La zona de recolección de basura del distrito de Yen Dung, Bac Giang (antiguo) estaba una vez muy contaminada porque estaba inundada con decenas de miles de toneladas de basura sobrante, tenía un fuerte hedor y estaba plagada de moscas como una colmena rota.
Ahora esa escena ya no existe.
En cambio, es una fábrica sin humo ni ruido, y pocas personas piensan que en su interior se desarrolla un ciclo de conversión de basura en "oro negro".
Los residuos son transportados por el transportador hasta la posición superior de la torre termoquímica.
Esta transformación se llevó a cabo tras más de seis meses de funcionamiento del sistema de tratamiento de residuos "3 no": sin quema, sin enterramiento, sin emisiones, investigado, diseñado e implementado por un grupo de ingenieros vietnamitas. Este es también el primer sistema de tratamiento de residuos con cero emisiones en Vietnam.
El núcleo del sistema es la tecnología de descomposición térmica catalítica a presión variable. En lugar de quemar residuos a altas temperaturas superiores a 950 ° C, como en los incineradores tradicionales (que emiten numerosos gases tóxicos como dioxinas y furanos), esta tecnología utiliza temperaturas mucho más bajas (280-320 °C) en un entorno anaeróbico (sin oxígeno) para romper los enlaces de los residuos, lo que facilita su descomposición lenta sin quemarse.
El núcleo del sistema es la tecnología de descomposición catalítica de presión variable.
Al no quemarse, no produce humo, polvo fino ni gases tóxicos. Además, se trata de una tecnología de tratamiento que no requiere la clasificación de residuos en origen, un avance importante considerando que más del 90 % de los residuos domésticos en Vietnam siguen siendo residuos mixtos.
Cada día, un sistema puede procesar entre 60 y 160 toneladas de residuos, suficiente para abastecer a un conjunto comunal o a una pequeña zona urbana sin necesidad de construir un vertedero.
El ciclo de tratamiento de residuos se divide en 6 zonas operativas cerradas:
1. Recepción y pretratamiento: Los residuos de entrada se despojan de materiales inertes y se equilibra la humedad.
2. Horno de digestión térmica catalítica de presión variable: aquí, los desechos se colocan en una reacción térmica anaeróbica combinada con un catalizador.
3. Recuperación y tratamiento de biogás y bioaceite: El gas de síntesis y el bioaceite se filtran, separan y purifican. El gas y el aceite se recalientan en el reactor sin utilizar combustibles fósiles.
4. Recuperación y enfriamiento de biocarbón: Los residuos después de la reacción forman biocarbón, que se enfría en un contenedor sellado para garantizar la seguridad y la calidad.
5. Tratamiento de condensados: Separar el agua limpia del proceso de reacción y reutilizarla.
6. Clúster de control de monitoreo: Automatiza todo el sistema, control en tiempo real.
Lo especial es que la energía generada a partir de los residuos se reciclará para mantener el calor del reactor y se podrá vender a otros yacimientos cuando haya excedentes.
Operador de sistema de tratamiento de residuos.
El gas limpio (gas de síntesis) se utiliza para mantener el calor del propio horno de tratamiento. El biocombustible puede suministrarse a la caldera o utilizarse en la industria. El biocarbón se utiliza como combustible para la combustión y la mejora del suelo. Se recupera agua limpia para cumplir con las normas y abastecer las operaciones del sistema.
Todos los productos se someten a pruebas independientes en el Instituto de Energía, Ciencia y Tecnología Ambiental de la Academia de Ciencia y Tecnología de Vietnam. Los resultados demuestran que cumplen con los estándares industriales y no son perjudiciales para el medio ambiente ni para las personas.
Gracias a su estructura modular flexible, esta tecnología puede replicarse en cualquier provincia o ciudad, desde zonas montañosas hasta zonas urbanas, sin necesidad de un sistema de clasificación de residuos previo. Cada módulo puede funcionar de forma independiente, es de fácil mantenimiento, ahorra espacio y reduce los costes de procesamiento.
Preocupación por las montañas de basura que contaminan toda la región
Para contar con este avanzado sistema de tratamiento de residuos se necesita mucho tiempo para "comer y dormir" con residuos por parte de un grupo de ingenieros vietnamitas de distintas especialidades, pero que comparten la misma preocupación por los problemas medioambientales del país.
El tratamiento de residuos es un tema complejo.
El ingeniero Pham Quoc Hung, miembro del equipo de investigación del sistema de tratamiento de residuos de cero emisiones, recuerda los viajes de negocios de norte a sur hace 10 años, que llevaron al equipo a decidir adentrarse en la investigación del tratamiento de residuos.
“Dondequiera que íbamos, los vertederos estaban amontonados como montañas y contaminados. Fui a Nam Son ( Hanói ), luego a Dinh Vu (Hai Phong), y todo estaba abarrotado. En las noticias de aquella época, no era difícil ver información sobre gente que armaba tiendas de campaña para bloquear los vehículos porque no soportaban el hedor”, recordó el ingeniero Hung.
El grupo abordó el campo del tratamiento de residuos con un objetivo claro: tenía que haber una solución radical.
Durante la investigación, se dieron cuenta de que la basura no es solo un residuo, sino también un combustible. Algunos tipos de residuos domésticos tienen una energía equivalente al polvo de carbón de Quang Ninh 6, alcanzando entre 3800 y 4200 kcal/kg.
Nos dimos cuenta de que la basura no es solo un problema ambiental. La basura es energía. La basura es una oportunidad. Si tratamos la basura a fondo, Vietnam no solo resolverá la contaminación, sino que también abordará el problema energético, analizó el ingeniero Hung.
El sistema de importación multimillonario "impotente" ante la basura vietnamita
Se creó un "consejo científico" de cuatro miembros, cada uno con una especialización diferente: diseño - automatización, equipamientos, tecnología, petroquímica - energía para encontrar la solución.
Según el ingeniero Hung, la mayor dificultad para los residuos vietnamitas no es solo la tecnología, sino que esta debe adaptarse a las condiciones reales de los residuos en Vietnam. Los países desarrollados cuentan con un sistema de clasificación de residuos desde su origen, lo que contribuye a que sean limpios, uniformes y fáciles de manejar.
En Vietnam, los residuos domésticos son una mezcla de todo tipo de residuos, desde alimentos y bolsas de nailon hasta ladrillos, residuos de construcción e incluso residuos peligrosos. Su bajo poder calorífico, la alta humedad y la gran cantidad de impurezas provocan fácilmente obstrucciones y reacciones extremas en el horno. Si se aplica directamente tecnología extranjera, el funcionamiento eficaz del horno resultará difícil, lo que a menudo provocará obstrucciones.
Siguiente pregunta: ¿Cómo lidiar con la basura?
Al referirse a una serie de modelos mundiales como el plasma estadounidense, la combustión en lecho fluidizado alemana y el tratamiento de alta temperatura japonés, el grupo de ingenieros se sintió abrumado por la tecnología moderna. Pero también se dieron cuenta rápidamente de que invertir en ellos era demasiado caro, y el costo de procesamiento era aún mayor.
El módulo americano fue puesto a prueba por el equipo.
Las tarifas de tratamiento de residuos en EE. UU. pueden llegar a costar hasta $100 por tonelada. Mientras tanto, en Vietnam, el costo promedio suele ser de solo $15-20 por tonelada. Si se utiliza maquinaria extranjera, los costos operativos por sí solos arruinarán el negocio desde el principio.
“Si no se puede resolver el problema de los residuos sin clasificar y su coste no es asequible a nivel nacional, todas las soluciones quedarán sólo en el papel”, analizó el ingeniero Hung.
Mediante el proceso de investigación, el grupo creó su propio prototipo de módulo de tratamiento de residuos. Sin embargo, debido a su desconfianza en su capacidad de autoinventarse, invirtió miles de millones de dongs en un módulo con tecnología estadounidense para realizar pruebas paralelas. De hecho, inicialmente, la mayoría de los recursos y expectativas se concentraban en esta tecnología extranjera.
Pensábamos que los países extranjeros estaban más desarrollados, sin duda mejores, así que priorizamos la tecnología estadounidense. En aquel entonces, no creíamos realmente en nosotros mismos ni en la inteligencia vietnamita. Pero al analizar la realidad, nos dimos cuenta de que la tecnología estadounidense era moderna y buena, pero no era adecuada para los desechos vietnamitas —compartió el ingeniero Hung—.
El sistema se puso en funcionamiento para probar el tratamiento de residuos en Yen Dung (antiguo) a partir de finales de 2024, pero después de sólo unos meses, los residuos locales mostraron rápidamente su complejidad y "dificultad".
Sin clasificación, alta humedad, muchas impurezas, bajo poder calorífico. Las máquinas se obstruyen constantemente y la reacción en el horno es inestable.
“Sabemos que hay problemas del pueblo vietnamita que deben ser resueltos por el pueblo vietnamita. Que el pueblo vietnamita busque soluciones para el pueblo vietnamita”, dijo el ingeniero Hung.
Come y duerme con basura para investigar, discute cada tornillo
Tras fracasar el plan A, que había involucrado casi todos sus recursos, el equipo de investigación decidió "empezar de nuevo" con su idea.
Modelo 3D de sistema de tratamiento de residuos de cero emisiones.
El ingeniero Bui Quoc Dung, jefe del equipo de investigación tecnológica, recuerda claramente el período de muchos meses en que los miembros comieron y durmieron en alojamientos temporales en el vertedero para investigar, discutir y experimentar.
Cuando llegamos aquí, la basura se apilaba a 7 u 8 metros de altura, el lixiviado era negro y las moscas invadían toda la zona. En general, era terrible. Recuerdo que en ese entonces desayunaba arroz glutinoso, pero no podía sentarme a comerlo; tenía que caminar mientras comía para que las moscas no se le subieran.
Ingeniero Bui Quoc Dung – Jefe del equipo de investigación tecnológica.
Pero todo el grupo está decidido a poner todo su esfuerzo en ir renovando poco a poco, viviendo y comiendo con los trabajadores”, compartió el ingeniero Dung.
Para mejorar y perfeccionar su sistema de tratamiento de residuos, el equipo de investigación se enfrenta a muchos problemas importantes que resolver.
El problema más difícil es cómo gestionar los residuos mixtos. Esta es la gran pregunta que ha provocado el fracaso de muchas tecnologías de tratamiento de residuos sin incineración aplicadas en Vietnam.
El sistema desarrollado por el grupo es una tecnología para convertir residuos en un entorno térmico, denominada termoquímica. Su objetivo principal es utilizar reacciones químicas en un entorno térmico para romper los enlaces orgánicos de los residuos. En una masa de residuos, existen muchos componentes complejos, algunos de los cuales son muy difíciles de separar, por lo que es necesario crear condiciones de reacción que permitan una descomposición óptima.
El objetivo es crear tres fases distintas: sólido, líquido y gas. El sólido es carbón, el líquido es petróleo y el gas es gas. Para ello, el sistema debe operar en un ciclo estricto, a través de múltiples pasos de procesamiento consecutivos.
Primero, cómo introducir los residuos en la cámara de reacción. Al entrar en la cámara de reacción, se generan numerosos productos: gas, vapor, petróleo y carbón. El grupo debe encontrar la manera de procesar estas cuatro sustancias para crear productos utilizables que sean útiles para la vida humana.
El proceso de investigación comienza “descomponiendo” cada gran problema.
Se dividieron los temas específicos: cómo preseleccionar los residuos de entrada, cómo controlar la humedad, qué materiales pueden soportar el calor y la corrosión, cómo funciona el flujo de aire y aceite en el horno, dónde van los sólidos, dónde escapan los líquidos y gases, cómo hacerlo hermético y fácil de mantener...
Cada pregunta está dividida en muchas partes pequeñas, relacionadas con la química, la mecánica, la hidráulica, los materiales, la energía, la termodinámica, la automática...
Los productos generados se reciclan como combustible para el sistema de tratamiento.
El grupo comenzó de nuevo como estudiantes, buscando documentos, rediseñando el boceto a partir de primera mano, simulando cada detalle de la cámara de reacción, rediseñando las rutas del gas, el carbón, el agua y el petróleo.
Cada tema planteado se debate a fondo. Quienes tienen ideas nuevas deben defender sus puntos de vista, y los demás tienen derecho a cuestionarlos hasta el final. Hay iniciativas que se debaten durante semanas, pero finalmente se rechazan por inviables.
Hubo una época en la que nos reuníamos en cuanto abríamos los ojos. Debatíamos constantemente para encontrar la solución óptima para cada pequeño detalle, como pernos, juntas, sellos, suavidad, inclinación del horno...», dijo el ingeniero Dung.
Este experto la llama una “máquina combinada de cientos de innovaciones”, formada a partir de muchos problemas técnicos y experiencias de vida.
Un ejemplo típico es el problema de la manipulación del gas de síntesis. El gas producido a partir de residuos tiene propiedades diferentes a las del gas comercial. No existe ninguna estufa en el mercado que pueda quemar este gas, por lo que tuvieron que probar cientos de boquillas para encontrar la mezcla de gases adecuada. Al igual que con el biocombustible, el equipo tuvo que diseñar su propio horno para evitar el humo y maximizar la energía.
Los residuos domésticos vietnamitas típicos también corroen los equipos más rápido de lo normal debido a su contenido de ácido, salsa de pescado, sal y aguas residuales domésticas. El equipo de investigación utiliza pintura anticorrosiva resistente al calor y combina múltiples capas de materiales para prolongar su vida útil.
Hay problemas aparentemente sencillos, como extraer carbón de un horno cerrado, que se convierten en problemas complejos y se resuelven casi al final. Esto se debe a que, en un entorno de temperatura de aproximadamente 300 grados Celsius, ningún tipo de junta es adecuado para un uso prolongado.
En principio, el horno debe estar sellado. Es fácil extraer materiales líquidos y gaseosos de un horno cerrado, pero no es fácil extraer materiales sólidos. El sistema debe tener empuje, ser antiobstrucción, suave y, por último, debe estar sellado al abrir y cerrar. Esta es una zona de calor, por lo que ninguna junta o sello puede soportar temperaturas tan altas y ser duradero, analizó el ingeniero Dung.
La estructura está inspirada en una pistola de yute para sacar carbón.
Tras una semana de reflexión, este ingeniero encontró la solución con la pistola que disparaba bolas de yute cuando era niño. Este tipo de pistola debía estar completamente sellada para disparar. La llamó la "innovación de la pistola de carbón", con un sistema de pistón hidráulico en lugar del palo de bambú de su juguete de la infancia.
Durante el proceso de pruebas, el equipo tuvo que llevar continuamente muestras de productos de salida, desde gas, carbón, agua hasta petróleo, para analizarlos en el Instituto de Química y el Instituto de Medio Ambiente y Energía.
El carbón se analizó más de diez veces, el gas varias docenas, y las aguas residuales presentaron cientos de indicadores. Cada vez que la prueba fallaba, todo el grupo tenía que volver atrás y hacer ajustes.
“Tenemos una gran cantidad de registros de inspección. Cuando se cumple un objetivo, otro no. Tenemos que reunirnos de nuevo, hacer ajustes teóricos, luego salir a experimentar y luego volver a las pruebas”, dijo el ingeniero Dung. “Es imposible contar cuántos bucles como ese”.
La prueba se detiene cuando los cuatro productos de salida cumplen con los estándares del grupo.
Cuando la basura es un recurso
Hasta la fecha, el equipo ha completado tres módulos de capacidad diferente: de 40 a 60 toneladas, de 60 a 80 toneladas y de 100 a 120 toneladas/día. El módulo más grande por sí solo puede integrarse en un sistema de procesamiento de 1000 toneladas.
Después de un período de funcionamiento, la fábrica convierte los residuos sólidos domésticos e industriales en energía operativa estable con una capacidad de 120-150 toneladas/día.
Una fábrica de basura sin humo, sin aguas residuales, sin olores y sin cenizas, que antes se consideraba imposible, hoy es una realidad.
“Aspiramos a un modelo de tratamiento de residuos en origen en cada comuna o conglomerado de comunas para que no tengan que ser transportados lejos, ahorrando costes y protegiendo el medio ambiente.
"Si concentramos sólo 500-600 toneladas/día en una gran fábrica, en algunas localidades habrá que transportar la basura casi 100 kilómetros, y en zonas montañosas será aún más difícil; a veces el coste del transporte es incluso mayor que el coste del tratamiento de residuos de la fábrica", analizó el ingeniero Hung.
Sin detenerse en los residuos domésticos e industriales, el equipo de investigación dijo que esta tecnología se puede ajustar en algunas partes del sistema para manejar animales muertos debido a epidemias como la peste porcina africana, la gripe aviar...
Los brotes extensos pueden obligar a cada localidad a sacrificar cientos de toneladas de ganado y aves de corral mediante métodos tradicionales de enterramiento. Esto no solo desperdicia recursos biológicos, sino que también supone el riesgo de contaminación del suelo y las aguas subterráneas, y no excluye el vertido ilegal de cadáveres, lo que genera riesgos de bioseguridad.
“Antes, al hablar del tratamiento de residuos, la gente solo pensaba en quemarlos o enterrarlos. Pero ahora, los residuos ya no son algo que se tira, sino un recurso que genera valor económico”, compartió con orgullo el ingeniero Pham Quoc Hung, observando la línea de producción.
Foto: Minh Nhat, Bao Ngoc
Vídeo: Doan Thuy
Fuente: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/an-ngu-voi-rac-ky-su-viet-tao-he-thong-xu-ly-rac-khong-phat-thai-dau-tien-20250805152731296.htm
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