Evaluación ambiental de escenarios de tratamiento de aguas residuales y producción de hidrógeno verde. Caso de estudio industria vitivinícola, Chile

Abstract

Entendiendo el nexo agua - energía y la crisis de ambos por su disponibilidad e impacto ambiental, es que en los últimos años se han explorado nuevas tecnologías y planificación para salvaguardar el potencial productivo y disminuir los efectos del cambio climático.

La industria de tratamiento de aguas es responsable por el 1,6 % de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) alrededor del mundo, y del 3 % del consumo energético. Es en este contexto que se realiza un estudio de impacto ambiental para diferentes tecnologías de tratamiento de aguas, considerando como caso de estudio la industria vitivinícola, pues sus RILes con alta carga orgánica presentan el potencial de producir H2.

El principal objetivo de este trabajo es caracterizar y evaluar ambientalmente los escenarios propuestos, empleando metodologías reportadas en la literatura, tales como el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y el Concepto Integrativo de Desarrollo Sostenible (ICoS), incluyendo otros indicadores sistémicos. Los tratamientos estudiados corresponden a los reactores de lodos activados (caso base), además de los reactores membrana (MBR y AnMBR) y una línea de aprovechamiento de H2 para su uso in-situ como energía eléctrica.

Entre los principales resultados se encuentra que al menos en términos de GEI, todas las alternativas propuestas presentan potenciales ahorros de emisiones por sobre las 7.000 ton CO2eq a lo largo del ciclo de vida definido en 20 años, en comparación con el caso base. Sin embargo, cuán significativo es este ahorro entre las diferentes alternativas depende de las consideraciones empleadas, una de las cuales consiste en el incluir o no el CO2 definido como biogénico por el IPCC.

En términos de los indicadores ICoS, se obtuvo que es necesario expandir las dimensiones evaluadas y generar la jerarquización de estas. Por otro lado, los indicadores sistémicos construidos agrupan los beneficios e impactos de cada caso, en donde los escenarios productores de H2 sobresalen obteniendo puntajes sobre 10 veces mayores que el resto. Particularmente, el caso con uso de H2 in-situ, presenta beneficios anuales evaluados en $800.000 aprox., mientras que las emisiones son del orden de las 800 [ton CO2eq/a], y el consumo de hormigón para la construcción rondea las 1.050 [ton], estableciendose como el escenario más ventajoso.

Finalmente, una de las conclusiones es que si bien este trabajo presenta alternativas que permitirían disminuir las emisiones de GEI, se requieren estudios a mayor profundidad.