El dióxido de carbono (CO₂) producido por las plantas de conversión de residuos en energía (valorización energética), es una fuente creciente de emisiones causantes del calentamiento global. En un contexto en el que los marcos gubernamentales nacionales e internacionales exigen alcanzar objetivos de cero emisiones netas en cuestión de décadas, las reglas que rigen las actividades de valorización energética están cambiando: tanto la Unión Europea como el Reino Unido tendrán que limitar las emisiones a partir de 2028, y los operadores británicos deberán monitorizar sus emisiones de CO₂ a partir del 1 de enero de 2026.
Casi la mitad de los residuos no reciclables, como los alimentos, las plantas y el papel, contienen CO₂ , absorbido de forma natural en el estado original de dichos residuos y devuelto a la atmósfera durante su incineración. Este CO₂ biogénico está clasificado como de neutralidad climática, por lo que no se requiere ninguna adquisición de derechos de emisión del RCDE UE o de sistemas locales de comercio de emisiones respecto a este CO₂ emitido.
En consecuencia, la medición precisa del CO₂ biogénico reviste interés para todos los operadores de plantas que queman combustibles fósiles y orgánicos, y que están o estarán obligados a participar en un sistema de comercio de derechos de emisión. La medición y contabilización precisas del CO₂ biogénico permite a los operadores pagar menos impuestos sobre el carbono en el país en el que operan. Además, al declarar bajas emisiones, pueden beneficiarse de créditos de carbono cuando la valorización energética se inscriba en el RCDE en 2028. Los derechos de emisión se pueden vender o conservar para emplearlos más adelante.
Dada la necesidad de contabilizar el carbono y los incentivos financieros que hay en juego, la precisión de las mediciones es fundamental. El proceso se rige por la norma ISO 13833 y EN ISO 13833, de julio de 2013, que normaliza el procedimiento de determinación de la proporción de CO₂ biogénico del volumen total de CO₂ producido en un flujo de emisión. Esta norma especifica un proceso para recabar datos precisos y fiables de las emisiones de CO₂ biogénico, de modo que puedan utilizarse en los sistemas de comercio de derechos de emisiones y en los inventarios de gases de efecto invernadero. Compruebe cuánto podría ahorrar elaborando informes precisos de CO₂ biogénico gracias a nuestra calculadora.
La monitorización de las emisiones de CO₂ biogénico debe permitir la medición de las proporciones porcentuales de CO₂ fósil y biogénico emitidas por el proceso, así como calcular la cantidad de emisiones de CO₂ fósil (en toneladas al año). La norma EN ISO 13833 establece que esto deberá lograrse capturando una muestra del flujo de emisión asociado a la incineración, a partir de la cual se mide el contenido biogénico mediante datación por radiocarbono (14C).
El muestreo de residuos después de la combustión ofrece una determinación más precisa que una muestra molida de residuos antes de la combustión, ya que el flujo de residuos emitido es un gas homogéneo que contiene dióxido de carbono, oxígeno, nitrógeno y algo de humedad. Existen dos métodos de muestreo de gases residuales: la toma de muestras periódica y la toma de muestras continua. El primero consiste en tomar muestras aisladas en instantes concretos, lo cual puede no capturar completamente las fluctuaciones en la composición de los residuos. El muestreo continuo, en cambio, realizado durante un periodo que oscila entre una hora y un mes, ofrece una medición promedio más fiable. Al ser proporcional al caudal, garantiza una muestra más representativa del caudal de gas emitido.
Teniendo en cuenta que el muestreo continuo de gases de combustión ayuda a mitigar el riesgo de errores e irregularidades asociado a las técnicas de precombustión y de toma de muestras periódica, el proceso de muestreo continuo de gases de combustión con sistemas de muestreo automatizados reduce la variabilidad y mejora la fiabilidad de los datos. Las variables manejadas, como la temperatura, la humedad y los caudales, contribuyen a estabilizar las mediciones y evitan desviaciones debidas a factores externos. Para lograr una captura de muestras consistente y estable que garantice la alta fiabilidad de las mediciones necesaria para una medición precisa y reproducible del CO₂, los operadores de plantas deberían instalar, idealmente, una solución llave en mano completa para el proceso de muestreo, como el sistema de muestreo inteligente AMESA-B de ENVEA.
En el proceso de monitorización del AMESA-B, el método de muestreo para capturar el CO₂ establecido en la norma EN ISO 13833 se logra mediante el muestreo continuo de una toma proporcional al volumen de una parte de los gases de combustión, con ayuda de una sonda de muestreo calentada. La muestra se captura en un cartucho de adsorción lleno de sílice recubierta de hidróxido de sodio (Ascarite®) o cal sódica.
El flujo de muestras debe extraerse y capturarse en condiciones invariables durante todo el periodo de muestreo, que puede extenderse entre una hora y cuatro semanas. Una vez finalizado el periodo de muestreo, se intercambia el cartucho de adsorción (que solo tiene que sustituirse una vez cada 30 días) y se envía a un laboratorio acreditado para que determine la proporción de CO₂ biogénico y fósil mediante análisis con 14C.
La estabilidad de la medición, que garantiza la precisión, se consigue evitando la deriva de datos y los errores que comprometen la conformidad y los informes. Esta estabilidad es crítica en las plantas de valorización energética, donde los procesos de combustión y la composición de los residuos varían.
Las fugas en el sistema de muestreo pueden dar lugar a la infradeclaración de las concentraciones de analito con respecto a las concentraciones reales de los gases de combustión. Para contrarrestarlo, el AMESA-B efectúa comprobaciones previas y posteriores al muestreo para asegurar y confirmar un caudal de muestra preciso. El primer sensor confirma que el gas CO₂ de chimenea extraído está pasando por el cartucho de adsorción; el segundo sensor de avance avisa cuando es necesario cambiar el cartucho para evitar la saturación. Así, se garantiza la fiabilidad de la muestra suministrada para el ensayo cumpliendo con los requisitos de la norma EN ISO 13833, no solo garantizando una alta precisión, sino también facilitando una trazabilidad completa de la muestra.
En el laboratorio, la precisión de la medición se determina con exactitud mediante los tres métodos alternativos previstos para determinar el contenido de 14 C en la muestra: Espectrometría de masas con acelerador (AMS), beta-ionización (BI) y centelleo de líquidos (LS). Este proceso será obligatorio no solo para cumplir con la norma ISO 13833, sino también para poder optar a incentivos y subvenciones. Por ejemplo, en el modelo de captura de carbono industrial y de residuos del Reino Unido, el proceso con 14C es el único método permitido para evaluar el reparto biogénico/fósil de las emisiones de CO₂. Solo se emplea el método de recolección de muestras que ofrece el AMESA-B, de nuevo con análisis en un laboratorio acreditado.
Algunos operadores identifican posibles problemas con relación a la pérdida de muestras de gases de combustión debida a fallos del muestreo o de los sistemas, que afectan a la precisión de la muestra y a los datos generados. Por ello, están optando por instalar dos sistemas de muestreo por proceso, lo que no solo garantiza que los datos de las emisiones sean continuos, sino que también aporta una verificación adicional de las mediciones entre dos muestras capturadas.
Sin embargo, combinar la monitorización por muestreo continuo mediante un sistema de muestreo creíble y fiable como el AMESA-B con el envío de los resultados a un laboratorio acreditado para su análisis con 14C constituye el método más preciso que existe en la actualidad para producir datos fiables de CO₂ biogénico.
- Para obtener más información sobre el muestreador inteligente AMESA-B y las soluciones de ENVEA para la valorización energética, visite http://bit.ly/3Xi6Q7D.
- Para calcular el ahorro potencial de medir y contabilizar con precisión el CO₂ biogénico, visite esta página, donde podrá utilizar la calculadora gratuita de ahorro de costes de ENVEA.
