Húmeda, ruidosa y con un característico olor a basura, la instalación de energía a partir de residuos (EfW) EcoPark de London Energy es en gran medida un retroceso analógico.

Ubicada junto a Lee Navigation en Edmonton, al norte de Londres, es la planta de reciclaje de residuos sólidos urbanos (EFW) más antigua del Reino Unido. Puesta en funcionamiento en 1971 por el Consejo del Gran Londres, la planta gestiona residuos no reciclados de siete distritos londinenses: Barnet, Camden, Enfield, Islington, Hackney, Haringey y Waltham Forest.

Los camiones llegan a la planta como un reloj, descargando innumerables bolsas de residuos de bolsas negras. Estas se canalizan a través de la planta y se depositan en una de sus cinco calderas mediante enormes grúas, donde se incineran. Según Kyran Barker, director del centro de energía de London Energy, cada año se incineran más de 500.000 toneladas de residuos de bolsas negras.

El contenido de cada bolsa es muy variable, ya que no se realiza ninguna clasificación adicional antes de la combustión. Esto provoca que, en ocasiones, se introduzcan objetos extraños en los hornos, como baterías, tanques de propano e incluso piezas de automóviles, lo que ha provocado, en ocasiones, la combustión dentro de los hornos, lo que, según nos informó el equipo de la sala de control, crea un espectáculo de luces espectacular. No vimos ningún espectáculo de fuegos artificiales durante nuestra visita.

Para mitigar las emisiones, se dispone de una sala de control especializada. Aquí es donde el mundo digital se fusiona con el funcionamiento analógico de la planta. La sala de control está equipada con numerosos sistemas de monitorización que ayudan a mitigar las emisiones nocivas. Estos incluyen precipitadores electrostáticos que utilizan una carga eléctrica para atraer las partículas de polvo generadas por los gases de combustión y un filtrado adicional antes de que el gas salga por la chimenea.

A pesar de que la planta fue diseñada principalmente como una instalación de eliminación de residuos, su papel como activo de generación de energía ha crecido en importancia tras el aumento de los precios de la energía debido a la invasión de Ucrania por parte de Rusia.

Si bien la energía eólica (EfW) se ha considerado durante mucho tiempo una fuente de combustible "sucia", su perfil de generación de carga base resulta muy atractivo para industrias que buscan energía confiable y constante, como los centros de datos. Una empresa que reconoce el potencial de la EfW como una opción energética principal es Ark Data Centres, que en 2019 firmó un contrato de compraventa de energía (PPA) a largo plazo para alimentar su cercano centro de datos Meridian Park mediante una conexión privada de alto voltaje directamente desde EcoPar de London Energy.

Kyran Barker, director del centro de energía de London Energy, y Pip Squire, director de sostenibilidad de Ark, concedieron a DCD una visita guiada a ambas instalaciones.

Energía a partir de residuos

El Ecoparque convierte los residuos en energía mediante un proceso sencillo: la quema de residuos de bolsas negras para generar vapor saturado, que se sobrecalienta a 450 °C. Este vapor alimenta cinco turbinas que operan en una configuración n+1, contando siempre con un generador adicional disponible para redundancia, con una capacidad total de generación de 40 MW.

La electricidad generada se alimenta a una barra colectora de cobre de alta tensión. El 15% de la generación se utiliza para alimentar las operaciones de la planta y el 85% restante se exporta a través de cuatro cables de salida. Dos cables se conectan a la red eléctrica del Reino Unido, mientras que los otros dos, denominados Ark 1 y Ark 2, suministran electricidad mediante una conexión privada directamente a las instalaciones de Ark, ubicadas justo al lado.

Puesta en servicio a finales de 2020, el centro de datos Ark Meridian Park es una instalación de colocation que ofrece 16 MW de carga de TI. Presta servicio a un cliente de hiperescala no revelado, así como a Crown Hosting, la empresa conjunta de Ark con el gobierno del Reino Unido.

Según Squire, Ark tenía un interés a largo plazo en alimentar un centro de datos con una planta de energía eólica, considerándola una alternativa novedosa y fiable a una instalación conectada a la red eléctrica. Inicialmente, Ark consideró otra planta de energía eólica sin identificar, pero no pudo conseguir un terreno adyacente, lo que llevó a la decisión de construir las instalaciones de Meridian después de que saliera a la venta un terreno junto al EcoParque de Edmonton.

Descrita por Squire como una "oportunidad única", la proximidad del terreno tan cerca de la planta ofreció a Ark una fuente de energía inusualmente directa, lo que fue un factor a considerar en la planificación de la instalación.

Antes de comprometerse con el desarrollo del centro de datos, Ark firmó un PPA de 25 años con EcoPark por 22 MW de energía, en el que los cables de exportación se construirían junto con la construcción del centro de datos, asegurando que el centro de datos tuviera una conexión eléctrica directa antes de su apertura.

Las dos líneas desde la planta de EfW se extienden 50 metros bajo tierra hasta el centro de datos. Se conectan a un cuadro de distribución externo justo afuera del edificio principal del centro de datos y suministran energía a 11 kV antes de reducirse a 400 V para su distribución. La configuración de doble cable proporciona una fuente de alimentación A y una B, cada una capaz de gestionar toda la carga del centro de datos.

Este acuerdo destaca por varias razones. En primer lugar, la duración del PPA, ya que la mayoría de los PPA en el sector de centros de datos suelen tener una duración de entre 10 y 15 años.

En segundo lugar, a diferencia de muchos PPA donde el comprador compra créditos vinculados a la fuente de energía en lugar de la energía en sí, la configuración de cableado privado garantiza que la energía generada por la planta alimente el centro de datos. Esto elimina la preocupación sobre si el centro de datos recibe energía directamente de la fuente, un problema común en los PPA basados en la red eléctrica.

Esto, enfatiza Squire, se traduce en una mayor fiabilidad. «La planta de energía renovable proporciona un suministro de energía predecible y de carga base: los residuos se procesan constantemente y la planta genera electricidad constantemente. Esto supone una gran ventaja en comparación con depender únicamente de la red eléctrica, donde pueden producirse fluctuaciones», afirma.

Ark también invirtió en una conexión a la red de respaldo de 25 MW de UK Power Networks (UKPN) para reforzar la seguridad energética del centro de datos. Squire explicó el motivo: «Elaboramos planes de contingencia debido a la antigüedad de la planta existente. Aunque cuenta con un suministro A y B y un generador de respaldo n+1, sabíamos que necesitábamos un sistema de seguridad fiable. Por ello, invertimos en una conexión UKPM de 25 MW como respaldo adicional».

Ark también invirtió en varios generadores de aceite vegetal hidrotratado (HVO) producidos por AVK, capaces de mantener la operación hasta dos horas para mayor seguridad. Esto se debe a que la conexión UKPM y los cables privados de EcoPark presentan diferentes resistencias de transmisión y tolerancias a fallos, lo que requiere una desconexión completa para evitar fallos del sistema.

Nueva planta, una nueva conexión

Si bien el EcoParque actual ha abastecido con éxito el centro de datos de Ark durante los últimos cinco años, el plan siempre fue que unas nuevas y modernas instalaciones lo reemplazaran. Durante nuestra visita, la estructura de la futura planta se vislumbraba al fondo, ya que se ubicará justo al lado de la antigua.

Una vez finalizado, el Proyecto de Calefacción y Energía del Norte de Londres quemará hasta 700.000 toneladas de residuos al año, lo que lo convierte en una de las plantas de EFW más grandes del país. Además, tendrá un potencial de generación de energía mucho mayor, con una gran turbina instalada que generará 70 MW de capacidad, alimentada por el vapor generado por dos calderas.

Además, también incorporará tolerancias eléctricas modernas, simplificando la transición entre fuentes de energía, lo que debería garantizar una mayor confiabilidad para Ark. Según Barker de Lond Energy, la actualización hará que la planta sea mucho más eficiente para compensar los cambios en la composición de los desechos, incluida una mejor recuperación de calor, turbinas mejoradas y tratamiento de gases de combustión.

La construcción de la nueva planta comenzó a principios de 2022, tras años de planificación, con un presupuesto inicial de 1.200 millones de libras (1.378 millones de euros) y una fecha de finalización prevista para 2023. Sin embargo, como suele ocurrir con la mayoría de los grandes proyectos de infraestructura, los costes se dispararon hasta los 1.500 millones de libras (1.722 millones de euros), atribuyéndose a los costes de la cadena de suministro y a la inflación salarial. Como resultado, la fecha de finalización prevista se ha pospuesto hasta 2027/2028.

Existe la preocupación de que la planta pueda sufrir nuevos retrasos, ya que Acciona, el contratista principal del proyecto, está incumpliendo con creces el plazo. Por lo tanto, se están preparando planes para mantener la planta original durante varios años más y así permitir un mayor plazo de entrega para la nueva instalación.

Cuando la planta entre finalmente en funcionamiento, las instalaciones nuevas y las antiguas funcionarán simultáneamente durante aproximadamente un año antes de que se desmantele la planta original.

"Debido a su ubicación y proximidad a las nuevas instalaciones, el desmantelamiento será un proceso meticuloso que durará varios años. El verdadero problema será la chimenea", afirma Barker, "que deberá desmontarse pieza por pieza y tardará al menos dos o tres años. Otro desafío reside en los enormes cimientos antiguos, que no pueden reutilizarse, ya que ninguna empresa garantiza su capacidad de carga."

El cambio real

El cambio de las antiguas instalaciones a las nuevas no será un proceso sencillo para Ark. Durante el periodo de transición, cuando ambas plantas funcionen simultáneamente, Ark operará con una única alimentación, mientras se instala el nuevo cable privado y se conecta al cuadro eléctrico externo.

La nueva planta se incorporó directamente a la planificación del centro de datos, y el contrato de compra de energía (PPA) firmado reconoció que la nueva planta continuaría abasteciendo el sitio. Sin embargo, el proceso de reconexión será bastante complejo, según Squire. Una vez conectado, Ark planea desconectar un suministro a la vez, reemplazar el cable con una conexión más corta y repetir el proceso para el segundo suministro.

Una ventaja de la nueva planta será su proximidad al centro de datos, lo que requerirá un cable privado más corto, lo que debería reducir las pérdidas de transmisión y mejorar la eficiencia energética. Además, la nueva planta promete una mayor eficiencia y es menos probable que requiera mantenimiento, lo que requeriría paradas regulares, algo más común en la planta actual.

¿Es EfW una opción sostenible?

Si bien hay pocas dudas sobre la eficacia de EfW como una opción de energía de carga base para centros de datos, aún queda la duda de si es realmente tan "sostenible" como sugieren sus defensores.

Squire acepta que EfW no debe compararse con las energías renovables, como la solar y la eólica, pero sostiene que, en comparación con los combustibles fósiles, es "baja en carbono" y desempeña un papel crucial en el procesamiento de residuos no reciclables, desviándolos de los vertederos.

Sin embargo, la quema de residuos domésticos libera varios gases nocivos, como óxidos de nitrógeno. Un informe de la BBC del año pasado afirmó que la energía renovable es actualmente la forma más contaminante de generación de energía en el Reino Unido, generando la misma cantidad de gases de efecto invernadero por unidad de energía que la energía generada con carbón: 720 g de CO2e/kWh en 2023.

La quema de plásticos, especialmente de un solo uso, es una de las principales causas de la elevada huella de carbono. Según estadísticas del gobierno británico, la quema de plástico produce 175 veces más CO2 que su enterramiento en vertederos. El Chartered Institution of Wastes Management (CIWM) desmintió el informe de la BBC, afirmando que, si bien planteaba puntos importantes, omitía "varios factores clave", incluyendo su papel vital para que el Reino Unido abandone el uso de vertederos.

Además, el CIWM argumentó que la primera función de estas plantas es el servicio de gestión y gestión de residuos, "gestionar, tratar y eliminar los desechos de la sociedad con el fin de proteger la salud humana y el medio ambiente", más que ser únicamente un proveedor de energía, lo que significa que compararlo con el carbón, cuya única utilidad es la energía, es simplista en el mejor de los casos.

Paradójicamente, a medida que mejoran las tasas de reciclaje y se eliminan gradualmente los plásticos de un solo uso, el valor calorífico del combustible residual disminuirá. Esto implicará que se deberá quemar más para mantener el mismo nivel de calor, lo que requiere una cantidad considerablemente mayor de combustible. En cierto modo, esto es positivo, ya que aumenta la capacidad de incineración de la planta. Sin embargo, también podría generar altos niveles de emisiones. Esto, argumenta Barker, "deberá tenerse en cuenta en la planificación energética a largo plazo, que refleja el cambio en las fuentes de combustible".

Para mitigar las emisiones, se ha planteado la captura y el almacenamiento de carbono como una posible solución. De utilizarse, podría eliminar el carbono atmosférico en lugar de simplemente compensar las emisiones de origen fósil, ya que los residuos modernos contienen carbono biogénico, lo que podría convertir la recuperación de energía en un proceso con emisiones negativas de carbono.

La implementación de la CCS in situ es una opción potencial para London Energy, puesto que, tras el desmantelamiento, habrá un amplio terreno disponible en el sitio, que, según Kyran Barker, podría albergar una unidad de captura de carbono. Sin embargo, aún no hay planes concretos en la agenda.

¿Es EfW una alternativa viable para los centros de datos?

Ante las crecientes limitaciones de transmisión y la inestabilidad de la red en el Reino Unido, los operadores de centros de datos se ven obligados a considerar sus opciones energéticas. Los acuerdos de cableado privado, como el de Ark, ofrecen seguridad tanto en costes como en el suministro, y a diferencia de los PPA basados en la red, donde la energía se comparte con innumerables consumidores, garantiza que la electricidad generada por el activo abastece directamente a la instalación contratada.

Las plantas EfW en el Reino Unido han sido incipientes en las últimas dos décadas; sin embargo, han comenzado a proliferar en los últimos cinco años, creciendo de 38 a 52. Como resultado, los proveedores de centros de datos tienen una oportunidad cada vez mayor de acceder a la energía a través de estas plantas, ofreciendo potencialmente una solución energética emergente para aquellos que deseen obtener un suministro de energía directo.

Si bien el sector de energía renovable en el Reino Unido ha crecido significativamente, aún está por detrás de Europa. Squire afirma que esto se debe, al menos en parte, a un problema de marketing: «En países como Dinamarca y Suecia, las plantas de energía renovable están integradas con las redes de calefacción urbana», afirma. «Aquí, todavía se las suele considerar 'incineradoras' en lugar de fuentes de energía eficientes».

El tabú en torno a la energía renovable (EFW) sigue siendo fuerte, dada su huella de carbono relativamente alta; sin embargo, el atractivo de las soluciones energéticas alternativas en el sector de los centros de datos está creciendo significativamente. Gracias a su combinación de energía de carga base, estabilidad de precios a largo plazo y seguridad frente a las fluctuaciones de la red, la EfW se posiciona como una alternativa viable para los centros de datos con alto consumo energético. Si bien persisten las dudas sobre la sostenibilidad, los avances en la captura de carbono y el procesamiento de residuos podrían reducir aún más su impacto ambiental, convirtiéndola en una fuente de energía que merece la pena observar en el cambiante panorama energético.

_{Este reportaje ha sido traducido y editado al español por Gabriel Carrillo M-Feduchi}