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179 6.3. PLAN DE ACCIÓN PARA TECNOLOGÍA A1: CAPTACIÓN DE GAS DE RELLENO SANITARIO Y DE GAS DE BOTADERO DE BASURA PARA EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO EN RELLENOS SANITARIOS YA EXISTENTES (O BOTADEROS DE BASURA CERRADOS 6.3.1. Descripción de la tecnología y razones de priorización La descomposición anaeróbica de la materia orgánica depositada en los rellenos sanitarios y en botaderos de basura a cielo abierto genera la producción de un gas compuesto aproximadamente por 55% de metano (CH4), 40% de gas carbónico (CO 2 ) y 5% de nitrógeno (N 2 ) más otros gases minoritarios. El gas recuperado es un gas combustible y tiene potencial de aprovechamiento energético (OLIVEIRA, 2000, 2004). En lugar de que el gas sea simplemente emitido a la atmósfera, éste puede ser drenado, canalizado, filtrado y encaminado para equipos de generación eléctrica (motores de combustión interna y mini turbinas a gas acoplados a generadores, células a combustible, etc.) y/o a equipos de aprovechamiento térmico (co-generación, cocción, iluminación, calefacción). La captación del biogás de un relleno sanitario maduro (cerrado definitivamente o con gran cantidad de RSM acumulados) obedece a tasas de captación de biogás bajas (entre 30 - 35% del volumen generado), por lo que la mayoría del metano generado sigue emitiéndose directamente a la atmósfera. Un mayor desarrollo se encuentra en el numeral 3.7 del Informe de Medio Término (Portafolio y Priorización de Tecnologías para generación eléctrica a partir de RSU). Esta tecnología no incentiva la creación de rellenos sanitarios (peor de botaderos de basura a cielo abierto) per se, sino, el aprovechamiento energético del gas generado en rellenos sanitarios y en botaderos de basura ya existentes, con o sin infraestructura para captación del gas. Si el relleno sanitario o botadero de basura no cuenta con las instalaciones para la captación del gas, esta tecnología igualmente puede ser adaptada al lugar (perforación de pozos, instalación de ductos, etc.). Si el relleno sanitario ya cuenta con la infraestructura para captación de ―gas de relleno sanitario‖ y se acostumbra la quema simple del gas en una antorcha o flare, la alternativa tecnológica propuesta para la mitigación de GEI es el aprovechamiento energético de este gas como combustible para generación eléctrica. Esta tecnología ya ha sido usada en el país, por ejemplo, se la usó para extraer el gas generado en el antiguo botadero a cielo abierto de Zámbiza, cercano a la ciudad de Quito. En el mencionado proyecto, el gas capturado es simplemente quemado y hasta la actualidad no se ha implementado la etapa de aprovechamiento energético que estaba inicialmente contemplada en el plan de acción (CARBON FINANCE GMBH, ARA, 2007). Se conoce que esta etapa no se ejecutó debido a problemas técnicos con la calidad del gas extraído (alta humedad y bajo poder calórico) y debido a dificultades en el mercado de comercialización de electricidad para este tipo de aplicaciones (SORIA, 2011). Se demandarían de tratamientos adicionales para que este gas pueda ser usado en motores de combustión interna, lo cual disminuye la rentabilidad del proyecto (OLIVEIRA, 2000).
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6.3. PLAN DE ACCIÓN PARA TECNOLOGÍA A1: CAPTACIÓN DE
GAS DE RELLENO SANITARIO Y DE GAS DE BOTADERO DE
BASURA PARA EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO EN
RELLENOS SANITARIOS YA EXISTENTES (O BOTADEROS
DE BASURA CERRADOS
6.3.1. Descripción de la tecnología y razones de priorización
La descomposición anaeróbica de la materia orgánica depositada en los rellenos sanitarios y en botaderos de basura a cielo abierto genera la producción de un gas compuesto aproximadamente por 55% de metano (CH4), 40% de gas carbónico (CO2) y 5% de nitrógeno (N2) más otros gases minoritarios. El gas recuperado es un gas combustible y tiene potencial de aprovechamiento energético (OLIVEIRA, 2000, 2004). En lugar de que el gas sea simplemente emitido a la atmósfera, éste puede ser drenado, canalizado, filtrado y encaminado para equipos de generación eléctrica (motores de combustión interna y mini turbinas a gas acoplados a generadores, células a combustible, etc.) y/o a equipos de aprovechamiento térmico (co-generación, cocción, iluminación, calefacción).
La captación del biogás de un relleno sanitario maduro (cerrado definitivamente o con gran cantidad de RSM acumulados) obedece a tasas de captación de biogás bajas (entre 30 - 35% del volumen generado), por lo que la mayoría del metano generado sigue emitiéndose directamente a la atmósfera. Un mayor desarrollo se encuentra en el numeral 3.7 del Informe de Medio Término (Portafolio y Priorización de Tecnologías para generación eléctrica a partir de RSU).
Esta tecnología no incentiva la creación de rellenos sanitarios (peor de botaderos de basura a cielo abierto) per se, sino, el aprovechamiento energético del gas generado en rellenos sanitarios y en botaderos de basura ya existentes, con o sin infraestructura para captación del gas. Si el relleno sanitario o botadero de basura no cuenta con las instalaciones para la captación del gas, esta tecnología igualmente puede ser adaptada al lugar (perforación de pozos, instalación de ductos, etc.). Si el relleno sanitario ya cuenta con la infraestructura para captación de ―gas de relleno sanitario‖ y se acostumbra la quema simple del gas en una antorcha o flare, la alternativa tecnológica propuesta para la mitigación de GEI es el aprovechamiento energético de este gas como combustible para generación eléctrica.
Esta tecnología ya ha sido usada en el país, por ejemplo, se la usó para extraer el gas generado en el antiguo botadero a cielo abierto de Zámbiza, cercano a la ciudad de Quito. En el mencionado proyecto, el gas capturado es simplemente quemado y hasta la actualidad no se ha implementado la etapa de aprovechamiento energético que estaba inicialmente contemplada en el plan de acción (CARBON FINANCE GMBH, ARA, 2007). Se
conoce que esta etapa no se ejecutó debido a problemas técnicos con la calidad del gas extraído (alta humedad y bajo poder calórico) y debido a dificultades en el mercado de comercialización de electricidad para este tipo de aplicaciones (SORIA, 2011). Se demandarían de tratamientos adicionales para que este gas pueda ser usado en motores de combustión interna, lo cual disminuye la rentabilidad del proyecto (OLIVEIRA, 2000).
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Fuente: ARA Carbon Finance GmbH, 2007
Figura 12: Antorcha o “flare” usada para quemar el gas recuperado en el antiguo botadero de Zámbiza.
Fuente: ARA Carbon Finance GmbH, 2007
.
Figura 10: Instalación de ductos para captación de gas en el antiguo botadero de
Zámbiza.
Fuente: Alquimiatec, 2007
Figura 11: Perforación de pozos para instalación de ductos en el antiguo botadero
de Zámbiza.
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Entre las tecnologías con mayor calificación durante la priorización, la captación de biogás de relleno sanitario con aprovechamiento energético se considera como una solución efectiva a corto plazo, únicamente para los botaderos o rellenos sanitarios que actualmente se encuentran operando. Esta alternativa no es sostenible en el largo plazo porque no se alinea con la meta de aprovechamiento intensivo de los RSM (mediante clasificación en la fuente, reciclaje, reutilización y aprovechamiento energético), por lo que no debería ser asumida como una solución integral para el manejo de residuos.
6.3.2. Objetivos a alcanzar en la difusión y transferencia de tecnología
Fijar metas de forma cuantitativa es un proceso complejo que demanda de diversos
esfuerzos multidisciplinares y acuerdos políticos. Fijar metas cuantitativas escapa al objetivo
de este estudio. Para fijar metas realistas, justificadas con argumentos técnicos,
económicos, ambientales y sociales válidos se deben desarrollar otro tipo de estudios
complementarios, como: Evaluación del potencial de generación de metano para cada
relleno sanitario y botadero de basura en Ecuador, usando el método de decaimiento de
segundo orden (IPCC, 2006); Estudio del potencial técnico-económico para la tecnología A1,
usando la metodología de curva de abatimiento u otras metodologías de valor presente neto
(VPL); etc.
A pesar de que es difícil fijar metas cuantitativas para ser expuestas por ejemplo, por una
Estrategia Nacional, es posible citar ciertos objetivos estratégicos y resultados
esperados:
Es de interés del Gobierno de Ecuador, incentivar explícitamente la implementación
de tecnología de captación de gas de relleno sanitario y de gas de botadero de
basura, para ser usado con fines energéticos (sea para la producción de electricidad
o para la generación de calor) en rellenos sanitarios o botaderos de basura ya
existentes. No se incentiva la creación de nuevos rellenos sanitarios o
botaderos de basura, a menos de que un estudio caso a caso lo muestre como la
medida más idónea para un Municipio específico.
En principio, esta tecnología es factible de ser implementada en rellenos sanitarios y
botaderos de basura (cerrados o en operación) con un gran volumen de RSM
depositados. Deberá ejecutarse un análisis caso a caso para determinar la
factibilidad. Sin embargo, un objetivo preliminar para el mediano y largo plazo es la
implementación de esta tecnología en los sitios de disposición final de todas
las capitales provinciales y de otros Municipios en donde se estime oportuno
(estudios caso a caso).
6.3.3. Barreras específicas para alcanzar los objetivos esperados de difusión
y transferencia de la tecnología y medidas indicadas que definen un
marco habilitante
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Barreras económicas/financieras y medidas sugeridas
Para la tecnología A1 aplican las barreras comunes y medidas económicas/financieras
comunes analizadas previamente.
Barreras políticas/regulatorias y medidas sugeridas
Barrera Medida
Falta de normas técnicas que
determinen parámetros técnicos para la
captación de gas, instalación de los
equipos y operación de la planta A1.
INEN debe crear una norma técnica
nacional que rija a la tecnología A1.
Barreras institucionales/organizacionales y medidas sugeridas
Barrera Medida
Falta de capacitación en encargados
municipales sobre el tema de gestión
integral de RSM acerca de la tecnología
A1.
Capacitación a Municipios
Capacitación y asistencia insuficiente
sobre el tema impartida por el
MAE/PNGIDS para los Municipios.
Capacitación a MAE/PNGIDS
Insuficiencia de técnicos especializados
en esta tecnología en MAE/PNGIDS.
Programa de formación de profesionales
Barreras técnicas y medidas sugeridas
Barreras Medidas
Incerteza sobre el volumen de biogás
generado y sobre el volumen de biogás
a ser capturado para aprovechamiento
energético, puesto que depende de
múltiples variables no controlables.
Consultoría para calcular el volumen de
gas generado.
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Incerteza sobre la composición química
del biogás capturado (calidad del gas
asociado a cantidad de metano,
contenido de humedad, etc.). Esto
repercute sobre el valor calórico.
Campaña de medición de composición
de gas de relleno sanitario y botaderos
de basura
Dificultad técnica para llevar a cabo
tratamientos de adecuación del gas
extraído.
Asistencia técnica con organismos
internacionales.
No existe oferta local de la tecnología
requerida. No existen empresas
prestadoras de servicios de operación,
mantenimiento. Existe dificultad para
compra de repuestos. En resumen, no
existe una cadena productiva para
difundir ampliamente esta tecnología.
Programa de creación y fortalecimiento de
la cadena industrial para la tecnología A1.
El objetivo es diseñar y construir localmente
toda la tecnología73para la captación y
aprovechamiento del gas de relleno
sanitario o de gas de botadero de basura.
Esto implica también el desarrollo de
sistemas de control automático y monitoreo
durante la succión del gas, medición de la
cantidad de electricidad producida, etc. Es
necesario incentivar el desarrollo de
tecnologías nacionales para perforación
de pozos de captación de biogás,
instalación de redes horizontes, instalación
de bombas de vacío y compresores, diseño
e instalación de secadores y filtros. En este
escenario se considera que la industria
local domina el proceso de adaptación de
motores de combustión interna a diésel o
gasolina para operar con biogás. Se
perfeccionan técnicas para generación
eléctrica interconectada a la red nacional.
Barreras sociales y medidas sugeridas
Barrera Medida
La población asocia a la tecnología de
captura y aprovechamiento de gas de
Campaña de sensibilización
73
Se entiende por tecnología al conjunto de software, hardware y orgware (BOLDT et al., 2012).
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relleno sanitario y de gas de botaderos
de basura con mantener en operación el
relleno sanitario o el botadero de basura,
cuya operación per se ya causa
conflictos sociales.
Programa de capacitación y sociabilización
de la tecnología
6.3.4. Agregación de medidas propuestas para la estrategia de transferencia
y difusión de la tecnología A1
Para la tecnología A1 se aplican el mismo análisis de barreras comunes, medidas
comunes y la consolidación de la estrategia común.
A continuación se detallan algunas medidas específicas para la tecnología A1 ( Ver Tabla
40)
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Tabla 40: Agregación de medidas propuestas para la estrategia de transferencia y difusión de la tecnología A1
Medidaestratégica Acelerar innovación ID&D
Acelerar la implementación
Acelerar la difusión
Instrumentos económicos: inversión directa
Instrumentos económicos: incentivos financieros y fiscales
Evaluación financiera caso a caso para aplicación de tecnología A1.
Instrumentosregulatorios
Norma técnica para regular la implementación de la tecnología A1
Soporte para políticas y leyes
Ordenanza municipal que regule e incentive el uso de la tecnología A1. (casoespecífico Santo Domingo de los Tsáchilas).
Ordenanza municipal regulando la separación de basura en la fuente
Información, educación y sensibilización y entrenamiento de habilidades
Programa de capacitación a Municipios acerca de la tecnología A1
Capacitación a MAE/PNGIDS sobre la tecnología A1.
Programa para formación de técnicos de la tecnología A1.
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Programa de educación a la población sobre la importancia de la separación en la fuente y reciclaje.
Mecanismos y convenios institucionales - Creación de redes de actores
Programa de asistenciatécnicasobretecnología A1 a Municipios
Investigación, Desarrollo y Demostración (ID&D)
Consultoríaparacálculo de volumen de gas generado en un rellenosanitario o botadero de basuraespecífico
Campaña de medición de la composición de gas de relleno sanitario o botadero de basura.
Mercado, sistema de apoyo y servicios financieros
Programa de creación y fortalecimiento de la cadena industrial para la tecnología A1.
Cooperación internacional y hechos relacionados a Derechos de Propiedad Intelectual
Convenio de asistencia técnica para transferencia y difusión de tecnología A1
SIMBOLOGÍA: Período de acción
corto plazo (0 - 5 anos)
medio plazo (5 - 10 anos)
largo plazo (10 - 20 anos)
6.3.5. Priorización y caracterización de las medidas propuestas para tecnología A1.
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Tabla 41: Priorización y caracterización de las medidas propuestas para tecnología A1
Medidaestratégica Priori-dad Justificación
Quiéndeberíahacerlo? Duración
Medidas para monitore-ar, reportar y verificar
Costosestimados
Instrumentos económicos: inversión directa
Instrumentos económicos: incentivos financieros y fiscales
Evaluación financiera caso a caso para aplicación de tecnología A1.
Es fundamental hacer una evaluación financiera detallada, con datos específicos de la región, para validar y sociabilizar la viabilidad financiera de proyectos específicos que usen tecnología A1
Municipios en alianza con MAE. Asistencia técnica de organizaciones internacionales y consultoras nacionales. 5 meses
Informes finales de la consultoría 50.000 USD
Instrumentosregulatorios
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Norma técnica para regular la implementación de la tecnología A1
Una norma técnica que dicte las especificaciones técnicas de cada etapa de un proyecto que use tecnología A1 es fundamental, desde la perforación de pozos, la instalación de ductos, la captación y tratamiento de gas, y su uso final para generación eléctrica. INEN, MEER, MAE 8 meses
Norma técnicaaprobada y publicada 50.000 USD
Soporte para políticas y leyes
Ordenanza municipal que regule e incentive el uso de la tecnología A1. (caso específico Santo Domingo de los Tsáchilas).
Es preciso contar con una ordenanza municipal que contemple las especificidades del Município y su población, y que regule los aspectos relacionados a la instalación, operación y mantenimiento de la planta con tecnología A1.
Municipios, MAE, MEER, INEN
8 meses Ordenanzaaprobada y publicada
50.000 USD
Ordenanza municipal regulando la separación de basura en la fuente
Es preciso contar con una ordenanza municipal que contemple las especificidades del Municipio y su población, y que regule los aspectos relacionados a la separación en la fuente y reciclaje en sector residencial y comercial.
Municipios, MAE, MEER 8 meses
Ordenanzaaprobada y publicada 50.000 USD
Información, educación y sensibilización y entrenamiento de habilidades
Programa de capacitación a Municipios acerca de la tecnología A1
El proceso de transferencia y difusión tecnológica depende en gran medida de la capacitación de las autoridades y técnicos municipales relacionados directamente
MAE, MEER, Municipios, Universidades, organizaciones 8 meses
Número de municipios que
1.000.000 USD
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con el tema de gestión de residuos municipales.
internacionales recibieron capacitación
Capacitación a MAE/PNGIDS sobre la tecnología A1.
El proceso de transferencia y difusión tecnológica depende en gran medida de la capacitación de las autoridades y técnicos en el Ministerio de Ambiente, específicamente al interior del Programa Nacional de Gestión de Residuos Sólidos, relacionados directamente con el tema de gestión de residuos municipales.
Universidades, consultoresnacionalesprivados, organizacionesinternacionales 4 meses
Técnicos de MAE/PNGIDS deben rendir y aprobar prueba técnica 60.000 USD
Programa para formación de técnicos de la tecnología A1.
Un curso técnico de formación de profesionales contribuirá con la oferta de profesionales capacitados que trabajen en la instalación, operación y mantenimiento de la planta con tecnología A1.
Universidades, MEER, MAE, SENESCYT, MIPRO 8 meses
Número de profesiona-les formados por período de clases
500.000 USD
Programa de educación a la población sobre la importancia de la separación en la fuente y reciclaje.
La ciudadanía en general debe estar consciente de la importancia de la separación de basura en la fuente y del reciclaje. Deben entender que la basura es responsabilidad de todos, que la basura puede ser fuente de energía y fuente de materia prima.
Municipios, MAE, MIPRO 1 año
Encuesta para determinar el grado de recordación del mensaje
500.000 USD
Mecanismos y convenios institucionales - Creación de redes de actores
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Programa de asistenciatécnicasobretecnología A1 a Municipios
MAE/PNGIDS debe continuar con su labor de capacitación y asistencia técnica a los Municipios sobre el tema de gestión integral de RSM, haciendo esta vez especial énfasis en la tecnología A1. Otrasinstitucionesdebensumaresfuerzos.
MAE/PNGIDS, Municipios, MEER
Indetermi-nado
Número de municipios que recibieron capacitación
No determina-do
Investigación, Desarrollo y Demostración (ID&D)
Consultoríaparacálculo de volumen de gas generado en un rellenosanitario o botadero de basuraespecífico
Esta consultoría debe aplicar el método de cálculo de IPCC de "decaimiento de segundo orden" para estimar la producción de biogás a lo largo del ciclo de vida del relleno sanitario o botadero de basura. Esta es una buena forma de estimar el mejor momento para la extracción de gas.
Consultoresnacionales, asistenciatécnicainternacional, universidades 6 meses
Informe final de la consultoría 60.000
Campaña de medición de la composición de gas de relleno sanitario o botadero de basura.
Estas mediciones permitirán conocer con mayor grado de precisión y certeza cuál es el contenido promedio del gas generado en un determinado relleno sanitario o botadero de basura
Consultoresnacionales, MAE, MEER, asistenciainternacional, universidades 8 meses
Informe final de la consultoría 80.000
Mercado, sistema de apoyo y servicios financieros
Programa de creación y fortalecimiento de la cadena industrial para la tecnología A1.
Un país soberano debe invertir en desarrollar una industria sólida nacional, disminuyendo así la dependencia
SENESCYT, MIPTRO, Cámaras de comercio, 5 años
No determina-do
No determina-do
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internacional (importaciones) de conocimiento y tecnología. Esprioridad del Gobiernotrabajarparafortalecer la soberanía.
Industria, Sector privado, Bancos, asistenciainternacional, etc.
Cooperación internacional y hechos relacionados a Derechos de Propiedad Intelectual
Convenio de asistencia técnica para transferencia y difusión de tecnología A1
El conocimiento y experiencias acumuladas por organizaciones internacionales puede contribuir para acelerar en Ecuador el proceso de transferencia y difusión de la tecnología A1.
Asistencia internacional, INER, MEER, MAE, Universidades, Municipios, etc. 2 años
Número de convenios firmados con organizaciones internacionales
