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FrançaisResiduos en Energía: De Desechos a Recurso
Cada día, la humanidad genera aproximadamente dos mil millones de toneladas de residuos sólidos urbanos por año: los envases desechados, los restos de comida, los bienes obsoletos y los subproductos del consumo moderno. Gestionar este flujo de residuos es uno de los grandes desafíos de la civilización urbana, ya que requiere sistemas de recolección, transporte, procesamiento y eliminación que consumen enormes recursos. Durante más de un siglo, ingenieros y responsables de políticas públicas han reconocido que gran parte de estos residuos contiene una energía química significativa — la materia orgánica de los restos de comida, el papel, la madera, los textiles y los plásticos es, en esencia, energía solar almacenada — y han buscado formas de recuperar esa energía en lugar de simplemente enterrarla o descartarla.
La conversión de residuos en energía (WtE, por sus siglas en inglés) abarca una familia de tecnologías que extraen energía de los materiales de desecho: tecnologías térmicas que queman, gasifican o pirolicen residuos para producir calor, electricidad o combustibles sintéticos; tecnologías biológicas que utilizan la descomposición microbiana para producir biogás; y tecnologías químicas que convierten los materiales de desecho en combustibles líquidos. La tecnología de conversión de residuos en energía más antigua y extendida es la incineración — la combustión controlada de residuos sólidos urbanos mezclados para reducir su volumen y masa, recuperar calor para calefacción urbana o generación de electricidad, y producir una ceniza residual que requiere disposición en relleno sanitario. La incineración con recuperación de energía se practica a gran escala en Japón, el norte de Europa y, cada vez más, en China, donde proporciona una fracción significativa de electricidad y calor para las densamente pobladas zonas urbanas.
La captación de gas de relleno sanitario — recolectar el metano producido por la descomposición anaeróbica de los residuos orgánicos en los rellenos sanitarios y utilizarlo como combustible — es una forma más sencilla y ampliamente practicada de conversión de residuos en energía, que convierte lo que de otro modo sería una potente emisión de gas de efecto invernadero en energía útil. La digestión anaeróbica — la descomposición deliberada de residuos orgánicos en recipientes de biorreactor controlados — produce biogás (principalmente metano y dióxido de carbono) que puede usarse para calor, energía eléctrica, o que puede mejorarse hasta convertirse en biometano para su inyección en las redes de gas natural o su uso como combustible para vehículos.
El debate filosófico y práctico sobre la conversión de residuos en energía refleja profundas tensiones en el pensamiento medioambiental: entre quienes consideran la recuperación de energía a partir de los residuos como un enfoque pragmático para reducir el uso de rellenos sanitarios y las emisiones de gases de efecto invernadero, y quienes argumentan que construir infraestructura de conversión de residuos en energía afianza la generación de desechos al crear incentivos económicos para mantener los flujos de residuos que, en cambio, deberían reducirse, reutilizarse o reciclarse. Esta tensión — entre la conversión de residuos en energía como un paso hacia la sostenibilidad y como un obstáculo para una reducción de residuos más fundamental — determina la política en prácticamente todos los países que han considerado estas tecnologías.
Gestión Antigua e Histórica de los Residuos
La gestión de los residuos humanos ha sido un desafío desde los primeros asentamientos urbanos, y las sociedades premodernas desarrollaron una variedad de enfoques para la eliminación de desechos que, aunque no concebidos como recuperación de energía, a menudo utilizaban implícitamente la energía química de los residuos orgánicos.
En ciudades antiguas como Roma, Atenas, Mohenjo-daro y Teotihuacán, los residuos orgánicos — restos de comida, excrementos humanos, estiércol animal y residuos agrícolas — eran recolectados y utilizados como fertilizante para las tierras agrícolas circundantes, completando un ciclo de nutrientes que devolvía la energía química de los desechos alimentarios a los campos que producirían los alimentos del futuro. Los acueductos y alcantarillas romanos (la Cloaca Máxima, iniciada en el siglo VI a. C., es uno de los sistemas de alcantarillado más antiguos del mundo) gestionaban las aguas residuales, pero los residuos sólidos solían recolectarse por separado y se compostaban o arrojaban fuera de las murallas de la ciudad.
El comercio de "excrementos nocturnos" — la recolección de excrementos humanos de letrinas y pozos negros para venderlos a los agricultores como fertilizante — se practicó en China, Japón, Corea y muchas otras sociedades asiáticas hasta el siglo XIX y principios del XX, representando un sofisticado sistema de gestión de residuos orgánicos que abordaba tanto las preocupaciones sanitarias como la devolución de nutrientes a las tierras agrícolas. En Japón, el comercio de excrementos nocturnos era un negocio significativo, en el que los recolectores pagaban a los hogares por el derecho a recoger sus residuos — una inversión completa de la situación moderna en la que los hogares pagan por el servicio de recolección de residuos.
La producción de carbón vegetal a partir de residuos de madera fue una de las primeras formas de recuperación de energía a partir de materiales biológicos, convirtiendo los residuos de madera y la madera de pequeño diámetro no apta para la construcción en un combustible de alta densidad energética. La metalurgia medieval, en particular la fundición de hierro, dependía totalmente del carbón vegetal como agente reductor y fuente de calor, lo que impulsó la producción sistemática de carbón vegetal a partir de monte bajo forestal y residuos de madera en las regiones productoras de hierro de Europa y Asia.
La revolución industrial creó nuevas categorías de residuos — cenizas de carbón de hornos y fábricas, escorias de la fundición de metales, aguas de proceso ácidas de la producción química — que requerían gestión. Las cenizas de carbón (cenizas volantes y de fondo de la combustión del carbón) se desechaban inicialmente en grandes escombreras o se vertían a los ríos, generando una contaminación significativa. Con el tiempo, los procesos industriales para utilizar las cenizas de carbón como material de construcción (en cemento, ladrillos y relleno de carreteras) convirtieron un flujo de residuos en un recurso, anticipando los principios de la economía circular que más tarde informarían las políticas de conversión de residuos en energía.
El Nacimiento de la Incineración Municipal de Residuos
La incineración sistemática de residuos municipales en instalaciones dedicadas comenzó en la década de 1870 en Inglaterra, impulsada por los urgentes problemas de saneamiento de las ciudades industriales en rápido crecimiento. La acumulación de residuos orgánicos en zonas densamente pobladas creaba graves riesgos para la salud pública — los residuos en descomposición generaban vectores de enfermedades (ratas, moscas), olores, y contribuían a la propagación del cólera, el tifus y otras enfermedades epidémicas que devastaban las poblaciones urbanas a mediados del siglo XIX.
Alfred Fryer, un ingeniero británico, diseñó el primer destructor de residuos construido específicamente para este fin — un horno diseñado para quemar residuos sólidos urbanos mezclados — que fue instalado en Nottingham, Inglaterra, en 1874. El destructor de Fryer fue una innovación técnica significativa: permitía la alimentación continua de residuos en un horno sellado, gestionaba el aire de combustión para garantizar una quema completa y extraía calor útil de los gases de combustión. Fryer llamó a su dispositivo "destructor" porque su propósito principal era la destrucción de los residuos más que la recuperación de energía, aunque el calor producido fue pronto reconocido como potencialmente útil.
En el lapso de una década después de la instalación de Nottingham, cientos de destructores de residuos estaban en funcionamiento en ciudades británicas, impulsados por los gobiernos municipales desesperados por abordar la crisis de residuos de la urbanización victoriana. El ejemplo británico se extendió rápidamente a Europa continental y América del Norte: para 1900, los destructores de residuos funcionaban en docenas de ciudades europeas y americanas. La primera planta de incineración de residuos en los Estados Unidos abrió en Allegheny City, Pensilvania, en 1885.
La recuperación de energía de la incineración de residuos evolucionó gradualmente desde el simple desecho de calor (los primeros destructores simplemente ventilaban los gases calientes a la atmósfera) hasta la generación de vapor (utilizando el calor residual para producir vapor para instalaciones cercanas) y la generación de electricidad (utilizando turbinas de vapor accionadas por la combustión de residuos). La primera generación de electricidad a partir de la incineración de residuos en Inglaterra tuvo lugar en Shoreditch, Londres, en 1897, cuando el calor de un destructor de residuos se utilizó para generar electricidad para el alumbrado público — uno de los primeros ejemplos de conversión de residuos en energía en el sentido moderno.
Incineración Moderna de Residuos: Tecnología y Diseño
Las modernas plantas de incineración de residuos para la generación de energía (a menudo llamadas instalaciones de energía a partir de residuos o EfW, por sus siglas en inglés) son sofisticadas instalaciones industriales que tienen poco parecido con los primitivos destructores de la era victoriana. Las plantas contemporáneas están diseñadas para la combustión completa de los residuos, controles estrictos de las emisiones de aire, alta eficiencia térmica y un impacto ambiental mínimo — aunque lograr estos objetivos requiere una inversión de ingeniería sustancial y una complejidad operacional continua.
La tecnología dominante en la incineración de residuos municipales a gran escala es el horno de parrilla móvil, en el que los residuos se depositan sobre una parrilla mecánica de movimiento lento que los lleva a través de zonas sucesivas de secado (evaporación de la humedad), ignición, combustión y quemado completo a medida que avanzan por el horno. El aire se suministra tanto por debajo de la parrilla (aire primario) como por encima de los residuos en combustión (aire secundario) para garantizar una combustión completa. Los gases de combustión calientes (típicamente entre 850 y 1200 grados Celsius) pasan por una caldera que genera vapor, que impulsa una turbina de vapor para producir electricidad. La eficiencia eléctrica de las modernas plantas WtE de parrilla móvil es de aproximadamente veinte a treinta por ciento — inferior a las modernas centrales eléctricas de gas, pero comparable a muchas plantas de carbón, y el combustible de residuos es gratuito.
Muchas plantas WtE europeas están configuradas como sistemas de cogeneración de calor y electricidad (CHP), suministrando vapor o agua caliente a redes de calefacción urbana, además de electricidad a la red, logrando eficiencias energéticas globales del sesenta al ochenta por ciento al utilizar tanto la producción eléctrica como la térmica. La planta Amager Bakke de Copenhague (también conocida como CopenHill), diseñada por el arquitecto Bjarke Ingels e inaugurada en 2017, incorpora una pista de esquí, un sendero de senderismo y una pared de escalada en su techo — simbolizando la integración de la infraestructura industrial en la vida urbana — y suministra calor a aproximadamente ciento cincuenta mil hogares y electricidad a aproximadamente sesenta mil hogares a partir de quinientas mil toneladas de residuos por año.
El control de la contaminación del aire es uno de los aspectos más críticos y técnicamente exigentes del diseño de las plantas WtE modernas. La quema de residuos sólidos urbanos produce una compleja mezcla de gases de combustión que incluye óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2), cloruro de hidrógeno (HCl, de la combustión de plásticos y papel que contienen cloro), compuestos orgánicos volátiles (COV), metales pesados (mercurio, plomo, cadmio — que se volatilizan durante la combustión), y dioxinas y furanos (dibenzo-p-dioxinas y dibenzofuranos policlorados, compuestos orgánicos extremadamente tóxicos que pueden formarse durante el enfriamiento de los gases de combustión en presencia de cloro). Las modernas plantas WtE utilizan elaborados sistemas de tratamiento de gases de combustión de múltiples etapas — que combinan la reducción catalítica selectiva para los NOx, depuradores secos o semisecos para los gases ácidos (SO2, HCl), inyección de carbón activado para las dioxinas y los metales pesados, y filtros de mangas de tejido para las partículas — para reducir las emisiones a niveles que cumplan con los estrictos estándares regulatorios europeos o estadounidenses.
La ceniza de fondo producida por la combustión en instalaciones WtE — típicamente entre el diez y el treinta por ciento del peso de los residuos de entrada — contiene metales ferrosos y no ferrosos (que pueden separarse magnéticamente y por corrientes de Foucault para su reciclaje), así como residuos minerales que pueden utilizarse como árido para la construcción de carreteras o material de relleno después de la meteorización para lixiviar las sales solubles. Las cenizas volantes de los sistemas de control de la contaminación del aire están clasificadas como residuos peligrosos en la mayoría de los países debido a su concentración de metales pesados y dioxinas, y requieren disposición en celdas de relleno sanitario de residuos peligrosos especialmente diseñadas para tal fin.
La Conversión de Residuos en Energía en Japón: el Programa Más Intensivo del Mundo
Japón tiene el programa de incineración de residuos más intensivo del mundo, impulsado por la geografía (el terreno montañoso del país y su alta densidad de población dejan poco territorio disponible para los rellenos sanitarios), la política de gestión de residuos y el énfasis cultural de larga data en la limpieza y el orden. Japón opera más de mil instalaciones municipales de incineración de residuos — muchas más que cualquier otro país en relación con la superficie terrestre — incinerando aproximadamente el setenta y ocho al ochenta por ciento de sus residuos sólidos municipales.
Las instalaciones WtE japonesas van desde pequeñas plantas municipales que sirven a ciudades de diez mil habitantes hasta grandes instalaciones metropolitanas que procesan miles de toneladas por día. El Parque de Prevención de Desastres Rinkai de Tokio, en el distrito de Koto, incorpora una instalación WtE que procesa aproximadamente mil ochocientas toneladas de residuos por día — una de las más grandes de Japón — integrada en un parque e instalación de preparación para desastres que sirve como infraestructura comunitaria. Las plantas WtE japonesas están diseñadas con altos estándares estéticos y de ingeniería, muchas con centros de visitantes, miradores y instalaciones comunitarias, reflejando el enfoque japonés de integrar la infraestructura industrial necesaria en la vida comunitaria en lugar de ocultarla en zonas industriales.
El Centro de Tratamiento de Lodos Maishima en Osaka, diseñado por el artista y arquitecto austriaco Friedensreich Hundertwasser y completado en 2001, es una de las instalaciones WtE visualmente más distintivas del mundo — su colorida y orgánica fachada la convierte en un hito arquitectónico mientras procesa los lodos de la ciudad. La disposición de las ciudades japonesas para invertir en instalaciones WtE arquitectónica y técnicamente ambiciosas refleja la aceptación pública de la incineración como un componente necesario y beneficioso de la gestión de residuos.
El intensivo programa WtE de Japón ha sido fundamental para reducir el uso de rellenos sanitarios — el espacio disponible para rellenos sanitarios en Japón es extremadamente limitado — y para recuperar metales y materiales de los residuos. La ceniza de fondo de las instalaciones WtE japonesas se procesa rutinariamente para la recuperación de metales y se utiliza como árido en proyectos de recuperación de tierras costeras, con la isla artificial Odaiba de Tokio (sede de un importante distrito de entretenimiento junto al frente marítimo) construida en parte con cenizas de residuos incinerados.
La Conversión de Residuos en Energía en Europa: el Modelo Escandinavo
Los países del norte de Europa, en particular Dinamarca, Suecia, Alemania y los Países Bajos, tienen los sectores WtE más desarrollados del mundo occidental, con altos niveles de incineración de residuos combinados con regulaciones estrictas, altos estándares técnicos e integración con sistemas de calefacción urbana.
Dinamarca incinera aproximadamente del cincuenta al cincuenta y cinco por ciento de sus residuos sólidos municipales en aproximadamente veinticinco plantas, la mayoría de las cuales suministran calor a redes de calefacción urbana que calientan la mayoría de los hogares daneses. La planta Amager Bakke del ARC (Centro de Recursos de Amager), diseñada por BIG (Grupo Bjarke Ingels) en Copenhague, con su pista de esquí e instalaciones recreativas, se ha hecho internacionalmente famosa como ejemplo de diseño WtE innovador. Las instalaciones WtE danesas se encuentran entre las más técnicamente sofisticadas del mundo, con estrictos controles de emisiones y altas eficiencias energéticas globales.
Suecia incinera aproximadamente el cincuenta por ciento de sus residuos sólidos municipales, con el resto reciclado en gran medida (aproximadamente el treinta por ciento) o compostado. Las plantas WtE suecas están profundamente integradas con las redes de calefacción urbana — el calor residual proporciona aproximadamente el veinte por ciento del suministro de calefacción urbana de Suecia, calentando millones de hogares. Suecia ha atraído controversia por importar residuos de Noruega, el Reino Unido y otros países para alimentar sus plantas WtE, ya que las tasas domésticas de reciclaje han reducido el flujo de residuos domésticos disponibles — una situación que los críticos caracterizan como la creación de incentivos perversos contra la reducción de residuos y el reciclaje.
Alemania opera aproximadamente sesenta y ocho plantas WtE (llamadas Müllverbrennungsanlagen), procesando aproximadamente veinticuatro a veinticinco millones de toneladas de residuos por año. Las instalaciones WtE alemanas están sujetas a algunos de los estándares de emisiones más estrictos del mundo bajo la 17.ª Ordenanza Federal de Control de Inmisiones (17. BImSchV), y los operadores de plantas alemanas han desarrollado tecnologías avanzadas de tratamiento de gases de combustión que cumplen límites muy bajos de emisiones de dioxinas, metales pesados y gases ácidos.
Los Países Bajos operan aproximadamente doce grandes plantas WtE, siendo AEB Ámsterdam una de las más grandes de Europa. La política neerlandesa ha enfatizado cada vez más la prevención de residuos y el reciclaje sobre la incineración, y los Países Bajos se han orientado hacia tasas de reciclaje más altas con el entendimiento de que el WtE sirve como último recurso para los residuos que no pueden reciclarse o compostarse económicamente.
Captación y Utilización del Gas de Relleno Sanitario
Los rellenos sanitarios — la forma dominante de eliminación de residuos sólidos municipales a nivel mundial — no son meros depósitos pasivos de residuos, sino biorreactores activos en los que la materia orgánica se descompone durante décadas, produciendo gas de relleno sanitario como subproducto. El gas de relleno sanitario consiste principalmente en metano (aproximadamente del cincuenta al sesenta por ciento) y dióxido de carbono (aproximadamente del cuarenta al cincuenta por ciento), junto con pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno, compuestos orgánicos diferentes del metano y otros gases.
El metano del gas de relleno sanitario es un potente gas de efecto invernadero — aproximadamente ochenta veces más potente que el dióxido de carbono en un horizonte temporal de veinte años — y si se libera directamente a la atmósfera, representa una contribución significativa al forzamiento radiativo. La captación del gas de relleno sanitario y su uso para la producción de energía cumple el doble propósito de prevenir las emisiones de metano y generar combustible útil.
Los sistemas de recolección de gas de relleno sanitario utilizan redes de tuberías perforadas insertadas en el cuerpo del relleno sanitario, conectadas a sopladores que crean un ligero vacío que extrae el gas de la masa de residuos. El gas recolectado pasa por un separador de humedad y puede tratarse para eliminar el sulfuro de hidrógeno antes de quemarse en antorchas (si no se utiliza para producción de energía) o dirigirse a sistemas de recuperación de energía. Los motores de gas de relleno sanitario — motores de combustión interna adaptados de generadores de gas industriales — son la tecnología de recuperación de energía más común, generando electricidad con eficiencias del treinta al treinta y cinco por ciento. Los rellenos sanitarios más grandes pueden usar turbinas de gas para una generación de electricidad de mayor eficiencia. Algunos rellenos sanitarios mejoran el gas captado hasta convertirlo en biometano (eliminando el CO2 y las impurezas traza para producir un gas de calidad equivalente al gas natural) para su inyección en la red de gas o su uso como combustible para vehículos.
El Programa de Alcance para el Metano de Rellenos Sanitarios (LMOP, por sus siglas en inglés) de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha catalogado y promovido proyectos de energía a partir del gas de relleno sanitario en los Estados Unidos desde 1994. A principios de la década de 2020, aproximadamente seiscientos rellenos sanitarios estadounidenses contaban con proyectos operativos de energía a partir del gas de relleno sanitario, generando aproximadamente diecisiete teravatios-hora de electricidad por año — aproximadamente equivalente a la producción eléctrica de varias grandes plantas nucleares. Muchos rellenos sanitarios adicionales queman su gas en antorchas en lugar de utilizarlo para la producción de energía, lo que representa una oportunidad significativa desaprovechada.
En los países en desarrollo, donde los rellenos sanitarios ingeniería sanitaria son menos comunes y el vertido incontrolado está generalizado, la captación del gas de relleno sanitario se ve complicada por la naturaleza informal y frecuentemente no controlada de la eliminación de residuos. Sin embargo, proyectos para dotar retroactivamente de sistemas de recolección de gas a vertederos informales y utilizar el gas para la generación de electricidad han sido implementados en Brasil, India, China y otros países en desarrollo, a menudo con el apoyo del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) del Protocolo de Kioto o de mecanismos de mercado de carbono posteriores.
Digestión Anaeróbica: Convertir los Residuos Orgánicos en Biogás
La digestión anaeróbica (DA) es la descomposición microbiana controlada de la materia orgánica en ausencia de oxígeno, produciendo biogás (principalmente metano y dióxido de carbono) y un digestato rico en nutrientes que puede utilizarse como fertilizante. A diferencia de los rellenos sanitarios (que producen metano de manera incontrolada) o la incineración (que destruye la materia orgánica con calor), la digestión anaeróbica es un proceso biológico que imita la descomposición natural que ocurre en humedales, pantanos y los sistemas digestivos de los animales rumiantes.
La digestión anaeróbica tiene raíces antiguas — el biogás procedente de la descomposición de materia orgánica se ha utilizado informalmente para cocinar y alumbrado en India y China durante siglos. La primera planta de biogás diseñada para el tratamiento de lodos de aguas residuales se construyó en Exeter, Inglaterra, en 1895, utilizando el gas recolectado de la digestión de los desechos humanos para proporcionar alumbrado público. El Programa Nacional de Biogás del gobierno indio, lanzado en la década de 1980, ha apoyado la construcción de millones de pequeños digestores de biogás domésticos en zonas rurales, alimentados con estiércol de ganado vacuno y residuos orgánicos domésticos, proporcionando gas de cocina a los hogares rurales.
China tiene el sector de biogás más grande del mundo, con decenas de millones de digestores domésticos y cientos de grandes plantas comerciales de biogás que sirven a granjas, instalaciones de procesamiento de alimentos e instalaciones municipales de tratamiento de residuos. El gobierno chino ha apoyado el desarrollo del biogás como parte de sus programas de energía rural y gestión de residuos agrícolas.
En Europa y América del Norte, las plantas de digestión anaeróbica a escala industrial procesan residuos alimentarios, purines agrícolas, residuos de cosechas, lodos de aguas residuales y fracciones orgánicas de residuos sólidos municipales. Las modernas plantas europeas de digestión anaeróbica son instalaciones altamente diseñadas con comunidades microbianas optimizadas, recipientes de digestión con temperatura controlada (mesófilos a aproximadamente treinta y cinco grados Celsius o termófilos a aproximadamente cincuenta y cinco grados Celsius) y sofisticados sistemas de gestión del gas. Alemania cuenta con aproximadamente diez mil plantas de biogás, la mayoría alimentadas con cultivos energéticos (ensilaje de maíz) y purines agrícolas, produciendo aproximadamente treinta a treinta y cinco teravatios-hora de electricidad por año — aproximadamente el seis por ciento de la electricidad de Alemania. El sector alemán del biogás ha sido impulsado por el apoyo de tarifas reguladas de alimentación, pero ha atraído críticas por el uso de cultivos energéticos (en particular el maíz) que compiten con la producción de alimentos y desplazan los hábitats naturales.
El biometano — biogás que ha sido mejorado eliminando el CO2 y las impurezas traza para producir un gas con un contenido de metano superior al noventa y cinco por ciento, equivalente a la calidad del gas natural — puede inyectarse en la red de gas natural o utilizarse como combustible para vehículos (como biogás comprimido o biogás licuado). La Directiva de Energías Renovables de la Unión Europea exige a los estados miembros que incluyan el biometano en sus objetivos de energías renovables, lo que impulsa un mercado creciente de producción de biometano a partir de residuos orgánicos y lodos de aguas residuales.
Gasificación y Pirólisis de Residuos: Tratamiento Térmico Avanzado
Más allá de la incineración convencional, dos tecnologías avanzadas de tratamiento térmico — la gasificación y la pirólisis — ofrecen enfoques alternativos para extraer energía de los residuos con perfiles ambientales y productos potencialmente diferentes.
La gasificación implica hacer reaccionar los residuos a altas temperaturas (típicamente entre 700 y 1500 grados Celsius) con una cantidad controlada de oxígeno o vapor — menos de la que se necesitaría para una combustión completa — para producir un gas de síntesis (syngas) compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. Este syngas puede quemarse en una turbina de gas o en un motor de gas para generar electricidad (con una eficiencia eléctrica potencialmente mayor que la incineración directa), utilizarse para producir combustibles líquidos sintéticos (proceso Fischer-Tropsch) o emplearse como materia prima química. Se han desarrollado y puesto a prueba varias tecnologías de gasificación — de lecho fijo, lecho fluidizado y gasificación por plasma (utilizando antorchas de plasma para alcanzar temperaturas de cinco mil a diez mil grados Celsius).
La gasificación por plasma, desarrollada por empresas como Alter NRG (Canadá) e InEnTec, utiliza antorchas de plasma para alcanzar temperaturas extremas que destruyen completamente los compuestos orgánicos (incluidas las dioxinas y materiales difíciles de tratar como residuos médicos y amianto) y vitrifican la fracción mineral inorgánica en una escoria similar al vidrio. La gasificación por plasma ha sido pilotada a escala comercial en Japón (por Hitachi Metals y Westinghouse Plasma) y en instalaciones de demostración más pequeñas en Canadá y otros lugares, pero sigue siendo significativamente más costosa que la incineración convencional.
La pirólisis implica calentar los residuos en ausencia total de oxígeno, provocando la descomposición térmica de la materia orgánica en aceite de pirólisis (una mezcla compleja de compuestos orgánicos), syngas y char. La pirólisis ha sido investigada extensamente como medio para convertir los residuos plásticos en aceites combustibles (reciclaje químico), los residuos agrícolas en biochar (un mejorador del suelo que también secuestra carbono) y otras aplicaciones de conversión.