O declínio esperado no número de aterros nos Estados Unidos, juntamente com a proibição do descarte de grandes quantidades de resíduos orgânicos em aterros que foram decretados em vários estados, levou pesquisadores do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) para examinar outras maneiras de lidar com a questão do descarte de resíduos alimentares.

Os pesquisadores determinaram que não existe uma solução única nos Estados Unidos para lidar com o descarte de resíduos alimentares. Os pesquisadores do NREL Alex Badgett e Anelia Milbrandt chegaram a essa conclusão depois de examinar a economia envolvida em cinco maneiras diferentes de lidar com o descarte de resíduos alimentares, incluindo jogá-lo em um aterro sanitário. Ambos os pesquisadores fazem parte do Centro de Análise de Energia Estratégica do NREL.

"Se estamos tentando desenvolver um sistema de gestão de resíduos otimizado nos EUA que desvia todos os resíduos alimentares dos aterros, não há necessariamente uma tecnologia que funcione para todas as áreas do país, "Badgett disse." Um sistema otimizado provavelmente usaria diferentes tecnologias em diferentes locais e em diferentes tamanhos. "

Badgett e Milbrandt são co-autores de um artigo recém-publicado intitulado "Eliminação e utilização de resíduos de alimentos nos Estados Unidos:uma análise de custo-benefício espacial, "que aparece em Journal of Cleaner Production .

Cerca de 75% dos resíduos alimentares acabam em aterros sanitários. Mas muitos aterros estão funcionando perto de sua capacidade e um número significativo está programado para fechar até 2050, os pesquisadores descobriram. Embora haja terra suficiente disponível para novos aterros na América rural, residentes em regiões mais populosas serão forçados a transportar resíduos por longas distâncias para descarte. Em segundo lugar, as proibições de descarte de resíduos orgânicos decretadas em vários estados exigem o descarte de resíduos alimentares em instalações que não sejam aterros sanitários. Dada a necessidade de investimento em novas instalações de gestão de resíduos, existe uma oportunidade para caminhos inovadores e aprimorados para fluxos de resíduos. Badgett e Milbrandt examinaram cinco opções para o que fazer com o desperdício de alimentos, incluindo o despejo contínuo em aterros. As outras quatro opções são:

• Digestão anaeróbica, em que os microrganismos quebram o material biodegradável na ausência de oxigênio
• Compostagem, um processo biológico envolvendo a decomposição de matéria orgânica em um ambiente controlado para a produção de composto
• Incineração, onde o lixo é queimado para obter calor e / ou energia
• Liquefação hidrotérmica, em que o material orgânico úmido é convertido em biocrude.

A incineração caiu em desuso devido ao aumento das regulamentações ambientais e à oposição pública à construção de novas instalações. A liquefação hidrotérmica permanece na fase piloto.

Os pesquisadores examinaram a economia de operação de vários tipos de instalações, considerando quanta receita cada um traz dos usuários ou da venda de produtos. Eles modelaram a viabilidade financeira das tecnologias, considerando os custos de capital e operacionais das instalações; receita da venda de energia, aquecer, combustíveis, e outros produtos; e créditos de produção, como créditos de Número de Identificação Renovável (RIN) sob o Padrão de Combustível Renovável para a geração e uso de biogás como combustível veicular.

Todas as maneiras de lidar com o desperdício de alimentos apresentam alguma economia de escala (onde os custos diminuem quando as instalações são construídas em tamanhos maiores), mas os pesquisadores descobriram que a taxa em que a viabilidade financeira muda com o tamanho da instalação não é consistente. Por exemplo, aterros e incineradores projetados para tratar resíduos sólidos urbanos a granel, que inclui o desperdício de comida, devem ser construídos em grandes tamanhos, a fim de alavancar economias de escala para esses caminhos, enquanto digestores e compostores podem ser construídos em escalas menores e ainda fornecem uma alternativa lucrativa para o descarte de resíduos alimentares.

Todos os diferentes tipos de instalações se beneficiariam do desenvolvimento de tecnologias para produzir biogás ou produtos relacionados, mas os benefícios são maiores para aqueles que operam em escalas de médio a grande porte. Instalações que atualmente aceitam resíduos de alimentos em grandes quantidades são mais adequadas para maximizar os benefícios econômicos associados à produção de combustíveis, potência, ou produtos, uma vez que têm um suprimento de matéria-prima disponível.

As instalações de gerenciamento de resíduos cobram dos usuários uma taxa para compensar os custos operacionais e de capital. Se uma instalação pode produzir biogás suficiente para reduzir sua dependência de taxas, torna-se mais lucrativo ou pode reduzir essas taxas para se tornar mais competitivo.

A localização de uma instalação desempenha um papel importante na determinação de sua lucratividade, os pesquisadores descobriram. Por exemplo, os estados ao longo das costas leste e oeste têm as taxas de embarque mais altas e, portanto, são mais favoráveis ​​economicamente.