La sostenibilidad urbana y la eficiencia energética se han convertido en ejes claves de las estrategias urbanas para las ciudades de todo el mundo, especialmente en un contexto de creciente preocupación por el cambio climático y la contaminación ambiental. La ciudad de Cuenca, en Ecuador, ha dado un paso innovador al implementar un proyecto de generación de energía a partir de biogás en su relleno sanitario de Pichacay. Este proyecto no sólo ha permitido la producción de electricidad limpia, sino que también ha contribuido a la reducción de gases de efecto invernadero y ha fomentado una nueva percepción de los residuos sólidos como recursos valiosos. A través de la colaboración público-privada y la participación comunitaria, Cuenca se ha posicionado como un modelo a seguir en América Latina.

Biogás y energía limpia: un hito para Cuenca

En julio de 2017, Cuenca inauguró la central de generación a biogás en el relleno sanitario de Pichacay, marcando un avance significativo en la producción de energía limpia. Este proyecto utiliza los residuos sólidos como recurso, extrayendo biogás, compuesto principalmente de metano, para generar electricidad. El metano, uno de los gases de efecto invernadero más potentes, es un subproducto de la descomposición de la materia orgánica en los desechos. A través de un sistema de tuberías, el gas se captura y se utiliza para accionar motores de combustión interna que producen electricidad.

La capacidad de la planta es notable, produce aproximadamente 5.200 MWh de electricidad al año, suficiente para abastecer a 2.800 familias o cargar cerca de 1.400 vehículos eléctricos durante el mismo periodo. Este logro no sólo promueve la generación de energía renovable, sino que también convierte a Cuenca en una ciudad pionera en la gestión de residuos sólidos.

Uno de los impactos más importantes del proyecto es la reducción de gases de efecto invernadero. Desde su puesta en marcha, se han reducido 162.000 toneladas de CO₂ equivalente, lo que equivale a retirar 37.000 vehículos ligeros de las calles durante un año. Este es un avance crucial en la lucha contra el cambio climático, dado que el metano es 28 veces más potente que el CO₂ en términos de su capacidad de atrapar calor en la atmósfera.

Desafíos en el desarrollo e implementación del proyecto

El éxito del proyecto de generación a biogás en Cuenca no estuvo exento de desafíos. A lo largo de su desarrollo e implementación, surgieron varias dificultades técnicas y operativas que exigieron soluciones rápidas y eficientes.

1. Extracción y captura de biogás: Uno de los mayores retos fue la captura eficiente del biogás generado en el relleno sanitario, antes de que se disipara. Debido a la ausencia de tecnologías para la perforación de rellenos sanitarios en Ecuador, hubo que buscar soluciones en países vecinos, implementando inicialmente pozos construidos mediante perforación para extraer y transportar el gas. Posteriormente, y hasta la fecha, se construyen sistemas continuos que se levantan al mismo ritmo de crecimiento de los cubetos de residuos. La metodología actualmente aplicada permite alcanzar una eficiencia de extracción en promedio del 30%. Mejorar esta cifra es crucial para maximizar la capacidad de generación de energía, por lo que, los procesos y mecanismos que se están implementando, apuntan a alcanzar una eficiencia del 50%.

• Variabilidad en la producción de gas: La producción de biogás no siguió las curvas esperadas basadas en estudios previos. El biogás se generó más rápidamente de lo anticipado, lo que planteó el reto de aprovecharlo en un periodo más corto para evitar su pérdida. Esta situación obligó a la empresa a ajustar sus tiempos de operación.

• Cambio en la metodología: Debido a la rápida depleción del biogás, se tuvo que modificar la metodología de su aprovechamiento. Este cambio impactó directamente la operación del relleno sanitario y exigió una intervención más directa por parte de la Empresa Municipal de Aseo de Cuenca (EMAC EP) y sus socios. Las nuevas prácticas incluyeron una mayor supervisión y ajuste constante en las zonas donde el gas se genera.

• Operaciones en tiempo real: La coordinación en tiempo real entre el equipo de operaciones y EMAC EP resultó ser un desafío logístico importante. Asegurar que el biogás fuera capturado y utilizado de manera eficiente requirió una sincronización constante, lo que aumentó la complejidad operativa del proyecto.

• Pérdidas de materia orgánica: La lixiviación y las fugas durante el proceso de descomposición de los residuos provocaron la pérdida de materia orgánica, lo que disminuyó la cantidad de biogás disponible para la generación de energía. Este fenómeno es un desafío continuo en la optimización del proceso y requiere ajustes técnicos constantes para minimizar las pérdidas.

• Logística y construcción: La construcción de la infraestructura necesaria para el proyecto implicó un complejo proceso de coordinación de obras civiles, eléctricas y de instalación de redes de gas. La magnitud de las operaciones logísticas también supuso un reto considerable, tanto en términos de recursos como de tiempo.

Colaboración público-privada y participación comunitaria

El éxito de esta iniciativa ha sido posible gracias a la estrecha colaboración entre EMAC EP y BGP ENGINEERS, a través de la compañía mixta EMAC-BGP ENERGY CEM. Esta alianza público-privada ha superado los obstáculos logísticos y operativos, permitiendo la implementación de tecnologías avanzadas para la captura y aprovechamiento energético del biogás.

Otro componente esencial ha sido la participación activa de la comunidad. La ciudad ha promovido la clasificación de residuos en la fuente, impulsando una cultura de valorización de los residuos sólidos. A través de programas educativos y la implementación de centros de acopio y puntos limpios, Cuenca ha logrado involucrar a sus ciudadanos en la gestión responsable de los desechos, lo que ha aumentado la eficiencia del proyecto de biogás.

Perspectiva a futuro

La sostenibilidad a largo plazo del proyecto está asegurada con la expansión planificada del relleno sanitario de Pichacay, que recibe alrededor de 550 toneladas de residuos al día. Esta ampliación, que incluye sistemas de extracción de biogás, extenderá la vida útil del relleno hasta al menos 2035.

Además, la expansión incluye la construcción de una planta de compostaje financiada por la Agencia de Cooperación Internacional de Corea (KOICA), que será la más grande del país. Esta planta permitirá duplicar la producción de compost, fomentando la economía circular y mejorando la sostenibilidad del sistema de gestión de residuos en Cuenca.

El proyecto de generación de electricidad a partir de biogás en Cuenca ha establecido un precedente en América Latina y el mundo. Al transformar los residuos sólidos en una fuente de energía renovable, Cuenca ha demostrado que es posible abordar los desafíos ambientales y energéticos de manera innovadora y sostenible. La experiencia de la ciudad es un ejemplo inspirador de cómo la innovación tecnológica y la colaboración efectiva pueden convertir los desafíos ambientales en oportunidades de desarrollo sostenible. A pesar de los desafíos técnicos y logísticos, la ciudad ha demostrado que, con visión y compromiso, es posible crear soluciones que beneficien al medio ambiente y a la economía local.