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global 25 veces superior al CO2 (medido durante un periodo de 100 años). VER https://unece.org/unece-and-sdgs/managing-methane-better-climate? 
Pero la historia está empezando a cambiar. Lo que antes era un pasivo ambiental hoy puede convertirse en electricidad reutilizable… siempre y cuando sepamos cómo almacenarla de forma eficiente; Aquí es donde entran en juego las baterías de almacenamiento.
Hoy en día, gracias a nuevas tecnologías, esos mismos residuos pueden transformarse en electricidad limpia, lista para alimentar fábricas, barrios enteros o incluso vehículos. Sin embargo la energía generada por estos procesos no siempre se produce cuando se necesita. En este sentido, es fundamental integrar sistemas de almacenamiento capaces  de guardar el excedente eléctrico y liberarlo en momentos de demanda. En SunSpec Energy tenemos  a disposición varias opciones de baterías y sus complementos,  necesarios para lograr los objetivos de producción de la empresa de forma eficiente y eficaz.

¿Cómo se convierte la basura orgánica en energía?

La valorización energética de biomasa residual- o bioenergía a partir de residuos orgánicos- integra microbiología, bioquímica, termodinámica y química de procesos para transformar residuos en vectores energéticos (bioásg, syngas, bio-oil, electricidad directa) y coproductos (digestato, biochar). Las rutas tecnológicas se eligen según composición, humedad, relación C/N, sólidos volátiles, tamaño de partícula y presencia de inhibidores (sales, amonio, sulfuros, lignina, grasas)

1. Conversión biológica: digestión anaerobia (DA)
 

    La DA convierte la materia orgánica biodegradable en biogás (principalmente CH4 y CO2) y digestato utilizable como enmienda. A nivel microbiano, el proceso ocurre en cuatro etapas acopladas:
1.1. Hidrólisis (enzimas extracelulares:celulasas, proteasas, lipasas) : polímeros (celulosa, proteínas, triglicéridos) en monómeros.
1.2 Acidogénesis (bacterias fermentativas): ácidos grasos volátiles (AGV), etanol, H2, CO2.
1.3 Acetogénesis (bacterias sintrofias) : acetato,H2, CO2 a partir de AGV.
1.4 Metanogénesis (arqueas metanogénicas): CH4 a partir de acetato (vía acetoclástica) o de H2/CO2 (vía hidrogenotrófica).
VER https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/anaerobic-digestion?

Uso del biogas:

- Generación eléctrica y térmica (motores CHP, microturbinas).
- SOFC/turbinas tras depuración profunda para alta eficiencia.
- Upgrading a biometano (inyección a red/vehicular) por scrubbing de agua, absorción química (amines), membranas o PSA.

2. Conversión termodinámica: pirólisis y gasificación (residuos secos)

2.1 Pirólisis 
    Calentamiento rápido de biomasa seca en ausencia de O2→ bio-oil, syngas (gases permanentes) y biochar. La pirólisisa rápida (≈10-200ºC/s, altos gradientes de calentamiento y residencia ＜2 s) maximiza bio-oil (～50-70%, según materia prima y condiciones). La pirólisis lenta favorece el biochar.
VER ( T. Kan, V. Strezov y T. J. Evans, "Pirólisis de biomasa lignocelulósica: una revisión de las propiedades del producto y los efectos de los parámetros de pirólisis", Renewable Sustainable Energy Rev. 57, 1126-1140 (2016)

Aplicaciones:

- Bio-oil para calderas o upgrading a combustibles/químicos.
- Biochar para suelo (sumidero de C) o filtros.
- Syngas para calor/proceso.

2.2 Gasificación (con agentes gasificante limitado: aire/O2/ vapor)
    Conversión a gas de síntesis (syngas) rico en CO y H2, con fracciones de CH4, CO2, hidrocarburos ligeros y alquitranes; equipos: lecho fijo ascendente/ descendente y lecho fluidizado ( mejor mezcla/ transferencia). La gestión de alquitranes ( craqueo catalítico/ térmico, filtros) es crítica para proteger motores/ turbinas y síntesis posteriores (F-T, metanol).
VER https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10795124/? 

 3. Conversión bio-electroquímica: pilas de combustible microbianas (MFC):

Las MFC emplean microorganismos exoelectrogénicos que transfieren electrones a un ánodo durante la oxidación de sustratos orgánicos; a través de una membrana de intercambio protónico y un cátodo se obtiene electricidad directa mientras se trata el agua residual. Su densidad de potencia aún es baja frente a DA+CHP, pero hay avances en materiales de electrodos, comunidades microbianas y membranas. Tecnologías hermanas como las celdas de electrólisis microbiana (MEC) producen  H2 con bajo aporte eléctrico externo.
VER  https://microbiologyjournal.org/exploration-of-electrochemcially-active-bacterial-strains-for-microbial-fuel-cells-an-innovation-in-bioelectricity-generation

El paso final para que estos sistemas sean realmente funcionales es el almacenamiento inteligente, y es ahí donde Sunspec Energy se convierte en él aliado perfecto para lograr autonomía energética, estabilidad operativa y retorno económico real. En la tabla 1 se observan varios tipos de baterías según el nivel de producción energética.
 

Empresas que lo están haciendo

Las cervecerías están usando los desechos de la producción para alimentar generadores eléctricos conectados a bancos de baterías. Por ejemplo, Heineken (México), la planta de Meoqui, Chihuahua cuenta con un sistema de digestión anaerobia que aprovecha los residuos de cebada y levadura. La energía generada alimenta procesos térmicos y eléctricos, con bancos de batería para respaldo nocturno. 
VER  https://www.theheinekencompany.com/newsroom/heineken-opens-new-brewery-in-meoqui-mexico

Supermercados convierten alimentos caducados en energía y la almacenan en módulos de baterías. Sainsbury´s  (Reino Unido) utilizan plantas de digestión anaerobia compacta para convertir alimentos caducados en energía eléctrica, que luego se almacena en baterías. También Acciona (España) opera plantas de producción eléctrica con biogas, mediante la integración en línea con una estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR). El objetivo es obtener metano de alto valor calorífico para mejorar el rendimiento energético y pueda ser inyectado en la red.
VER  https://www.letsrecycle.com/news/sainsburys-uses-ad-gas-to-power-uk-stores
         https://www.acciona.com/es/actualidad/articulos/acciona-proyecto-biometano-aprovechamiento-excedentes-renovables

Granjas en toda América Latina usan estiércol y residuos vegetales para auto-abastecerse de electricidad y calor. En México Nopalimex  genera gas y electricidad a partir de la biomasa del nopal.
VER https://nopalimex.mx

¿Resultado? Menos residuos, menos emisiones y mayor independencia energética y producción empresarial.

¿Por qué es una oportunidad estratégica para la empresa?
Reduce costos energéticos a corto plazo.

Convierte un problema(residuos) en un activo.

Permite almacenar energía y usarla cuando realmente se necesita.

Mejora la imagen corporativa frente a clientes e inversores.

Cumple con regulaciones ambientales cada vez más estrictas.

Conclusión
El futuro de la energía no solo está en el viento o el sol, también está en lo que tiramos cada día. Y gracias a las baterías de almacenamiento, esa energía puede ser controlada, almacenada y utilizada de forma estratégica. Transformar residuos en electricidad ya no es ciencia ficción: es un modelo de negocio circular, rentable y sostenible.

En SunSpec Energy, acompañamos a industrias de todos los sectores en la implementación de proyectos solares y planes de eficiencia energética que aseguran ahorros reales y medibles, integrando además soluciones avanzadas de almacenamiento con baterías de almacenamiento para maximizar el aprovechamiento energético.

La basura del pasado… puede ser la luz del mañana 💡y hoy, estamos listos para ayudarte a encenderla.