Ingenieros de la Universidad Técnico Federico Santa María (UTFSM) desarrollaron un reactor de gas combustible en base a residuos sólidos urbanos

En un planeta que lucha con la contaminación, un grupo de científicos de la UTFSM y gracias al Fondo de Innovación para la Competitividad Regional (FIC-R) de la Región de Valparaíso, desarrollaron un reactor de gas combustible que funciona gracias a residuos sólidos

 En Chile, cada persona genera más de 1,5 kilos de residuos por habitante. En la región de Valparaíso, las cifras se calculan en 800 mil toneladas de residuos por año. ¿Qué hacer con todos esos residuos? La respuesta a esta pregunta es un desafío a nivel mundial. Hay varias alternativas, pero una que sigue sorprendiendo fue la que surgió de un grupo de ingenieros de la UTFSM: un gasificador que transforma papeles, cartones, textiles o plásticos, en gas combustible, para luego generar energía eléctrica.

 El desarrollo tecnológico único en su tipo a nivel nacional se denominó GasBas, y nació como una idea de investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UTFSM. El director de la iniciativa es Mario Toledo, quien destacó que este proyecto logró avanzar en la fase de diseño, caracterización operacional, y en el desarrollo de una unidad modular prototipo.

 Se trabajó con los residuos no orgánicos gasificables. Estos residuos se separaron, trituraron, y luego se gasificaron. El gas combustible obtenido del proceso anterior se denomina Syngas (H2+CO), con el cual se puede generar energía eléctrica. También el proyecto consideró la medición de la calidad del aíre, y todo cumple la normativa vigente. Cabe destacar que, algunos resultados del funcionamiento del gasificador además se han publicado en la revista científica International Journal of Hydrogen Energy, lo que respalda a nivel internacional y entre pares científicos el trabajo desarrollado en la generación de un gas combustible útil para la generación eléctrica y, la transformación y valorización de los residuos sólidos.

“Como parte del proceso de desarrollo tecnológico logramos avanzar en el conocimiento. También en una primera etapa generamos una patente nacional del primer prototipo gasificador en el año 2018. También destacó la formación de capital humano en profesionales de pregrado, que junto a la iniciativa completaron sus programas de estudio”, comentó el director de la iniciativa.

El proyecto FIC Regional y sus resultados tuvieron variados desafíos, recuerda el Dr. Toledo. “En primer lugar, fue una investigación aplicada que se desarrolló desde la UTFSM en colaboración con la comuna de La Ligua. Se realizó durante la pandemia COVID19 que afectó al mundo. En particular, el prototipo se desarrolló en etapas utilizando diferentes residuos sólidos de forma individual para luego trabajar con sus mezclas características. Finalmente, la rotación del reactor permitió generar un gas de síntesis adecuado para el proceso de combustión en un motor generador. Este sistema integrado fue un proceso prolongado y complejo, pero con resultados destacados” detalló el especialista.      

La proyección de GasBas se encuentra en el escalamiento de la tecnología creada a nivel industrial y para potencias de 10 kW de generación eléctrica. Los investigadores están buscando el financiamiento para este nuevo desarrollo, donde ya cuentan con un diseño y fabricación de las componentes principales.   

El académico de la UTFSM valora el proyecto que también permitió la formación de capital humano con conciencia social y medioambiental. “Es el aspecto más valorado de la iniciativa. Por su parte, el desarrollo tecnológico tiene un impacto relevante cuando se trata de valorizar residuos sólidos. Actualmente el gasificador se encuentra en el Laboratorio de Energías Renovables de la UTFSM, que es en donde se realizará el escalamiento de la tecnología. 

 Con este proyecto se buscó también promover a mediano y largo plazo el manejo sustentable de residuos. También la proyección del uso del gasificador podría alcanzar de 16 a 20 kW, explica el Dr. Toledo.

 Otro integrante del equipo del proyecto fue el investigador de la UTFSM Dr. Fabián Guerrero, quien destacó que en el marco del proyecto FIC-R se logró concretar un desarrollo tecnológico, entregando un equipo funcionando, y por, sobre todo, comentó que el objetivo de enfrentar el tema de los residuos y la valorización de la energía en base a éstos, también se pudo concretar.

En el proyecto FIC-R participaron estudiantes y profesionales. Sobre la iniciativa, comentó la estudiante de Magíster en Ciencias de la Ingeniería a Mecánica de la UTFSM a la Ing. Lorena Espinoza Aguirre, dijo que, una de las principales motivaciones corresponde a la valorización energética de aquellos residuos sólidos que hoy en día no es económica o técnicamente posible reciclar. “Buscamos que esta tecnología sea una alternativa sostenible para obtener energía a partir de residuos que de otra forma terminan en rellenos sanitarios", concluyó.

Cabe destacar que, el equipo lo conformó también Lorena Espinoza, Rafael Mena, Oscar Robles, Gabriel Aranda, Diego Venegas, Esteban Arriagada, Ricardo Riveros, Rafael Mena F. y Hernán Olguín.