Taking advantage of the growing production of organic waste for its conversion to waste-to-energy (WtE) also contributes to mitigating the problems associated with its final disposal, which is a global trend of increasing application. This work presents an innovative approach for the identification and prioritization of WtE alternatives available from the use of food waste (FW) present in the municipal solid waste (MSW) of a Colombian municipality with source separation and selective collection: (i) a systematic literature review, which allows one to identify WtE alternatives; (ii) the prospective MIC-MAC method (Matrice d’Impacts Croisés Multiplication Appliqués à un Classement) allowed the selection of criteria and sub criteria; (iii) the analytical hierarchical process (AHP) and the technique of order of preference by similarity to the ideal solution (TOPSIS), allowed a ranking of selected alternatives considering the technical, environmental, and social aspects. The WtE technologies identified were anaerobic digestion, gasification, incineration, biogas recovery from landfills, and pyrolysis; this last was excluded due to its greater application potential with substrates such as plastic waste. The six sub-criteria identified and prioritized were social acceptability (36%), greenhouse gas emissions mitigated (16.17%), MSW reduction (15.83%), energy production (13.80%), technological maturity (12.95%), and electrical energy conversion efficiency (5.25%), with the decreasing order of preferences of anaerobic digestion (78.2%), gasification (47.5%), incineration (27.4%), and biogas recovery from landfills (6.6%); the latter was the least desirable alternative (lower social acceptance and CO2 tons mitigated in relation to the other options). The innovative nature of this study is the identification and consideration of the comprehensive management of this type of waste of a large number of criteria (120 environmental, 52 social, and 59 technical) and the validation of the results through a sensitivity analysis, which allowed us to confirm for this study, that anaerobic digestion is the most favorable technology for the treatment and energy use of FW.
Resumen: De acuerdo con las estadísticas del Banco Mundial, se estima que la cantidad anual generada de Residuos Sólidos Municipales - RSM en el mundo para el año 2014 fue de 1.3 billones de toneladas, con posibilidad de incrementarse a 2.2 billones para el año 2025. La proporción predominante de los RSM corresponde a los residuos sólidos orgánicos o Biorresiduos que se definen como los residuos orgánicos biodegradables de origen vegetal y/o animal, susceptibles de degradarse biológicamente y que son generados en el ámbito domiciliario y comercial tal como lo planteó la Unión Europea en su directiva 2008/98/CE. Es así como Waste to Energy - WtE se convierte en un área prometedora para el posible aprovechamiento energético de los RSM a nivel mundial, ya que constituye un eslabón en las cadenas de suministro de producción y servicios ya que de acuerdo con los principios de economía circular es necesario mantener mayor tiempo los residuos generados dentro de la cadena con preferencia por las practicas como el reciclaje y el aprovechamiento. En la búsqueda por conocer las tendencias de avance de WtE como área de conocimiento, se utilizan procesos como la vigilancia tecnológica que se sustenta en disciplinas sistemáticas como lo son la bibliometría con el objetivo de establecer el estado de avance de un área de conocimiento determinada comenzando por establecer una ruta de búsqueda bibliográfica en bases de datos indexadas, donde se utiliza una ecuación de búsqueda compuesta por palabras clave complementada por conectores booleanos. Posteriormente, estas búsquedas se introducen en software especializados de código libre como lo son Vosviewer® y SciMAT® para facilitar el cálculo de los principales indicadores bibliométricos (relevancia de autores, temáticas y revistas destacadas) y finamente establecer mapas estratégicos de desarrollo de campos de investigación relacionados. Como resultado final se establece que existe un amplio interés en enfocarse en el área de las decisiones frente a la selección de tecnologías WtE aplicadas en el contexto de la biomasa o biorresiduos, incluyendo áreas de análisis técnico-económicas para la planeación urbana del tratamiento y aprovechamiento de los RSM alineados con los planes institucionales.
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