La fuente de energía que hay dentro de ti: excrementos humanos contra el cambio climático

Sebastián Aguirre
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En Australia dan un nuevo paso en el uso de desechos humanos para generar energía. Foto: Getty Images.
En Australia dan un nuevo paso en el uso de desechos humanos para generar energía. Foto: Getty Images.

En una región como Latinoamérica, en la que la Agencia Internacional de Energía calcula que el consumo de electricidad crecerá un 80% hacia 2030 –y solo en Centroamérica será del 120 %–, la necesidad de contar con fuentes de energías renovables no contaminantes se hace imperativa para poder suplir esa demanda sin que el medio ambiente sufra. Y si una de las soluciones está en nuestras manos, o literalmente, dentro de nuestro cuerpo, crece el optimismo de que estas fuentes aumenten su participación.

Ya en septiembre, Yahoo Finanzas había contado cómo la empresa mexicana Sistema.bio estaba convirtiendo el estiércol de ganado en biogás (principalmente metano), utilizando unos biodigestores –similares a unos contenedores– para procesar la materia orgánica. De este modo, el combustible sirve para prender estufas o activar motores de maquinarias.

Ahora, en octubre, el Ayuntamiento de Logan, una ciudad del estado australiano de Queensland, ha logrado con éxito convertir los desechos humanos en energía, en su planta de tratamiento de aguas residuales de alta tecnología de Loganholme.

La Oficina de Prensa del Ayuntamiento, en respuesta a un cuestionario enviado por Yahoo Finanzas, manifestó que empresas de servicios públicos y ayuntamientos de ciudades de Alemania, EE.UU. y el Reino Unido “están esperando los resultados de la planta de demostración para poder construir su propio caso de negocio y hacer una instalación de gasificación en sus plantas de tratamiento de aguas residuales –PTAR–”.

¿Cómo convierten los desechos humanos en energía?

Según las respuestas del Ayuntamiento de Logan, el proceso consiste en la gestión de biosólidos mediante la producción de una sustancia reutilizable llamada biocarbón.

“El Ayuntamiento, junto con los socios del proyecto Pyrocal y Downer, han estado probando un proceso en el que los lodos de depuradora (biosólidos) se hornean a temperaturas extremas para producir biogás. Luego, el biogás se utiliza para calentar los biosólidos restantes, convirtiéndolo en un ‘biocarbón’, adecuado en especial para fines agrícolas”, explican desde Logan.

Entre los beneficios, el gobierno local calcula que el proceso les ahorrará a los contribuyentes alrededor de 500.000 dólares australianos al año (700.000 dólares americanos) y reducirá significativamente su huella de carbono. Su meta es que en 2022 lleguen a la neutralidad de carbono, siguiendo un plan aprobado en 2017.

El proceso reducirá la producción de CO2 en 4.800 toneladas anuales y evitará que los contaminantes orgánicos entren en el suelo.

“Los ayuntamientos de Australia y el extranjero han quedado impresionados por la innovación y los beneficios medioambientales del ensayo”, resaltó el gobierno local.

Energía para utilizar a pequeña escala

Amit Gross, director del Zuckerberg Institute for Water Research, de la Ben Gurion University of the Negev en Israel, es un investigador que se ha especializado en explorar la eficiencia en el uso de energía de las excreciones humanas y otros usos posibles. Desde su país, le explicó a Yahoo Finanzas cuál puede ser el alcance del uso de este proceso.

“Según nuestra investigación, es posible tratar los desechos humanos de manera segura y sostenible de una manera que recupere la energía y los nutrientes. Normalmente, esta energía se utiliza y se utilizará a pequeña escala / de manera descentralizada. Una operación a mayor escala puede ser posible solo siguiendo un cambio de paradigma en el tratamiento de desechos humanos”, señaló.

Gross explicó para Yahoo Finanzas cuatro maneras en que es posible convertir las heces humanas en energía:

  1. Mediante digestión anaeróbica: significa que el estiércol (materia orgánica húmeda) es digerido o degradado por bacterias sin la presencia de oxígeno (aire). Durante este proceso las bacterias obtienen energía y se multiplican, y se emite biogás. Dado que no hay oxígeno externo involucrado, el gas está compuesto principalmente de metano (CH4), hasta aproximadamente un 70 %, que es la fuente de energía y CO2. El gas se puede utilizar para calentar o como "combustible" para hacer funcionar un generador de electricidad. Este proceso es simple, pero no el más eficiente, ya que se desperdicia mucha energía y los subproductos a menudo no son seguros para su uso directo.

  2. Conversión térmica de excreciones humanas en material carbonizado (biocarbón) en una pirólisis seca: en este proceso, el estiércol se seca y luego se calienta a 400 - 800 grados centígrados sin la presencia de oxígeno, y luego se convierte en biocarbón que puede usarse como fuente de energía. Si bien el producto es estéril y seguro para su uso, la energía necesaria para producir el biocarbón suele ser similar o superior a la almacenada en los desechos. Por lo tanto, este método no se considera una solución demasiado buena.

  3. Pirólisis húmeda o carbonización hidrotermal: conversión térmica de los desechos húmedos en una "olla a presión" especial donde se calientan a 180-250 ºC bajo presión autogenerada, y en minutos se convierte en material carbonizado o hidrocarburo estéril, que es una excelente fuente de energía y contiene al menos tres veces más energía de la que se necesita para prepararlo. El líquido restante es fuente de nutrientes. Durante este proceso también se están degradando diversos contaminantes y microcontaminantes y, por lo tanto, lo considero el mejor tratamiento hasta ahora.

  4. La licuación hidrotermal: convierte los desechos húmedos en combustible líquido a temperaturas más altas. Mientras que el combustible es de mejor calidad que el hidrocarburo, el balance energético es negativo, lo que significa que al igual que en la pirólisis en seco, se requiere más o similar energía para preparar la fuente de energía, en comparación con la cantidad que en ella está almacenada.

  5. La gasificación y otros métodos para la recuperación de energía se utilizan menos, y específicamente en configuraciones descentralizadas más pequeñas.

¿Cuánto excremento se necesita para producir suficiente energía?

El investigador Amit Gross explicó que esto depende del método que se utilice. Para la carbonización hidrotermal, 2 kilogramos de excreciones humanas darán como resultado uno de hidrocarburo, con un valor calórico de 28 megajoules (MJ) o 7,7 KWh. “Si se supone que una persona consume en promedio 30 kWh por día (en el mundo desarrollado), se necesitarían aproximadamente 4 kg de carbón para satisfacerlo (o aproximadamente 8 kg de desechos humanos)”.

Gross agrega que una persona normal produce de media diaria de unos 0,5 kg de excreciones, lo que puede producir alrededor del 6-7 % del consumo de energía. “Todo esto es potencial pero si multiplica por 100.000 habitantes, necesitará las heces de 1.600.000 para proporcionarles energía suficiente”.

Otras ciudades que han explorado este método

En el mundo ya ha habido experimentos de este tipo en el pasado. Bristol, en Inglaterra, estuvo experimentando entre 2015 y 2016 con un transporte denominado el “poo bus”, pues la energía con la que se movilizaba era producida con desechos humanos.

El legado de ese proyecto se materializó en 2020, con la inclusión inicial de una flota de 27 buses, de un total de 77 que utilizan biometano, aunque dejó de lado las heces humanas y migró hacia los derechos orgánicos como restos de alimentos.

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