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Procesador Omni

Planta piloto Omni Processor de Sedron Technologies para el tratamiento de lodos fecales en Dakar , Senegal. El término «procesador omnicanal» fue acuñado en 2012 por personal d...

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Planta piloto Omni Processor de Sedron Technologies para el tratamiento de lodos fecales en Dakar , Senegal.

El término «procesador omnicanal» fue acuñado en 2012 por personal del Programa de Agua, Saneamiento e Higiene de la Fundación Bill y Melinda Gates [ 1 ] para describir una gama de tratamientos físicos, biológicos o químicos que eliminan patógenos de los lodos fecales generados por el ser humano, al tiempo que crean subproductos de valor comercial (por ejemplo, energía). Los gases de las heces se separan del aire común, luego estos gases recolectados se comprimen y se utilizan como combustible. Un procesador omnicanal mitiga los métodos inseguros que se emplean en los países en desarrollo para la recolección y el tratamiento de desechos humanos, los cuales provocan anualmente la propagación de enfermedades y la muerte de más de 1,5 millones de niños.

En lugar de ser una marca registrada o una referencia a una tecnología específica, el término procesador omni es un término general para una gama de sistemas autosostenibles, desarrollados de forma independiente y diseñados con el mismo fin: transformar y extraer valor de los desechos humanos , utilizando diversos enfoques tecnológicos, como la combustión , la oxidación con agua supercrítica y la pirólisis .

En este término, omni se refiere a la capacidad de un procesador omni para tratar una amplia variedad de residuos o fuentes de combustible.

Fondo

El procesador omni se desarrolló para proporcionar un método de bajo costo para el tratamiento de desechos humanos que de otro modo se eliminarían mediante métodos insalubres como el vertido en ríos.

Desde 2012, la Fundación Bill y Melinda Gates ha financiado investigaciones sobre procesadores omni. Un procesador omni es cualquiera de los diversos tipos de tecnologías que tratan los lodos fecales, también conocidos como sépticos , para eliminar patógenos y extraer simultáneamente subproductos con valor comercial, por ejemplo, energía o nutrientes para el suelo, [ 1 ] estos últimos podrían reutilizarse en la agricultura. El programa de procesadores omni, que busca soluciones a escala comunitaria que pueden combinar opcionalmente el procesamiento de lodos y residuos sólidos , complementa los programas de la fundación de vaciado de letrinas de pozo ("omni-ingestor") y "Reinventar el inodoro".

Desafíos

El procesador omni se presenta como una solución para países en desarrollo , aunque persisten desafíos en torno a aspectos técnicos y financieros. [ 2 ] Los procesadores y los ingeridores omni se están diseñando para ofrecer una alternativa a las tecnologías basadas en sistemas de alcantarillado . También están destinados a abordar el gran número de letrinas de pozo existentes que carecen de una infraestructura de apoyo para la recolección y el procesamiento de lodos fecales cuando los pozos están llenos. Los lodos de las letrinas de pozo deben extraerse de los pozos para su tratamiento y eliminación, ya sea mediante bombeo (si los lodos fecales son suficientemente líquidos) o mediante vaciado manual con palas u otros dispositivos (en India, esta práctica se denomina limpieza manual ). A pesar del desarrollo de nuevas bombas de bajo costo, actualmente solo una pequeña fracción de los lodos se extrae y trata de forma segura en muchas ciudades de África y Asia. [ 2 ] [ 3 ]

Ejemplos

Controles de biomasa en la PBC

Biomass Controls PBC es una corporación de beneficio público de Delaware, EE. UU. , que entregó el primer prototipo de refinería biogénica (OP) a Nueva Delhi, India , en 2014 en asociación con Climate Foundation. Este sistema fue diseñado para procesar saneamiento sin alcantarillado para poblaciones de entre 100 y 10 000 personas. El prototipo fue financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates. En 2016 se entregó una refinería biogénica a Kivalina, Alaska , para el procesamiento de inodoros secos desviadores de orina (UDDT) como parte del Alaska Water & Sewer Challenge. [ 4 ] En 2017, se enviaron tres sistemas a India y se instalaron en las ciudades de Wai , Warangal y Narsapur en asociación con Tide Technocrats. En 2018 se mostró un prototipo que puede generar electricidad ( mCHP ) a partir de la energía térmica del procesamiento de lodos fecales, en el evento de inodoros reinventados de la Fundación Bill y Melinda Gates en Beijing, China . [ 5 ] En 2019, se instaló un sistema en una granja lechera para procesar los sólidos separados del estiércol de vaca. Este sistema demostró una reducción significativa en las emisiones de gases de efecto invernadero al tiempo que redujo el volumen de sólidos en más del 90 % y produjo biocarbón .

Tecnologías Sedron

Procesador Omni (sistema de tratamiento de lodos de depuradora mediante combustión) en la sede de Sedron Technologies en EE. UU.

La empresa estadounidense Sedron Technologies (anteriormente Janicki Bioenergy) presentó en 2014 un prototipo que utiliza la combustión . Su proceso consiste en un sistema de tratamiento de lodos residuales que produce agua potable y energía eléctrica como productos finales a partir de dichos lodos . [ 6 ] Fabricado por Sedron Technologies, el modelo de prueba de concepto fue financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates. El prototipo S100 puede producir 10.800 litros de agua potable al día y 100  kW de electricidad neta. Un modelo más grande en desarrollo, el S200, está diseñado para gestionar los residuos de 100.000 personas, producir 86.000 litros de agua potable al día y generar 250 kW de electricidad neta. Estos sistemas están diseñados para proporcionar un proceso de " bioenergía  autosostenible ". [ 7 ] [ 8 ]

El proceso de tratamiento comienza con la ebullición (o secado térmico) de los lodos residuales, durante la cual se evapora y recupera el vapor de agua. El lodo seco resultante se quema como combustible para calentar una caldera. Esta caldera produce vapor y el calor necesario para la ebullición. El vapor se utiliza para generar energía eléctrica. Parte de esta energía eléctrica se emplea en las etapas finales de purificación por ósmosis inversa para obtener agua potable segura y para alimentar bombas, ventiladores y motores auxiliares. El proceso utiliza inmediatamente el combustible sólido que produce, por lo que no genera un producto final de combustible sólido.

En 2015 se instaló en Dakar , Senegal, un proyecto piloto del procesador omni de Sedron Technologies, que ahora puede tratar los lodos fecales de entre 50.000 y 100.000 personas. [ 9 ]

Fundación Climática

La ONG estadounidense Climate Foundation, en colaboración con la Universidad de Stanford, ha construido varios reactores a escala piloto para tratar desechos humanos y convertirlos en biocarbón, que puede utilizarse como enmienda para suelos agrícolas. [ 10 ]

Universidad de Duke y 374Water

Procesador omni piloto para el tratamiento de lodos fecales mediante oxidación supercrítica en la Universidad de Duke, EE. UU.

Científicos de la Universidad de Duke en Estados Unidos han desarrollado y están probando una unidad piloto de tratamiento de lodos fecales que cabe en un contenedor de transporte de 20 pies y trata la materia fecal de aproximadamente 1000 personas utilizando un nuevo proceso de oxidación con agua supercrítica (SCWO). [ 11 ] La tecnología SCWO puede convertir cualquier tipo de residuo orgánico (fecal, residuos de alimentos, papel, plástico, etc.) en energía y agua limpia. [ 12 ]

Los residuos (lodos) reaccionan con aire a temperaturas y presiones superiores al punto crítico del agua (374  °C, 221 bar) para convertir toda la materia orgánica en agua limpia y CO₂ en segundos. Entre los subproductos se incluye agua destilada, agua limpia que contiene minerales inorgánicos en suspensión que pueden utilizarse como fertilizantes. La unidad genera más de 900 litros de agua por cada tonelada de residuos procesados, y esta agua puede tratarse posteriormente para convertirla en agua potable.

El proceso continuo aprovecha la energía contenida en los residuos, lo que permite operar fuera de la red eléctrica. 374Water es una empresa derivada de la Universidad de Duke que busca comercializar la tecnología SCWO. [ 13 ]

Unilever

Unilever PLC en el Reino Unido está desarrollando una unidad de tratamiento de lodos fecales basada en pirólisis diseñada para dar servicio a más de 2000 personas. [ 14 ]

La iniciativa del procesador omni para el tratamiento de lodos fecales se complementa con un esfuerzo por desarrollar nuevas tecnologías para mejorar el vaciado de letrinas de pozo (denominado por la Fundación Gates como el "omni ingestor" [ 15 ] ) y con el Desafío Reinventar el Inodoro. Este último es un esfuerzo de investigación y desarrollo a largo plazo para crear un inodoro higiénico e independiente. Se centra en "reinventar el inodoro con cisterna ". El objetivo es crear un inodoro que no solo elimine los patógenos de las heces humanas, sino que también recupere recursos como energía, agua limpia y nutrientes (un concepto también conocido como reutilización de excrementos ). Debe funcionar "fuera de la red", sin conexiones a las redes de agua, alcantarillado o electricidad. Finalmente, debe costar menos de 5 centavos de dólar estadounidense por usuario al día. [ 16 ]

Sociedad y cultura

Atención de los medios

En una maniobra publicitaria a finales de 2014, Bill Gates bebió el agua producida por el sistema de procesador omni de Sedron Technologies, lo que generó una gran atención mediática. [ 7 ] A principios de 2015, Gates apareció en Late Night With Jimmy Fallon y desafió a Fallon a comprobar si podía distinguir el sabor del agua de este "procesador omni" en particular y el agua embotellada . [ 17 ]

El proyecto fue tratado en una miniserie documental de Netflix titulada Inside Bill's Brain: Decoding Bill Gates .

Referencias

  1. 1 2 Kuchenrither, RD, Stone, L., Haug, RT (2012), Proyecto de paisajismo Omni-Processor . Informe de consultoría de WERF (Water Environment Research Foundation), encargado por la Fundación Bill y Melinda Gates, Seattle, EE. UU.
  2. 1 2 "Gates bebe agua hecha de heces, ¡y tú también!" . WaterAid UK . Rémi Kaupp. 9 de enero de 2015 . Consultado el 13 de enero de 2015 .
  3. ↑ "El eslabón perdido en la prestación de servicios de saneamiento: una revisión de la gestión de lodos fecales en 12 ciudades" (PDF) . WSP. Abril de 2014.
  4. ↑ "Desafío de agua y alcantarillado de Alaska (AWSC)" . dec.alaska.gov . Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
  5. ↑ "Reinventar el inodoro" . www.gatesfoundation.org . 1 de enero de 2001. Consultado el 30 de diciembre de 2020 .
  6. ↑ "Procesador Omni - S100" . Sedron Technologies. Archivado del original el 9 de enero de 2015. Consultado el 8 de mayo de 2015 .
  7. 1 2 "Artículo de noticias de la BBC: "Bill Gates bebe agua destilada de heces humanas"" . Consultado el 11 de enero de 2015 .
  8. ↑ "De excremento a fuente de agua potable: esta ingeniosa máquina convierte las heces en agua potable" . gatesnotes, el blog de Bill Gates . 5 de enero de 2015. Consultado el 13 de enero de 2015 .
  9. ↑ "Las empresas que convierten las heces en ganancias" . Sección de Negocios de BBC News. 16 de noviembre de 2016. Consultado el 17 de noviembre de 2016 .
  10. ↑ "Conversión de desechos humanos en biocarbón mediante pirólisis en una instalación comunitaria en Kenia - Varios documentos sobre los resultados de una subvención de investigación" . www.susana.org . Alianza para el Saneamiento Sostenible (biblioteca). 2014. Consultado el 26 de junio de 2015 .
  11. ↑ Deshusses, M. (2013). Tratamiento de lodos fecales a escala de barrio mediante oxidación supercrítica : varios documentos sobre los resultados de una subvención de investigación. Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte, EE. UU.
  12. ↑ "Avances actuales: tratamiento comunitario | Soluciones de saneamiento" .sanitary.pratt.duke.edu . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  13. ↑ "Empresa emergente de Duke convierte lodos fecales en agua limpia reutilizable" . Ingeniería Civil y Ambiental de Duke . 26 de octubre de 2018. Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  14. ↑ "Proyecto Oya: tratamiento comunitario de residuos" . Unilever, Reino Unido . Consultado el 8 de mayo de 2015 .
  15. ↑ Frederick, R., Gurski, T. (2012). Informe de investigación sobre el sistema de deshidratación Synapse - Fase 2 del Omni-Ingestor, Hito 1. Informe de consultoría de Synapse (EE. UU.) encargado por la Fundación Bill y Melinda Gates, Seattle, EE. UU.
  16. ↑ Radke, N., Spuhler, D. (2013) Breve descripción general de las condiciones para las subvenciones de agua, saneamiento e higiene de la Fundación Bill y Melinda Gates
  17. ↑ "Bill Gates y Jimmy beben agua sucia" . Canal de YouTube de The Tonight Show Starring Jimmy Fallon. 22 de enero de 2015.
  • Programa de agua, saneamiento e higiene de la Fundación Bill y Melinda Gates.