Podcast estadounidense: Grand Rapids convierte la caca en energía con nuevos biodigestores

Los estadounidenses producen muchos residuos. Una parte se tira al cubo de basura de la cocina o se lleva al vertedero, mientras que otra se tira al inodoro o al triturador de basura.

Al igual que las cosas que tiramos a la basura, muchos de los sólidos de nuestro flujo de aguas residuales eventualmente terminan en el vertedero, donde emiten gases de efecto invernadero y contribuyen al cambio climático.

Sin embargo, en Grand Rapids, la planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad toma la materia orgánica que pasa por su sistema de alcantarillado y la convierte en algo útil: energía.

Básicamente, están convirtiendo la caca en poder.

El Rapid, el sistema de tránsito que opera autobuses alrededor de Grand Rapids y sus suburbios, ha comenzado a convertir los autobuses a motores que puedan funcionar con gas natural comprimido.

Steve Schipper, director de operaciones del Rapid, dijo que el abandono del diésel tuvo una motivación tanto ambiental como financiera. El gas natural produce menos emisiones y es menos susceptible a grandes oscilaciones de precios.

El Rapid circula desde hace algún tiempo con gas natural comprado a DTE. Ahora, parte de ese gas natural provendrá de las aguas residuales de la ciudad.

¿Cómo funciona esto?

La Instalación de Recuperación de Recursos Hídricos es donde termina todo lo que se tira por un inodoro o triturador de basura de Grand Rapids.

Jared Grabinski, subgerente de servicios ambientales de la instalación, ha desempeñado un papel importante en la puesta en funcionamiento del biodigestor de la ciudad, valorado en 85 millones de dólares. Un biodigestor es un sistema que convierte los residuos en una forma de gas natural comprimido.

Antes de que los residuos sólidos lleguen a los biodigestores, hay una serie de procesos para separar los residuos que quieren de los que no.

“Aquí es donde viene la primera parte del proceso físico de separación de las aguas residuales”, dijo Grabinski, refiriéndose a las cribas giratorias que atrapan los elementos más grandes que no pertenecen. "Colaremos cualquier cosa de más de un cuarto de pulgada en nuestras rejillas de barras y reduciremos la velocidad lo suficiente como para que la arena, la arena, las conchas, la tierra y las rocas caigan del proceso".

Luego, la instalación bombea todas las aguas residuales que pasaron a través de esas primeras pantallas a tanques de cemento profundos en el exterior. Luego reducen la velocidad del agua que llega a aproximadamente un pie por segundo.

“Estas pasadas son para quitar arena. Ahí es donde reducimos la velocidad lo suficiente como para que las cosas más pesadas se salgan de la suspensión”, dijo Grabinski. "Cosas más pesadas, gravilla, arena, conchas marinas, rocas, cualquier cosa que sea lo suficientemente grande o pequeña como para atravesar las pantallas, pero lo suficientemente pesada como para asentarse".

El resto del agua pasa a la siguiente fase de tratamiento donde vuelven a ralentizar el agua. Las barras que se mueven lentamente eliminan los aceites o la espuma de la superficie.

"En este punto, las aguas residuales irán a parar a la carne y las patatas del proceso de tratamiento, el tratamiento biológico", dijo Grabinski.

Una vez que han separado toda la arena y la grasa, hay un montón de material orgánico mezclado con el agua. Eso es lo que llaman “efluente primario”. Lo mezclan con lo que se llama "lodo activado por retorno" para crear un "licor mezclado".

“Entonces, la comida y los insectos se mezclan y luego comienzan el proceso de tratamiento nuevamente”, dijo Grabinski.

El personal vela por que el equilibrio adecuado de microorganismos y residuos llegue al biodigestor. Añaden oxígeno para que los insectos sigan creciendo.

"Esa acción burbujeante proporciona mezcla y contacto entre la comida y los insectos, y también le da a la biología aire para respirar... para producir más de sí mismos", dijo Grabinski. "Las células seguirán replicándose a medida que se utilicen esos contaminantes en el agua".

El agua que se enviará de regreso al Grand River se separa y luego se desinfecta con luz ultravioleta.

“Y aquí está nuestro último tanque de sedimentación. Así que aquí es donde los insectos, ahora que están contentos, están llenos”, dijo Grabinski. "Producen una baba zoogleal y se mantienen unidos".

Ahora que los insectos están en bandadas comiendo los desechos y hay agua limpia dirigiéndose al río, finalmente puede ir a los biodigestores.

Los Biodigestores

Los biodigestores son tres cilindros gigantescos en la propiedad con capacidad para 1,4 millones de galones cada uno.

Al igual que el estómago, el interior del biodigestor es un ambiente cálido y húmedo donde los microorganismos digieren lo que entra. A medida que esos insectos devoran el material orgánico, producen gas. Un componente importante del biogás que están creando es el gas metano y el dióxido de carbono.

“Puedes mirar hacia el digestor. Básicamente, son simplemente burbujas negras arremolinándose... Las burbujas son el gas que sale de la solución y la mezcla bombea simplemente mezclándolo y haciéndolo girar”, dijo Grabinski.

En lugar de enviar estos residuos a un vertedero y enviar todo el biogás a la atmósfera, el biodigestor lo captura. Luego pasa por una serie de procesos que lo convertirán de esta mezcla de metano, dióxido de carbono y otras sustancias en metano puro, que es lo que luego la ciudad puede vender a DTE.

Cómo se filtra el metano de la mezcla de biogás

"Lo pasamos por un sistema de triple membrana", dijo Russ Lewis, supervisor de operaciones de la instalación. “Tiene que pasar por una eliminación de condensación y pasa por cilindros de eliminación de COV de siloxano para eliminar cualquiera de ellos. Y luego pasa por el sistema de triple membrana que elimina el CO2 y el gas que sale con el CO2. Lo pasamos por otra sección y elimina lo poco que podemos a través de otro conjunto de membranas”.

Las pantallas monitorean cada paso del sistema de tratamiento de aguas residuales y del biodigestor. Realizan un seguimiento de la rapidez con la que fluye el agua, informan las lecturas de temperatura y presión dentro de los biodigestores y monitorean las estaciones de bombeo que tienen repartidas por toda la ciudad.

Una vez que el gas está completamente limpio y es químicamente idéntico al gas natural comprimido que proviene de otras fuentes, se introduce en un gasoducto DTE.

Esto es lo que se puede utilizar para alimentar los autobuses.

Uriah Thompson, residente de Grand Rapids desde hace 46 años, ha estado usando el autobús para su viaje diario y nunca había oído hablar del biodigestor que ayuda a alimentar los autobuses de Rapid.

“Sé que la Tierra está siendo contaminada todos los días. Cada día. Así que estoy bien con la forma natural”, dijo Thompson.