RETEMA • Especial Bioenergía 2019

32 AÑOS DE

TRAYECTORIA

1987 - 2019

Nº 217 I ESPECIAL BIOENERGÍA 2019

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Opinión Gas renovable y economía circular

El estado del arte de la valorización de biogás

REPORTAJE Planta de producción de energía con biomasa de Curtis-Teixeiro

Desgasificación activa y valorización del biogás en la Ecocentral Granada

Biomasstep: innovación para caracterización rápida de biomasa

ALGUNOS PROTAGONISTAS DE ESTE NÚMERO

EDITA ADC MEDIA DIRECTOR Jesús Alberto Casillas Paz albertocasillas@retema.es PUBLICIDAD David Casillas Paz davidcasillas@retema.es REDACCIÓN, ADMINISTRACIÓN, PUBLICIDAD Y SUSCRIPCIONES C/ Jacinto Verdaguer, 25 - 2º B - Esc. A 28019 MADRID Telf. (+34) 91 471 34 05 info@retema.es

Francisco Repullo, AEBIG

Marcos Quevedo, BIOGASTUR

David Fernández, NEDGIA

Eugenia Sillero, GASNAM

Margarita de Gregorio, APPA RENOVABLES

Javier Díaz, AVEBIOM

REDACCIÓN Esther Sánchez esthersanchez@retema.es Luis Cordero luiscordero@retema.es ADMINISTRACION Y SUSCRIPCIONES Silvia Lorenzo suscripciones@retema.es EDICIÓN Y MAQUETACIÓN Departamento propio IMPRIME PÁGINA-1 Suscripción 1 año (6 + 2 núm.): 106 € Suscripción 1 año resto de europa: 189 € Suscripción 1 año resto de paises (Air mail): 215 € Suscripción Digital 1 año: 62 € Depósito Legal M.38.309-1987 ISSN 1130 - 9881 La dirección de RETEMA no se hace responsable de las opiniones contenidas en los artículos firmados que aparecen en la publicación.

La aparición de la revista RETEMA se realiza a meses vencidos. © Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin autorización previa y escrita del autor.

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Publicación impresa en papel bajo el sistema de certificación forestal PEFC

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PATROCINADOR DE LA PORTADA: STEMM

SUMARIO ESPECIAL BIOENERGÍA 2019 • N º 2 1 7 • A Ñ O 3 2 NOTICIAS Página 4 OPINIÓN GAS RENOVABLE Y ECONOMÍA CIRCULAR Francisco Repullo y Luis Puchades, AEBIG Marcos Quevedo, Biogastur David Fernández, Nedgia Eugenia Sillero, Gasnam Página 7 EL ESTADO DEL ARTE DE LA VALORIZACIÓN DE BIOGÁS EN EL SECTOR DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS Y AGUAS RESIDUALES Página 16 VALORIZACIÓN INTEGRAL DE BIORRESIDUOS EN EL MARCO DEL PROYECTO VALUEWASTE Página 24 TECNOLOGÍA CÁMARAS TERMOGRÁFICAS PARA EL ENTORNO MEDIOAMBIENTAL Página 30 REPORTAJE DESGASIFICACIÓN ACTIVA Y VALORIZACIÓN DEL BIOGÁS EN LA ECOCENTRAL GRANADA Página 32 BIOPRODUCTOS, BIOENERGÍA Y REGENERACIÓN DE AGUAS MEDIANTE CULTIVOS DE MICROALGAS Página 38 TO-SYN-FUEL: CONVIRTIENDO LOS LODOS DE DEPURADORA EN COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO Página 44 TECNOLOGÍA UNTHA SE ALÍA CON ADVETEC PARA EL DESARROLLO DE SOLUCIONES DE DIGESTIÓN AERÓBICA LLAVE EN MANO Página 48 NUEVAS ESTRATEGIAS DE VALORIZACIÓN DE LODOS DE DEPURADORA Página 50 SISTEMA DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS STB-MPDRY EN LA DEPURADORA BUTARQUE Página 54 TECNOLOGÍA EUROPA-PARTS ENTREGA LA PRIMERA CRIBA DE ESTRELLAS WILLIBALD FLEXSTAR3000 EN ESPAÑA Página 60 EN PRIMERA PERSONA / MARGARITA DE GREGORIO, APPA RENOVABLES BIOMASA, EL MEDIOAMBIENTE AL SERVICIO DE LOS OBJETIVOS CLIMÁTICOS Página 62 BIOMASSTEP: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA CARACTERIZACIÓN RÁPIDA DE BIOMASA Página 68 TECNOLOGÍA STEMM LANZA SU NUEVA GAMA DE PULPOS Y CUCHARAS INTELIGENTES Página 75 REPORTAJE PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA CON BIOMASA DE CURTIS-TEIXEIRO Página 78 EN PRIMERA PERSONA / JAVIER DÍAZ, AVEBIOM LA BIOMASA, UNA ALTERNATIVA REAL Página 86 REDES DE CALOR CON BIOMASA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA: EL EJEMPLO LLEVADO A LA REALIDAD Página 92 AGROBIOHEAT: AMPLIANDO EL USO LIMPIO DE LA AGROBIOMASA PARA GENERACIÓN DE CALOR RESIDENCIAL E INDUSTRIAL Página 96 DIRECTORIO DE EMPRESAS Página 102

NOTICIAS DESTACADAS LA INVERSIÓN EN ENERGÍA RENOVABLE TRIPLICÓ A LA BASADA EN COMBUSTIBLES FÓSILES DURANTE 2018

En 2018 la inversión global en energía renovable alcanzó los US$ 288.900 millones y la financiación para nueva capacidad fue casi tres veces mayor que en el sector de carbón y gas, según datos de BloombergNEF publicados en el Informe Global del Estado de las Renovables 2019.

Si bien el monto total fue 11% más bajo que en el año anterior, 2018 fue el noveno año consecutivo en el que se superaron los US$ 200.000 millones y el quinto año consecutivo por encima de los US$ 250.000 millones. La cifra no incluye las inversiones en instalaciones de energía hidroeléctrica mayores a 50 MW, que recibieron inversiones adicionales de US$ 16.000 millones, también mucho menos que en 2017, cuando se invirtieron US$ 40.000 millones.

La caída en 2018 se puede atribuir a una desaceleración en el despliegue de la energía solar en China y, en parte, al abaratamiento de la tecnología fotovoltaica, lo que significa que la capacidad solar podría ampliarse a un costo menor.

A nivel mundial, la energía solar sigue siendo el mayor foco de las inversiones, con US$ 139.700 millones en 2018, 22% menos que el año pasado. Mientras tanto, la inversión en energía eólica aumentó 2% en 2018, a US$ 134.100 millones. Los otros sectores se quedaron muy por detrás, aunque la financiación en biomasa y aprovechamiento de residuos aumentó 54%, a US$ 8.700 millones.

ENGIE CONSTRUIRÁ Y EXPLOTARÁ UNA NUEVA CENTRAL DE CALOR CON BIOMASA DE PAMPLONA

ENERBOSQUE EXTREMADURA CAMBIA SU NOMBRE A VEOLIA BIOMASA ESPAÑA

ENGIE se ha adjudicado la construcción y explotación

Enerbosque Extremadura, compañía dedicada a la

de una nueva Central de Calor en base a biomasa en

producción, compra y comercialización de biomasa, ha

Pamplona que suministrará calor a 4.500 viviendas y

cambiado su denominación a Veolia Biomasa España.

varios edificios públicos de la capital navarra. Promovida

Este cambio de denominación surge de la necesidad de

por el Gobierno de Navarra, y en colaboración con el

plasmar con mayor precisión la realidad del alcance de las

Ayuntamiento de Pamplona, la nueva central es la

actividades de la compañía.

principal inversión e infraestructura del proyecto de

“En Veolia Biomasa España producimos más de 78.000

rehabilitación energética “Efidistrict” que la sociedad

toneladas anuales de biomasa para nuestros clientes en

pública Nasuvinsa ha puesto en marcha en el barrio de

toda España. Trabajamos desde hace más de una década

Txantrea.

en un mercado en el que somos referentes, ofreciendo

La infraestructura implica en su conjunto una inversión

garantía en cantidad, calidad y precio sostenido en el

total de más de 12,5 millones de euros. En la primera

tiempo. Por eso, este cambio de nombre surge de la

fase tendrá una capacidad de producción térmica de

necesidad de adaptarnos a la evolución de la compañía,

14,5 MW y se duplicará hasta alcanzar los 29 MW en la

que cubre todo el territorio nacional”, explica Miguel Ruiz-

segunda fase.

Gálvez, gerente de Veolia Biomasa España.

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Especial BIOENERGÍA 2019

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NOTICIAS DESTACADAS BIOENGAS Y SUMA CAPITAL SE ALÍAN PARA IMPULSAR EL DESARROLLO DE PLANTAS DE BIOGÁS

La startup participada e impulsada por Enagás, BioEnGas, y la gestora independiente de inversiones, Suma Capital, han firmado un acuerdo para invertir conjuntamente en proyectos de desarrollo de biogás a partir de una correcta valorización de los residuos, lo que contribuye al desarrollo de una economía circular.

VALDEMINGÓMEZ RECIBIRÁ NUEVAS INVERSIONES PARA LA DESODORIZACIÓN DE LAS PLANTAS DE BIOMETANIZACIÓN Y BIOGÁS

El objetivo de la colaboración es desarrollar y construir un conjunto de plantas generadoras de biogás en España con tecnologías innovadoras.

El Ayuntamiento de Madrid ha autorizado un gasto plurianual

Actualmente, se están analizando más de 10

(de 2019 a 2025) de 8.215.453 euros para la adjudicación

proyectos en distintas ubicaciones y algunos de

del contrato de mantenimiento y obra de mejora de los

ellos podrían empezar a construirse en los próximos meses.

sistemas de desodorización de la plantas de biometanización y tratamiento de biogás del Parque Tecnológico de Valdemingómez (PTV). Esta licitación forma parte de dos concursos que afectan a tres de las siete instalaciones del PTV. El primero, a la planta de biometanización, y el segundo, a las plantas de Las Dehesas y de La Paloma (en fase de licitación). Las obras consisten en confinar al máximo posible las instalaciones y en tratar el aire del interior de las mismas con los más modernos filtros de aire para reducir su impacto.

EL ENTE VASCO DE LA ENERGÍA Y NORTEGAS IMPULSARÁN EL POTENCIAL DEL GAS RENOVABLE

Ambas entidades, firmaron el pasado mes de julio, un Protocolo de Intenciones para el impulso del aprovechamiento energético del gas renovable y la promoción de las redes de gas inteligentes en Euskadi. Su propósito inicial es la identificación y análisis de proyectos que pudieran ser desarrollados, para por un lado, promover el aprovechamiento energético del biometano procedente de los residuos , y por otro, impulsar las redes inteligentes con el objetivo de analizar el interés de dotar a las redes de distribución de gas de elementos electrónicos de telecomunicaciones.

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LA FOTO

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GIPUZKOA PONE EN MARCHA LA PLANTA DE BIOMETANIZACIÓN DE SU COMPLEJO MEDIOAMBIENTAL La segunda fase del Complejo Medioambiental afronta la fase final de sus obras con la planta de biometanización. Esta instalación dispone de la última tecnología para la obtención de biogás a partir de la fracción orgánica de los residuos y producción energía.

Se estima que la planta de biometanización generará en torno a 14.500 MWh al año, energía suficiente para abastecer de energía eléctrica a unos 4000 hogares. Foto: Consorcio de Residuos de Gipuzkoa - GHK

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OPINIÓN

:

GAS RENOVABLE Y ECONOMÍA CIRCULAR Paliar los efectos del cambio climático es capital y para ello, hay que reducir la cantidad de residuos y emisiones drásticamente. Podríamos no producir residuos en primer lugar o utilizarlos para que dejen de serlo, la segunda opción llevada al extremo es la conocida como «economía circular».

Existen sectores en los que debido al volumen o naturaleza de los residuos, aunque se reduzcan, van a seguir existiendo. La materia orgánica es biodegradable y a priori no tan preocupante como los residuos plásticos por su tiempo de degradación pero el volumen es la clave y aprovecharlos una responsabilidad. De esa responsabilidad nace el Gas Renovable. Esto no es el futuro, la tecnología existe y tenemos la capacidad, ¿por qué aún no hay una apuesta decidida? Personas expertas en la materia comparten sus opiniones con nosotros.

QUÉ NOS DICEN LOS PROTAGONISTAS

FRANCISCO REPULLO AEBIG

MARCOS QUEVEDO BIOGASTUR

DAVID FERNÁNDEZ NEDGIA

EUGENIA SILLERO GASNAM

Hay un despertar del interés por el biometano como nunca anteriormente

Todo pasa por la creación de un marco estable para el sector

Necesitamos el apoyo de la Administración para el desarrollo del mercado del biometano

El biometano es un aliado para cumplir los objetivos europeos en renovables

”

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OPINIÓN I

:

FRANCISCO REPULLO* PRESIDENTE DE LA ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE BIOGÁS (AEBIG)

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EL NECESARIO DESPERTAR DEL GAS RENOVABLE

l año 2019 no está siendo de grandes cambios para el biogás en España, pero se han creado expectativas. La situación es la misma que en años anteriores: ausencia de incentivos, ausencia de un sistema de certificados de gas renovable y grandes dificultades para la viabilidad económica de este sector.

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“Hay un despertar del interés por el biometano como nunca anteriormente, hemos de confiar que vaya materializándose en oportunidades que permitan recuperar la confianza de los inversores” Sin embargo, hay un despertar del interés por el biometano como nunca anteriormente. Hemos de confiar que

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vaya materializándose en oportunidades que permitan recuperar la confianza de los inversores y el entusiasmo de

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I GAS RENOVABLE Y ECONOMÍA CIRCULAR los que llevamos años esperando. Por citar hechos concretos: la Comisión Europea ha marcado el objetivo a todos los Estados Miembros de descarbonizar la UE; España redactó y envió a Bruselas el PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energía y Clima) 20212030, proponiendo 20 medidas para la descarbonización de la economía. En AEBIG, no obstante, tuvimos que hacer alegaciones al PNIEC por considerar la estrategia para el biogás y el biometano poco ambiciosa y concreta.

Otro indicador de ese interés por el biometano lo estamos viendo en las empresas gasistas, que frecuentemente están organizando congresos, jornadas, presentaciones, etc., donde se aboga por el desarrollo del biometano, tanto para inyección en red como para movilidad.

Por último, hay una concienciación creciente de la sociedad por los problemas medioambientales, que ejerce una presión sobre los representantes públicos demandando una mayor presencia de tecnologías respetuosas con el planeta. Hay empresas nacionales e internacionales dispuestas a comprar biometano para mejorar su huella de carbono, pero no hay plantas en España que lo produzcan, o sea, hay una demanda que no podemos satisfacer.... ¿por qué?, básicamente por dos razones: no disponer de un sistema de certificación de Garantías de Origen ni de incentivos que permitan dar al gas renovable su valor real y que hagan viables económicamente estos proyectos. Hay que “cuantificar” los múltiples beneficios que aporta este sector a la sociedad: mejora ambiental, energía renovable (almacenable y gestionable), biofertilizantes y creación de empleo en entornos rurales.

España es la principal productora de carne de porcino de Europa y una de las mayores de carne de vacuno y avícola. El sector aporta numerosos

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“Desde la Administración todavía no se ha implantado un sistema de incentivos y apoyo para este sector, clave para la descarbonización, la mejora de la calidad del aire, la economía circular y el desarrollo rural”

empleos y tiene un peso indudable en nuestra economía. Sin embargo, la ganadería es la causante de una parte importante de las emisiones de gases de efecto invernadero, emisiones de amoníaco y unos efectos sobre nuestro suelo y aguas subterráneas que ya se están dejando notar en numerosas regiones españolas. Pero la integración con el sector del biogás no ha llegado a producirse debido a la falta de rentabilidad de este tipo de plantas. Desde la Administración Pública todavía no se ha implantado un sistema de apoyo e incentivación capaz de hacer despegar este sector, clave para la descarbonización, la mejora de la calidad del aire, la economía circular y el desarrollo rural.

Mientras en los países europeos se han instaurado medios favorables para el biogás y el biometano, en España se eliminaron los incentivos para el biogás. Ante el crecimiento de algunos sectores agroganaderos, la Administración debería plantearse la forma de ayudar a la sostenibilidad ambiental de dichos crecimientos, con una sociedad cada día más sensibilizada a los problemas medioambientales. Deberá imponerse una economía circular donde se reutilicen los nutrientes, se eviten las emisiones nocivas a la atmósfera y los contaminantes de suelos y aguas, se valoricen los residuos y se utilice la energía que generan dichas emisiones.

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Las plantas de biogás con valorización a biofertilizantes de los digestatos han demostrado ser la mejor tecnología para mejorar la huella medioambiental generada por la descomposición de la materia orgánica, como lo prueban las casi 18.000 plantas existentes en la UE, éxito logrado gracias al apoyo de sus respectivos gobiernos.

El sector del gas natural también quiere reforzar su sostenibilidad ambiental, y la alternativa para mejorar su tasa de emisiones es el biometano a partir del biogás y, posteriormente, otros gases renovables (como el hidrógeno, la gasificación de la biomasa, o los gases de síntesis).

Por todos estos motivos, se vislumbra un futuro más esperanzador para el biogás español de lo que los sombríos años pasados nos permitían prever, pero no será posible sin un marco normativo y retributivo del que todavía no tenemos noticias.

* Artículo escrito con la colaboración de Luis Puchades, Vicepresidente de AEBIG

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OPINIÓN I

:

MARCOS QUEVEDO SOCIO FUNDADOR Y CONSEJERO DE BIOGASTUR

b

EL SECTOR DEL GAS RENOVABLE NECESITA ACCIÓN

n año más me brindan esta tribuna para expresar mi visión sobre el Gas Renovable en España. Y un año más -y son ya bastantes los que llevo en este sector- vuelvo a “solo” poder opinar de objetivos, que no de previsiones que hace tiempo no me atrevo a dar.

El año pasado terminaba mi opinión con el siguiente párrafo:

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La pregunta es: ¿cómo es posible que España, con una de las mejores redes de gas del mundo, con empresas del sector internacionalmente reconocidas, con un potencial tan grande como Francia, Alemania o Inglaterra en términos de recurso se encuentre en esta situación? Y la respuesta es que da exactamente lo mismo, la respuesta es HAGAMOS. Veamos entonces que hemos HECHO y porque no, veamos que hemos

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echado en todo un año. En términos de instalaciones o proyectos en funcionamiento, lo cierto es que poco más de un par de experiencias demostrativas. En términos normativos, poco más que una norma de calidad de inyección actualizada y un sendero abierto en la creación de certificados de origen que garanticen la trazabilidad europea del gas renovable y su origen.

Poco más hemos podido hacer en un

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I GAS RENOVABLE Y ECONOMÍA CIRCULAR entorno político que no proporciona el marco de estabilidad y creación de políticas firmes a medio y largo plazo que haga que los promotores nos lancemos a desarrollar proyectos ambiciosos viables.

Mientras, el Parlamento Europeo confirma el acuerdo provisional alcanzado en la revisión de la Directiva de Energías Renovables, en el que se reconoce el impacto en términos de emisiones de CO2 del sector ganadero, en concreto en España se cifra en el 12% de las emisiones totales. ¿Y qué hemos echado durante este año? Pues lo mismo que en años anteriores. Continuamos tratando todas estas deyecciones ganaderas y residuos orgánicos, sin una digestión previa. En un sector además, en constante crecimiento, que por lo tanto hace aumentar las emisiones país. A este ritmo y con las actuales políticas, no nos podrá extrañar que el mundo rural supere al 17% de las emisiones que actualmente representa el sector de la Generación de Energía Eléctrica.

La realidad es que, tanto la tecnología como la actual normativa, permiten la inyección y el uso del biometano a partir del Biogás. Poco más es necesario, a parte de alguna norma de detalle, dado que las redes están disponibles y en muchos casos amortizadas inclusive. Algo que de nada servirá sino se fomenta, empuja y ayuda a la generación del biogás y por supuesto de cualquier otro gas de origen renovable. ¿Qué debemos entonces hacer para que el gas renovable cumpla su función de captura de gases de efecto invernadero y combustible renovable? Está claro que todo pasa por la creación de un marco estable para el sector. Una normativa que fomente de hecho, la generación de probablemente, la energía con mayor impacto ecológico de todas las disponibles en España. Sin olvidar el

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altísimo impacto que estas políticas tendrán sobre el sector Agrícola y Ganadero, en constante pérdida de competitividad frente a países como Inglaterra, Francia, Alemania, Holanda que tantos años nos llevan de ventaja. A medio plazo, seremos nuestro propio enemigo, dado que el no cumplir con la normativa europea, no solo nos privará de una fuente de energía renovable estratégica, sino que abocará a nuestro sector primario a una constante y creciente perdida de competitividad con las consecuencias que ello implica; lo que últimamente se viene llamando la España vaciada.

Tenemos los recursos, la tecnología y los espejos donde mirarnos al otro lado de nuestras fronteras más cercanas. Es nuestra obligación como sector, ser capaces de exponer esta realidad a las diferentes autoridades, instituciones y administraciones, de forma objetiva y realista. Y será obligación del nuevo ejecutivo, la creación de un marco regulador inmediato y firme, que garantice el rápido desarrollo del biogás y los gases renovables en España.

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“Todo pasa por la creación de un marco estable para el sector.

Una normativa que fomente de hecho, la generación de probablemente, la energía con mayor impacto ecológico de todas las disponibles en España”

El mundo se derrite a nuestros pies y la decisión de inmovilismo que hemos tomado, nos lleva al suicidio si las aguas no dejan de pasar a estado líquido de forma continuada.

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OPINIÓN I

:

DAVID FERNÁNDEZ NEDGIA

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GAS RENOVABLE: EL VECTOR ENERGÉTICO QUE MÁS CONTRIBUYE A LA ECONOMÍA CIRCULAR

ctualmente en el Mundo existe una gran preocupación con el calentamiento de la Tierra y sus graves consecuencias. Desde Kioto hasta París, las políticas de los países están evolucionando para mitigar los gases de efecto invernadero GEI. El

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consumo de energía es una relevante fuente de emisión de GEI, por lo que se deben implementar medidas para maximizar el uso de las energías renovables, y el Gas Renovable es una de ellas.

El Gas Renovable es el obtenido a partir de fuentes renovables, que en su empleo tiene un balance neutro e

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incluso negativo de emisiones netas de CO2.

Hoy en día el mayor exponente del Gas Renovable es el Biometano, el cual se obtiene a partir del aprovechamiento de residuos orgánicos procedentes de la ganadería, la agricultura, la industria, la fracción orgánica del residuo municipal, los vertederos

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I GAS RENOVABLE Y ECONOMÍA CIRCULAR “En España es necesario el apoyo de la Administración para el desarrollo del mercado del Biometano. Requiere un marco regulatorio estable, con incentivos a los proyectos de desarrollo y previsión a largo plazo para atraer inversiones y fomentar tanto la oferta como de la demanda”

y estaciones de depuración de aguas residuales. El gas producido por dichos residuos, se depura y se obtiene el Biometano: que se puede inyectar en la actual infraestructura de redes de gas para los usos finales habituales (cocina, calefacción, ACS, procesos industriales, transporte, etc.). Las principales ventajas del Biometano son: • Es una energía necesaria para conseguir los objetivos medioambientales propuestos por Europa en el 2030: - es renovable (el objetivo: 32% de la energía debe ser de origen renovable).

- con emisiones neutras de CO2 (objetivo: 40% de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero).

• Es el vector energético que más contribuye a la Economía Circular: tus residuos generan energía para todo tipo de usos: domésticos, industriales y de transporte; en línea con lo recogido en la Comunicación de la Comisión Europea sobre “El papel de la transformación de los residuos en energía”.

• Es la solución para resolver el problema de la no-simultaneidad de la producción y la demanda que tiene el resto de las Energías Renovables, ya que el Biometano puede inyectarse en la infraestructura de redes de gas, y por tanto tiene capacidad de almacenamiento.

• No es necesario realizar inversiones (ni públicas ni privadas) de transformación ni de la infraestructura de re-

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des ni de los equipamientos de consumo de los usuarios.

• Se apoya al desarrollo rural y fijación de empleo (y población) en entornos agrícolas y ganaderos.

• Mejora la gestión medioambiental de residuos orgánicos tan problemáticos como las deyecciones ganaderas, purines, estiércoles, gallinazas, etc., los lodos de depuradora o la fracción orgánica de RSU. El Biometano es una realidad europea incuestionable en el camino hacia la descarbonización de la economía y España no puede perder este tren medioambiental. De hecho es una solución ya implementada y asentada en muchos países europeos con más de 500 plantas inyectando Biometano en las redes.

Francia es un ejemplo de la tendencia existente en Europa con un importante impulso desde la Administración y como consecuencia conexiones semanales de nuevas plantas de Gas Renovable a las redes francesas. Así mismo tienen como objetivo que el 100% del gas consumido en Francia sea Gas Renovable.

En España es necesario el apoyo de la Administración para el desarrollo del mercado del Biometano. Requiere un marco regulatorio estable, con incentivos a los proyectos de desarrollo del Gas Renovable y previsión a largo plazo para atraer inversiones y fomentar así, tanto la proliferación de la oferta como de la demanda.

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España deberá seguir esta senda y trabajar duro para que esto sea una realidad.

En la actualidad en España sólo se dispone de una planta de Biometano inyectando en la red de gas: Vertedero de Valdemingómez (Madrid). Aunque en el presente año se dispondrá de otra en la depuradora de Butarque (Madrid).

Nedgia, la distribuidora de gas natural del Grupo Naturgy, dentro del ámbito del consorcio europeo ECO-GATE (cofinanciado por la Unión Europea mediante programa CEF), compuesto por 38 compañías de 4 países (España, Portugal, Francia y Alemania); pondrá en funcionamiento la planta de Biometano de Butarque que inyectará en la red de distribución el Biometano generado a partir de los residuos de la estación depuradora de aguas residuales de Canal de Isabel II. Este proyecto es de gran importancia porque: • Inyectará en la red de distribución de gas por primera vez en España.

• Desarrollará el sistema de certificados de garantía de origen para Biometano en nuestro país.

Estamos hablando de transición energética donde las energías renovables, todas, desempeñan un papel fundamental. El Gas Renovable por tanto es una energía necesaria, que aporta beneficios claros al cumplimiento de objetivos de renovables y al cumplimiento de reducción de emisiones.

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OPINIÓN I

:

EUGENIA SILLERO SECRETARIA GENERAL DE GASNAM

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ECONOMÍA CIRCULAR Y GAS RENOVABLE: CÓMO TRANSFORMAR LOS RESIDUOS EN COMBUSTIBLE

anar la batalla al cambio climático implica trabajar activamente para reducir el impacto de los residuos generados en los diferentes ámbitos de la actividad humana.

El sector ganadero es clave en nuestro país por la importante aportación

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“El biometano es un aliado para ayudar a cumplir los objetivos europeos en energía renovable para el transporte en 2030”

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I GAS RENOVABLE Y ECONOMÍA CIRCULAR que representa para la economía española. Somos la cuarta potencia productora de ganadería porcina después de China, Estados Unidos y Alemania. La producción de aves también se encuentra en plena expansión, sin olvidar la importancia del sector vacuno. El desarrollo de esta actividad está generando un intenso debate sobre la industrialización del sector y la sostenibilidad de las granjas, que sin duda pasa por abordar la correcta gestión de los purines.

El ámbito municipal no es menos preocupante. Solo en España se generan 111 millones de toneladas anuales de residuos, de los cuales se recicla únicamente el 30%. El resto acaban en vertederos, donde la materia orgánica se descompone emitiendo a la atmósfera grandes cantidades de metano y CO2, gases de efecto invernadero.

Ante este panorama, la Unión Europea ha decidido tomar riendas en el asunto. La nueva Directiva europea de residuos que entrará en vigor en enero de 2020 establece unos objetivos de reciclaje muy ambiciosos. Para 2025, al menos el 55% de los residuos municipales (procedentes de hogares y empresas) tendrán que reciclarse. El objetivo aumentará al 60% en 2030 y al

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65% en 2035. La normativa también va dirigida a limitar al máximo el uso de vertederos y se establece que para 2035 solo se podrán llevar un máximo del 10 % de los residuos.

Estos residuos orgánicos de distintos orígenes pueden ser utilizados para generar biometano que sirva como combustible para nuestros vehículos y que, además, permita cumplir los objetivos europeos que establecen una cuota del 14% de energía renovable para el transporte en 2030, del cual al menos un 3,5% debe proceder del biometano.

El biometano producido por la descomposición anaeróbica de los residuos urbanos, ganaderos y forestales neutraliza las emisiones de CO 2 , puesto que actúa como un sumidero capturando las emisiones que la materia orgánica en descomposición emitiría a la atmósfera y transformándolas en combustible. El combustible resultante es verde y limpio, un claro aliado para la descarbonización del transporte y para garantizar la calidad del aire, puesto que reduce hasta casi cero las emisiones contaminantes que afectan a la salud como los óxidos de nitrógeno, las partículas y el azufre.

Un buen ejemplo es Suecia, donde se

Especial BIOENERGÍA 2019

“La producción de gas renovable a partir de los desechos que tiramos a la basura y que se generan en las granjas es una necesidad para proteger el planeta, sin duda, un claro ejemplo de economía circular”

recicla el 99% de los residuos domésticos. Los vertederos prácticamente han desaparecido en este país puesto que casi la totalidad los residuos son transformados en abono o energía que se utiliza, en muchas ocasiones, como combustible para vehículos. Sin ir más lejos, Estocolmo cuenta con la mayor red de autobuses urbanos del mundo propulsados con biometano.

En España hay múltiples proyectos piloto que demuestran que otra forma de gestionar los residuos es posible.

Esperamos que pronto podamos estar al nivel del resto de Europa.

La producción de gas renovable a partir de los desechos que tiramos a la basura y que se generan en las granjas es una necesidad para proteger el planeta, sin duda, un claro ejemplo de economía circular.

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EL ESTADO DEL ARTE DE LA VALORIZACIÓN DE BIOGÁS EN EL SECTOR DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS Y AGUAS RESIDUALES

El estado del arte de la valorización de biogás en el sector de tratamiento de residuos y aguas residuales Raúl Muñoz Torre1,2, María Fdz- Polanco1,2, Israel Díaz1,2, Raquel Lebrero Fernandez1,2 Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente. Escuela de Ingenierías Industriales; 2 Instituto de Procesos Sostenibles Universidad de Valladolid I www.uva.es 1

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n los últimos años ha habido un cambio gradual en la percepción de la digestión anaerobia, pasando de ser considerada una simple tecnología de reducción del volumen de residuos orgánicos, a una plataforma de producción de energía renovable y en la actualidad comienza a ser vista como el corazón de una futura biorrefinería capaz de generar múltiples productos (diferentes de biogás y digestato) a partir de residuos. La digestión anaerobia representa una plataforma efectiva de recuperación del carbono y nutrientes contenidos en residuos orgánicos y aguas residuales, capaz de producir biofertilizantes, calor y electricidad industrial, biometano para inyección en redes de gas natural o uso como biocombustible, o biogás para la producción de commodities y productos de química fina (Figura 1).

El número de plantas de biogás en Europa ha aumentado rápidamente en la última década, desde las 6227 plan-

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tas en 2009 a las 17783 en operación a finales de 2017. La producción de energía primaria a partir de biogás también creció exponencialmente en la última década en Europa (alcanzando una producción anual de 16 millones de toneladas de petróleo equivalente, Mtoe, a finales de 2016), aunque en los últimos años esta producción se ha estabilizado como consecuencia

de las limitaciones en el uso de cultivos energéticos en Alemania y Austria, y los menores incentivos fiscales y primas a la producción de electricidad a partir de biogás. De estos 16 Mtoe, 1.5 Mtoe se generaron en EDARs, 3 Mtoe en vertederos y casi 12 Mtoe en el tratamiento de residuos urbanos, agrícolas, ganaderos y cultivos energéticos.

Para el año 2030, tanto la Asociación

Figura 1. Usos potenciales del biogás procedente de la digestión anaerobia

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EL ESTADO DEL ARTE DE LA VALORIZACIÓN DE BIOGÁS EN EL SECTOR DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS Y AGUAS RESIDUALES

La digestión anaerobia ha pasado de considerarse una simple tecnología de reducción del volumen de residuos orgánicos, a una plataforma de producción de energía renovable y en la actualidad comienza a ser vista como el corazón de una futura biorrefinería capaz de generar múltiples productos a partir de residuos

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EL ESTADO DEL ARTE DE LA VALORIZACIÓN DE BIOGÁS EN EL SECTOR DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS Y AGUAS RESIDUALES

Europea del Biogás como la Comisión Europea han estimado que la producción de biogás alcance los 40 Mtoe.

La producción de energía eléctrica a partir de biogás en Europa también ha aumentado desde los 4158 MW instalados en 2010 a los 10532 MW a finales de 2017.

El número de plantas de producción de biometano en la Unión Europea también ha aumentado, de las 187 a finales de 2011 a las 540 existentes a finales de 2017, lo que ha conllevado un aumento en la producción de biometano desde los 752 GWh en 2011 a los 19352 GWh en 2017 (equivalentes

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a 1.94 billones de Nm3 de metano al año). Alemania es el país con mayor número de plantas de producción de biometano (200), seguido de Reino Unido (96), Suecia (65) y Francia (47).

El precio del biometano está determinado en gran medida por la capacidad de la planta de tratamiento, variando de los 12 centimos de euro por kwh para producción de 80 m3 biometano h-1 hasta los 8 centimos de euro por kwh para la producción de 500 m3 biometano h-1 . Una purificación integral de biogás a biometano requiere de una eliminación de CO2, H2S, siloxanos, compuestos orgánicos voláti-

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les, etc. y representa aproximadamente el 30% del coste del biometano.

En la actualidad, existe un amplio abanico de tecnologías de eliminación de CO2 disponibles a nivel comercial: lavadores de agua a presión, lavadores químicos, lavadores con solventes orgánicos, sistemas de adsorción PSA, sistemas de separación por membranas, o el proceso ABAD Bioenergy® de AQUALIA desarrollado específicamente para EDARs. En el año 2012, los lavadores de agua a presión dominaban el mercado (con una cuota del 41 %), seguidos de lavadores químicos (22%), sistemas PSA (21%)

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y sistemas de separación por membranas (10%). A finales de 2017, los lavadores de agua a presión continuaban dominando el mercado (30%), seguidos de los sistemas de separación por membranas (25%), la tecnología que más ha crecido en los últimos 5 años a raíz de su naturaleza modular y avances en ciencias de los materiales.

A excepción de los lavadores químicos (que requieren un aporte extra de energía térmica de ~ 0.5 kWh Nm-3 para la regeneración del solvente y un consumo eléctrico de 0.1-0.15 kWh Nm-3), los consumos eléctricos de las tecnologías fisicoquímicas oscilan en-

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tre 0.2 y 0.3 kWh Nm-3). Por otro lado, en los últimos años se han desarrollado varios procesos biológicos para la eliminación de CO2 del biogás que conllevan menores costes de operación, menores impactos ambientales y una valorización del CO2 presente en el biogás. Entre estos últimos destacan los procesos de purificación fotosintética de biogás, los procesos hidrogenotróficos y los procesos de electrometanogénesis.

Los procesos de purificación fotosintética de biogás se basan en la acción simbiótica de microalgas y bacterias. El CO 2 y H 2 S del biogás son

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absorbidos selectivamente en el caldo de cultivo del fotobiorreactor debido al alto pH con el que operan estos sistemas. El CO2 es fijado fotosintéticamente en forma de biomasa algal en presencia de luz, liberándose un oxígeno que es empleado por bacterias litoautótrofas para llevar a cabo la oxidación biológica del H2 S a sulfato.

Los nutrientes necesarios para soportar el crecimiento de microalgas y bacterias en el fotobiorreactor son suministrados por el digestato, con el consiguiente tratamiento de este efluente de la digestión anaerobia. La biomasa algal generada puede em-

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plearse como biofertilizante, debido a su alto contenido en bioestimulantes y biopesticidas (Figura 2). Esta tecnología ha sido validada a escala piloto en la Universidad de Valladolid por miembros del Instituto de Procesos Sostenibles dentro del proyecto H2020 INCOVER (https://incover-project.eu/), obteniéndose concentraciones de biometano cercanas al 95 % en primavera, verano y otoño, y del 92 % en invierno. Esta tecnología también ha sido validada a escala demo dentro del proyecto INCOVER en la EDAR de El torno en Chiclana de la Frontera, donde se obtuvieron concentraciones de metano del 95% en el biogás tratado.

Dentro del proyecto BBI-JU-H2020 URBIOFIN, esta tecnología será validada en el contexto del tratamiento anaerobio de residuos urbanos en un

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Figura 2. Fundamentos del proceso de purificación fotosintética de biogás

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fotobiorreactor de 272 m2 en el CIAM de Zaragoza. Un análisis comparativo de esta tecnología de upgrading fotosintético frente a un proceso convencional basado en un filtro de carbón activo para la eliminación de H2S seguido de un lavador de agua a presión para la eliminación de CO2 reveló que el proceso fotosintético puede disminuir el consumo de energía eléctrica desde 0.2 kWh Nm-3 para la tecnología físico-química hasta 0.08 kWh Nm3 para el caso del upgrading fotosintético (caso de estudio basado en una capacidad de tratamiento de 300 Nm3 h-1). Esto conllevó una disminución en los costes de purificación del biogás desde los 0.2 € Nm-3 para el sistema convencional hasta 0.03 € Nm-3 para el sistema fotosintético.

Otra de las tecnologías desarrolladas y validadas dentro del Instituto de Procesos Sostenibles de la Universidad de Valladolid es la purificación hidrogenotrófica de biogás, llevada a cabo por la acción de arqueas hidrogenotróficas capaces de reducir enzimáticamente CO2 a CH4 usando H2

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como donador de electrones. En este proceso, 1 mol de CO 2 (empleado como aceptor de electrones y fuente de carbono por las arqueas) es reducido con 4 moles de H2, que idealmente se debería producir a partir de energía renovable (preferentemente del exceso de energía renovable durante los periodos de bajo consumo).

Esta tecnología puede llevarse a cabo in-situ, inyectando el H2 dentro del digestor anaerobio, o ex-situ, en un reactor externo enriquecido con arqueas hidrogenotróficas. El upgrading de biogás in-situ a presión es capaz de generar un biometano con un contenido en metano del 90 %, concentración apta para su inyección en red de acuerdo a la Resolución de 8 de octubre de 2018, de la Dirección General de Política Energética y Minas, por la que se modifican las normas de gestión técnica del sistema NGTS-06, NGTS-07 y los protocolos de detalle PD-01 y PD-02. El upgrading in-situ puede llevarse a cabo mediante el uso de digestores con recirculación interna de biogás, usando

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membranas de difusión para conseguir coeficientes de transferencia de H2 gas-líquido que permitan una utilización eficiente del H2 suministrado.

El hecho de que los digestores anaerobios no están diseñados para facilitar el transporte gas-líquido, unido al aumento del pH del caldo anaerobio inherente al consumo de CO 2 , ha convertido al upgrading ex-situ en la configuración más popular, pudiendo realizarse en columnas de burbujeo con membranas (y recirculación interna de biogás) o en biofiltros percoladores. Estos últimos permiten obtener concentraciones de CH4 del 98% con diferentes concentraciones de biogás de partida y con capacidades de metanización de 10-12 Nm 3 m-3 d -1 .

Los biofiltros percoladores permiten la purificación de biogás en un proceso con menores pérdidas de cargas y mayores capacidades de metanización que los biorreactores de cultivo en suspensión. Esta tecnología está en fase de escalado en la Universidad de Valladolid y en países como Dinamarca, Alemania y EEUU.

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Otra tecnología innovadora con alto potencial, pero que requiere de mejoras significativas para disminuir sus actuales costes de operación (0.8 € Nm-3), es la electrometanogénesis. Esta tecnología usa electricidad producida mediante fuentes renovables (solar o eólica) para generar hidrógeno en el cátodo de una pila electroquímica al que se le suministra el biogás a purificar. El alto pH de operación del cátodo conlleva una purificación parcial del biogás, que sale del cátodo enriquecido en H2 y CH4, y con un bajo contenido en CO2 (idealmente el ratio H2:CO2 de este biogás de salida del cátodo es 4). El biogás parcialmente purificado se conduce a un reactor de metanización con arqueas hidrogenotróficas similar al descrito en el párrafo anterior, y que permite obtener concentraciones de metano superiores al 98%. La pila electroquímica donde se lleva a cabo la purificación de biogás está construida con una membrana anionica, que permite el paso de iones HCO3-/CO32-/HS- / S2-

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para mantener el balance de cargas entre ánodo y cátodo durante la electrólisis. Esta transferencia de aniones carbonato y bicarbonato del cátodo al ánodo mantiene alto el pH del cátodo, y facilita la absorción de CO2 (que puede ser controlada mediante la intensidad de carga aplicada al proceso) Otra de las tecnologías novedosas

desarrolladas dentro del Instituto de Procesos Sostenibles de la Universidad de Valladolid en el marco del proyecto demo URBIOFIN (www.urbiofin.eu) son los biofiltros percoladores de dos fases, que permiten la eliminación de siloxanos (L2,L3, D4 y D5) del biogás con eficacias del 80%, un orden de magnitud mayores que las alcanzadas en sistemas convencionales.

Por último, la reducción gradual de los incentivos fiscales o primas para la generación de electricidad a partir de biogás hace necesaria la búsqueda de nuevas estrategias de valorización de biogás en aquellas plantas en las que la producción de biogás excede el consumo interno. El biogás puede convertirse mediante la acción de microorganismos metanótrofos en exopolisacáridos (con un valor de mercado de 10-50 € kg -1 ), proteína (2 € kg-1), precursores de industria química (p.e. fórmico, acido succínico, etc.), bioplásticos (4-10 € kg-1) o ectoína (1000 € kg-1) (Figura 3). Estos últimos procesos se encuentran en fase de escalado por parte del Instituto de Procesos Sostenibles de la Universidad de Valladolid en biorreactores de 9 y 2 m3 dentro de los proyectos BBI URBIOFIN y DEEP PURPLE (www.deep-purple.eu).

Figura 3. Posibles vías alternativas de valorización de biogás para maximizar su rentabilidad económica

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Valorización integral de biorresiduos en el marco del proyecto ValueWaste Jesús Manuel Tagua González1, Luis Puchades Rufino2 Inderen I www.inderen.es • Biovic Consulting I www..biovic-consulting.es

C

ada ciudadano europeo produce en promedio 200 kg de residuos biológicos municipales al año. Esto significa que entre 118 y 138 millones de toneladas de residuos biológicos surgen anualmente en la Unión Europea.

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Los sistemas municipales de gestión de residuos biológicos que existen actualmente en Europa, como los vertederos, no dan una segunda vida a los materiales o recursos contenidos en los residuos biológicos. Otras alternativas, como la incineración y el

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compostaje, no permiten aprovechar al máximo el potencial de los residuos biológicos.

Hoy en día, uno de los desafíos para la gestión de residuos biológicos es integrar un sistema de valorización en el contexto de una ciudad y recuperar

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VALORIZACIÓN INTEGRAL DE BIORRESIDUOS EN EL MARCO DEL PROYECTO VALUEWASTE

productos con un valor de mercado que compense el costo global de la valorización de residuos biológicos.

INDEREN Y EL PROYECTO VALUEWASTE Ingeniería y Desarrollos Renovables S.L. (INDEREN) participa en el proyecto ValueWaste, financiado por la Unión Europea a través de la convocatoria H2020.

El proyecto ValueWaste propone un enfoque integrado en el supra reciclaje (reutilización creativa) de los residuos urbanos para la elaboración de los productos biológicos de alto valor, desarrollando la primera solución completa que se puede replicar en toda Europa para revalorizar plenamente los biorresiduos.

La labor de INDEREN dentro del proyecto ValueWaste será el diseño, instalación, puesta en marcha, pruebas y operación del digestor anaeróbico para el tratamiento de residuos urbanos en la planta de separación de residuos de «Cañada Hermosa» en

Murcia (Paquete de trabajo nº 4).

El proyecto comenzó el 1 de noviembre de 2018, y tiene una duración de 4 años. El proyecto ValueWaste reúne a 17 socios de 6 países distintos liderado por CETENMA. Existen numerosas ventajas de la asociación de plantas de digestión anaeróbica (biogás) con la producción de fuentes de proteína alternativas, tales como: • Es la única forma conocida de estandarizar muchas fuentes diferentes de desechos orgánicos en un solo tipo de molécula: CH4. Otras alternativas de producción de proteínas a partir de residuos tan heterogéneos como los residuos urbanos municipales encuentran sus limitaciones en la disponibilidad y homogeneidad de los sustratos.

• Los digestatos son una fuente de macronutrientes muy económica • El cultivo de los metanotrofos es un proceso altamente exotérmico. El calor que se extrae de ese proceso puede utilizarse en los procesos de la planta de biogás.

VALUEWASTE PROPONE UN ENFOQUE INTEGRADO EN EL SUPRA RECICLAJE DE LOS RESIDUOS URBANOS, DESARROLLANDO LA PRIMERA SOLUCIÓN COMPLETA QUE SE PUEDE REPLICAR EN TODA EUROPA PARA REVALORIZAR PLENAMENTE LOS BIORRESIDUOS

Imagen 1.- Diagrama de bloques general de los procesos a desarrollar en el proyecto VALUEWASTE

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VALORIZACIÓN INTEGRAL DE BIORRESIDUOS EN EL MARCO DEL PROYECTO VALUEWASTE

La labor de INDEREN dentro del proyecto será el diseño, instalación, puesta en marcha, pruebas y operación del digestor anaeróbico para el tratamiento de residuos urbanos en la planta de separación de residuos de Cañada Hermosa en Murcia Imagen 2.- Aspecto de proteína bacteriana obtenida mediante valorización de residuos orgánicos

Las alternativas comerciales en desarrollo de producción de proteína bacteriana se centran exclusivamente en el uso de metano proveniente del gas natural. Otras alternativas de proteína bacteriana, como levaduras, hongos o bacterias heterotróficas dependen de fuentes de carbono que en muchas ocasiones no son desechos (materias primas y productos básicos, como cereales, azúcares, granos gastados, etc.) o es muy difícil homogeneizar y suministrar en las cantidades, calidad y premio necesarios. Sin mencionar las cuestiones planteadas en torno a la seguridad alimentaria.

Además, el proceso podría competir directamente con otras fuentes de proteína bacteriana debido a: • Materia prima de bajo costo: disponibilidad de grandes cantidades de materia orgánica procesada en plantas de biogás • Sostenibilidad: el biogás es una fuente de carbono renovable, predecible, barata y segura.

• Seguridad: es posible filtrar y limpiar el biogás / gas natural para evitar cualquier problema derivado de los desechos generados.

• Sinergias con la gestión de los residuos urbanos: se planea que la producción de proteína se ubique en el mismo lugar que la planta de biogás

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para explotar las sinergias de procesos industriales compartiendo instalaciones, servicios públicos, nutrientes, energía y personal.

TRABAJOS A DESARROLLAR Dentro de las tareas a desarrollar por INDEREN en el proyecto se encuentran las siguientes: Diseño del digestor anaeróbico (6 meses) El diseño del digestor anaeróbico incluye: i) Caracterización de lo orgánico fracción a digerir. ii) Diseño del digestor anaeróbico. iii) Modelado del sistema de agitación óptimo por CFD simulación. iv) Diseño del pretratamiento de fracción orgánica a digerir. v) Diseño de tratamiento de unidad de biogás. vi) Diseño de sistemas auxiliares (seguridad biogás, calentamiento, bombeos, etc.). vii) Diseño del sistema de control de procesos.

El digestor anaeróbico cumplirá los siguientes requisitos: • Capacidad de trabajo: 1 - 4 toneladas diarias de residuos biológicos urbanos.

• Producción de biogás: 150 - 180 m3/tonelada de residuos biológicos.

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Instalación y prueba del digestor anaeróbico (12 meses) Para optimizar completamente el funcionamiento del digestor anaeróbico con residuos biológicos urbanos, se realizarán las siguientes pruebas: i) Prueba de separación de materiales extraños (evaluación de la eficiencia de eliminación). ii) Prueba de dosificación de alimento (lote / semicontinuo / continuo) iii) Prueba del régimen de digestión (mesofílica 35ºC / termofílica 55ºC) iv) Prueba de mezcla (continua/intermitente). v) Pruebas de inhibición de sulfuro de hidrógeno (aditivos químicos: óxidos de hierro, cloruro férrico, aire, oxígeno, otros).

DESCRIPCIÓN BÁSICA DEL PROTOTIPO Datos básicos del proceso: Para el diseño del proceso de tratamiento se ha considerado la siguiente información básica.

• La materia prima de entrada será fracción orgánica de recogida selectiva con un tamaño de sólido no superior a 70 mm y con baja cantidad de impropios. Para ello se prevé un pretratamiento en seco mediante un triaje

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VALORIZACIÓN INTEGRAL DE BIORRESIDUOS EN EL MARCO DEL PROYECTO VALUEWASTE

manual y separación en trómel.

• Las características del FORSU más relevantes son las siguientes de forma aproximada: - Sólidos totales a la entrada 30% ST (humedad 70 %).

- Concentración de sólidos volátiles 70-75%.

• La instalación se compone de los siguientes procesos: - Almacenamiento y preparación de la suspensión con líquido recirculado de la fase de separación.

- Bombeo y trituración de la pulpa hacia digestión.

- Digestión anaerobia en reactor mezcla completa.

- Agitación y calefacción mediante bombeo e intercambio externo.

- Sistema de tratamiento de biogás mediante filtración y enfriamiento.

- Sistema de combustión de biogás en caldera de agua caliente.

• Los parámetros de diseño del digestor son los siguientes: - Volumen del digestor: 100 m3.

- Cantidad de sólido alimentado: 1 - 4 Tn/día.

- Concentración de materia seca 4 - 8%.

- Tiempo de retención hidráulico: 14 15 días.

- Carga orgánica: 2 - 8 kg Materia Orgánica/(m3 digestor·día).

- Eficiencia digestión: 45 - 55% degradación de la materia orgánica alimentada.

Datos básicos de la instalación: La instalación diseñada se compone de los siguientes equipos de proceso y auxiliares: • Tanque de carga de FORSU de 20 m3 de capacidad total preparado para carga superior con pala y posibilidad de calefacción previa a la alimentación de la digestión. Este tanque permite poner en suspensión (pulpa) el residuo mediante la recirculación y agitación con la fracción líquida procedente del proceso de separación posterior a la digestión.

• Bombeo de pulpa a digestor y trituración en línea.

• Reactor / Digestor de 100 m3 fabricado en PRFV con barrera química.

Considerando la naturaleza del material a digerir se ha optado por un diseño de digestor en material resistente tanto a abrasión como corrosión y con ausencia de elementos internos para facilitar la operación y mantenimiento.

- Diámetro: 4.000 mm/Altura recta: 8.000 mm/Altura total: 9.200 mm.

- Presión de diseño zona biogás: sobrepresión +5 mbar/vacío -5 mbar.

Dotado de sistema de seguridad mediante válvula presión/vacío dotada de apagallamas.

- Agitación exterior hidráulica mediante bomba centrífuga horizontal preparada para alta concentración de sólidos. Aspiración en zona inferior e inyección mediante difusores en el interior del reactor a varias alturas con posibilidad de regulación de caudal.

- Calentamiento exterior mediante intercambiador de doble tubo (pulpa interior/agua caliente exterior) preparado para alta concentración de sólidos instalado en línea con el sistema de agitación. El agua caliente en circuito cerra-

Imagen 3.- Instalación de digestión anaerobia en Cañada Hermosa en cuya construcción participó INDEREN

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VALORIZACIÓN INTEGRAL DE BIORRESIDUOS EN EL MARCO DEL PROYECTO VALUEWASTE

La producción de proteína bacteriana y de insectos a partir de los productos generados por la planta de biogás abre una muy alternativa muy prometedora en el área de la biorrefinerías

do procede de la caldera instalada en el skid de instalaciones auxiliares.

- Tanque de digestatos de 20 m3 de capacidad.

- Skid de instalaciones auxiliares dotado de: · Caldera de agua caliente y bomba de recirculación de agua en circuito cerrado. · Sistema de tratamiento de biogás mediante pote de condensados, filtro y enfriamiento con agua fría. Compresión mediante soplante de canal lateral hasta caldera. · Cuadro eléctrico y de control dotado de PLC y pantalla HMI de visualización y edición de parámetros de proceso.

Los digestatos son recibidos en las instalaciones anexas de otro socio

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donde se llevan a cabo labores de separación y recuperación de nutrientes. La corriente líquida separada es recirculada al tanque de entrada de residuos que permite poner en suspensión los sólidos alimentados.

Integración de la digestión con los objetivos del proyecto: El diseño del digestor y de su proceso se realiza de forma que se optimicen los otros objetivos del proyecto, como serían: • Maximizar la producción de metano, que es el alimento de las bacterias metanotrofas, como el Methylococcus capsulatus. Se priorizan procesos de digestión y recirculación de los sustratos que optimicen la producción de

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metano, y reducan en la medida de lo posible la generación de CO2.

• Producir digestatos libres de salmonella y con una cantidad muy reducida de enterobacterias, lo que permitirá que sean, por un lado, un complemento apto para la alimentación de insectos y por otro lado, una materia prima para la producción de fertilizantes.

• Permitir la integración de la instalación con otros procesos industriales asociados, y permitir la recirculación de fracciones, la recuperación del calor, etc.

CONCLUSIONES La digestión anaeróbica en una planta de biogás es un proceso bien establecido para el tratamiento de desechos orgánicos municipales. Este

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VALORIZACIÓN INTEGRAL DE BIORRESIDUOS EN EL MARCO DEL PROYECTO VALUEWASTE

Imagen 4.- Vista aérea de la instalación de digestión anaerobia en Cañada Hermosa

biogás se quema o no se usa con el suficiente valor añadido en muchos países, como es el caso de España, o en otras ocasiones debido a la falta de infraestructura energética suficiente.

La producción de proteína bacteriana y de insectos a partir de los productos generados por la planta de biogás abre una muy alternativa muy prometedora en el área de la biorrefinerías.

El proyecto proporciona un enfoque sobre cómo llevar a cabo procesos integrados de alimentación animal y humana, valorización de residuos, producción de fertilizantes y biogás, convirtiéndose en una oportunidad de futuros negocios viables.

Tanto los mercados de las biorefinerías como los del biogás están

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cambiando en los últimos años. Estamos pasando de un negocio basado en tarifas subsidiadas para la generación de electricidad o biometano a uno basado en un negocio no regulado, donde los ingresos se basarán en otros elementos con más valor añadido, como son las proteínas o los fertilizantes de alta calidad.

Inderen aportará toda su experiencia en el diseño de sistemas de digestión anaeróbica para permitir llevar estas tecnologías de gestión de residuos a otro nivel de valor añadido.

Para conocer más detalles, visite: • Sitio Web del proyecto: www.valuewaste.eu.

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• Cuenta de Twitter: https://twitter.com/ValuewasteP. • Cuenta de Linkedin: https://www.linkedin.com/showcase/valuewasteh2020-project

Ref. Grant Agreement: No. 818312.

“Este proyecto ha recibido financiación del Programa de Investigación e Innovación de la Unión Europea, Horizonte 2020, por virtud del acuerdo de subvención nº 818312”

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TECNOLOGÍA I CICMI

Cámaras termográficas para el entorno medioambiental CICMI PRESENTA GREEN IMAGE, UNA CÁMARA TERMOGRÁFICA DE ÚLTIMA GENERACIÓN PARA ANÁLISIS PREDICTIVO

L

as cámaras termográficas son cá-

idea es que, en lugar de formar imáge-

y pasamos a captar una parte del es-

maras que, en lugar de ser sensi-

nes a partir de luz visible reflejada por

pectro electromagnético que cambia

bles a la luz visible, como las cá-

los objetos, formar imágenes a partir

con la temperatura del objeto. En ge-

maras comunes, son sensibles a

de las ondas infrarrojas emitidas por

neral, a mayor temperatura, más radia-

esos mismos objetos.

ción infrarroja.

otra parte del espectro electromagnético, en concreto, al infrarrojo de longitu-

Es importante resaltar que ya no de-

Gracias a esta tecnología, podemos

des de onda de entre 7,5 y 13,5 nm. La

pendemos en absoluto de la luz visible

ser especialmente precisos manejan-

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CICMI I TECNOLOGÍA do otro tipo de parámetros, como pueden ser, distancia, composición del material, etc.

CREANDO IMÁGENES DE TEMPERATURAS. MIDIENDO PÍXEL A PÍXEL Cuando manejamos imágenes de temperatura píxel a píxel, nuestra evolución y aprendizaje para la toma de decisiones presente y futura, mejora sustancialmente. Un buen ejemplo es la detección de fugas de gases, localizando puntos fríos que rodean el punto de fuga.

Green Image permite la toma de imágenes de temperatura mejorando la toma de decisiones en, por ejemplo, la detección de fugas de gases

Las cámaras termográficas medio-

tos, nuestra historia, aplicamos Deep

ambientales/industriales Green Image,

Learning, estructura de redes neuro-

permiten programar lógicas alcanzan-

nales previamente entrenadas en Ima-

do distintas áreas de imagen con sen-

geNet, técnicas de Transfer Learning,

sores trabajando simultáneamente so-

y creamos algoritmos de detección

bre planos diferentes y superpuestos

avanzados entrenados para ser pre-

del mismo marco de actividad, envián-

dictivos en nuestras instalaciones, en

donos notificaciones IP, actuando so-

nuestra industria, en nuestra producti-

bre relés, y lo más importante, envián-

vidad y en nuestro medio ambiente.

donos una matriz con la temperatura

CICMI nace con Green Image Ter-

de cada uno de los píxeles que forman

mográfica como una solución de futuro

la imagen termográfica. Esto permite

predictivo al alcance de usuarios que

ser proactivos ante un indicador o ma-

actualmente utilizan cámaras termo-

triz de indicadores multi-sensor y multi-

gráficas convencionales.

imágenes.

ANÁLISIS DE VÍDEO EN DECISIONES Además, acumulamos nuestros da-

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+

TIEMPO REAL Y TOMA DE

Especial BIOENERGÍA 2019

=

CICMI www.vidaip.es/cicmi

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DESGASIFICACIÓN ACTIVA Y VALORIZACIÓN DEL BIOGÁS EN LA ECOCENTRAL GRANADA

Desgasificación activa y valorización del biogás en la Ecocentral Granada Ricardo Alonso, Francisco Peula Servicio de Residuos de la Diputación de Granada I www.residuos-dipgra.es

La Diputación de Granada y FCC han impulsado este proyecto con el fin de mitigar las emisiones difusas a la

L

a Ecocentral Granada es una instalación de tratamiento mecánico-biológico, donde se procesan los residuos sólidos urbanos de la provincia de Granada, situada en el término municipal de Alhendín, a unos 15 km al sur de la capital granadina.

Además de la instalación de tratamiento de residuos, el complejo también dispone de un vertedero cont rol ad o , d o n d e s e d e p o s i t a n anualmente más de 300.000 toneladas de rechazos que no han sido recuperados durante su tratamiento, además de los vertidos directos procedentes de los municipios de la provincia de Granada.

Este vertedero es un ente vivo, es decir, se encuentra en constante evolución donde se producen una serie de reacciones. Estas reacciones pueden ser tanto físicas como químicas, y dependen en mayor o menor medida de factores muy diversos como puede ser la compactación o densidad del vertedero, edad de los residuos, tipo y características del material de cobertura, características de la impermeabilización, cantidad de mate-

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atmósfera del vertedero controlado del complejo, a través de la captación del biogás para su valorizarización. Este proyecto de desgasificación activa, tiene la particularidad de que la captación del biogás se realiza en fase de explotación del vertedero

ria orgánica, humedad de los residuos, etc. De estos factores dependen en gran medida la mayor o menor capacidad del vertedero para generar emisiones, como puede ser lixiviado o biogás.

Dentro de las reacciones químicas existentes en el vertedero se encuentra la fermentación de los residuos, lo cuál va a depender principalmente del porcentaje de humedad y cantidad de materia orgánica, generando un biogás que debe evacuarse para evitar sobrepresiones internas así como explosiones o incendios.

En ausencia de un sistema de captación activa de gases, el biogás de este tipo de vertederos se emite de forma pasiva mediante chimeneas de venteo y de conformidad con la autorización ambiental vigente. Estas emi-

Especial BIOENERGÍA 2019

siones generan problemas de olores y afecciones de gases no¬civos principalmente para el medio ambiente, pues el biogás de vertedero es considerado como uno de los principales gases de efecto invernadero.

Con el fin de disminuir las emisiones difusas a la atmósfera, se ha promovido desde Diputación de Granada y la empresa concesionaria de las instalaciones, Fomento de Construcciones y Contratas, una acción consistente en captar este biogás para su valorizarización y evitar emisiones de gas de manera incontrolada. Este proyecto de desgasificación activa, tiene la particularidad de que la captación del biogás se realiza en fase de explotación del vertedero, sin necesidad de esperar al final de la vida útil del área de vertido como indica la normativa vi-

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DESGASIFICACIÓN ACTIVA Y VALORIZACIÓN DEL BIOGÁS EN LA ECOCENTRAL GRANADA

105 POZOS DE CAPTACIÓN VERTICALES COMPONEN LA INSTALACIÓN DE DESGASIFICACIÓN ACTIVA REPARTIDOS EN UN RADIO DE INFLUENCIA DE 25 METROS

gente. Esto supone desgasificar el vertedero con el tráfico cambiante en su superficie, los asentamientos existentes, el trasiego de maquinaria pesada en el entorno de los pozos…, lo que hace que se complique mucho más que con el vertedero sellado y clausurado. No obstante, se ha aceptado el reto de aprovechar este recurso para poder generar economía y adelanto técnico en el sector del tratamiento de residuos en Granada.

DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN La instalación de desgasificación activa y posterior valorización del biogás como fuente de energía renovable, está compuesta por 105 pozos de captación verticales repartidos por la totalidad del vertedero con un radio de influencia de 25 metros cada uno. Estos pozos consisten en perfo-

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raciones de entre 15-25 metros de profundidad y 550 mm de diámetro realizados sobre los residuos depositados, donde se coloca un tubo de polietileno ranurado de diámetro ø160, rellenando el exterior con material drenante para facilitar la aspiración del biogás a la instalación.

Cada uno de estos pozos dispone de un cabezal con brida superior desmontable para poder realizar operaciones en el interior, como introducir una bomba neumática para rebajar el nivel de lixiviado, o medir los niveles del mismo. Además, disponen de una toma de muestras para analizar el gas y una válvula de corte.

De cada uno de estos pozos continúa una tubería de polietileno ø90, la cual transporta el biogás hasta las estaciones de regulación y medición (ERM). Este biogás se encuentra saturado de humedad a la salida del vertedero, por lo que al bajar la temperatu-

Especial BIOENERGÍA 2019

ra durante este transporte, se van generando condensados en los puntos bajos de la línea, obstruyéndola e impidiendo el paso del gas. En los puntos donde existe este problema se instalan trampas de condensado, forzando los puntos bajos, evitando así su desplazamiento. Estos elementos consisten en una apertura en la línea principal de transporte, donde se conecta un tubo de polietileno ø40, a través del cual descargan los condensados hasta un depósito con agua con funcionamiento sifónico.

Se han instalado un total de 10 estaciones de regulación y medición, en las cuales desembocan una serie de tuberías ø90 procedentes de los pozos de captación, donde se unifican en una única tubería de polietileno ø160.

Estas estaciones de regulación y medición, dotadas de entre 6 y 14 entradas, están compuestas por válvulas proporcionales de corte además de to-

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DESGASIFICACIÓN ACTIVA Y VALORIZACIÓN DEL BIOGÁS EN LA ECOCENTRAL GRANADA

mas de muestras para el análisis del gas. Su finalidad es jugar con cada una de las válvulas de corte, abriéndolas o cerrándolas, dependiendo de la cantidad y calidad de gas aportado por cada uno de los pozos. Con esto se consigue extraer la mayor calidad de metano aportad por el campo, evitando sobreexplotaciones de los po-

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zos y con ello, entradas de oxígeno a la instalación.

Las tuberías de polietileno ø160 a la salida de las ERM se unifican en dos tuberías ø315 para conducir el biogás, y el condensado que pueda arrastrar, hasta la central de aspiración. Para dejar al biogás limpio de condensados, previo a la central de

Especial BIOENERGÍA 2019

aspiración, se ha instalado una trampa de condensados general, la cual bombea el condensado hasta la red de lixiviados interna de la planta.

En la central de aspiración se encuentra la soplante, que es el elemento fundamental para mantener el vertedero en depresión y poder aspirar este biogás para conducirlo hasta la zona de tratamiento. Este equipo también nos permite fijar la presión y caudal adecuados para la extracción. La instalación actual está preparada para aspirar un caudal máximo de 1.500 Nm3/h, sin embargo, debido al buen funcionamiento de los pozos del campo de gas, sería posible trasegar un mayor caudal.

TRATAMIENTO DEL BIOGÁS A la zona de tratamiento llegan actualmente 1.500 Nm3/h después de haber regulado el campo de gas, es

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DESGASIFICACIÓN ACTIVA Y VALORIZACIÓN DEL BIOGÁS EN LA ECOCENTRAL GRANADA

decir, después de llegar un equilibrio entre el biogás generado por cada una de las áreas de influencia de los pozos, y el caudal extraído por estos.

Tras esta regulación del campo de gas, en el biogás de vertedero de la Ecocentral predomina el metano (CH4) con concentraciones del 5152% y dióxido de carbono (CO2) con concentraciones entre 37-38%. Además, encontramos otros componentes minoritarios como son oxígeno (O 2 ) con una concentración del 11,2% o nitrógeno (N2) con 7-8%. En este biogás también encontramos elementos corrosivos y abrasivos como sulfuro de hidrógeno (H2S) con cantidades de 900-1.000 ppm y silo-

xanos, que son unos compuestos derivados de las siliconas, con cantidades inferiores a 1,5 mg/Nm3, los cuales necesitamos eliminar de la instalación para no deteriorarla.

El tratamiento aguas abajo a la soplante consiste en un enfriamiento del biogás a 0 °C, aportado por una enfriadora unida a un depósito de inercia, con lo que se consigue absorber las variaciones de caudal y reducir el funcionamiento de la máquina de frío. Con este proceso se elimina la mayor parte de la humedad del gas por condensación, y posteriormente se eleva la temperatura a 30-40°C mediante un intercambiador gas-gas, aprovechando la alta temperatura del biogás de entrada.

Tras este proceso, se consigue reducir la humedad relativa del biogás por debajo del 40%. Con el condensado generado en este enfriamiento, se arrastran parte de siloxanos.

Además de estos derivados de las siliconas, en el biogás de vertedero aparecen otros elementos contaminantes y perjudiciales para la instalación como es el sulfuro de hidrógeno, el cual se elimina mediante adsorción en dos filtros de carbón activo de 750 kg cada uno.

Esta instalación de tratamiento y limpieza de biogás, así como la instalación para la valorización energética del gas, ha sido proyectada y ejecutada por la empresa ALKIA ENERGY.

LA ZONA DE TRATAMIENTO Y LIMPIEZA DEL BIOGÁS RECIBE ACTUALMENTE 1.500 NM3/H.

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TRAS EL TRATAMIENTO Y LA LIMPIEZA DEL BIOGÁS, SE VALORIZA A TRAVÉS DE DOS MOTORES DE 500 KW PARA GENERAR ANUALMENTE UNA ENERGÍA NO FÓSIL SUPERIOR A 8.500 MWH

VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DEL BIOGÁS Tras el tratamiento anterior, se consigue un biogás con una humedad relativa por debajo del 40%, una temperatura por encima de 30°C y limpio de siloxanos y ácido sulfhídrico, por lo que se encuentra en perfecto estado para ser valorizado en los motores de combustión interna existentes. En la Ecocentral Granada actualmente hay instalados dos motores Jenbacher serie 3 de 500 kW eléctricos de potencia. Cada uno de estos motores consume un caudal de 270 Nm 3 /h a pleno rendimiento, enviando el excedente a quema en antorcha.

Con ambos motogeneradores a pleno rendimiento se genera anualmente una energía no fósil superior a 8.500 MWh, con lo que se consigue autoabastecer la demanda eléctrica de la Ecocentral, además de exportar el excedente energético a red eléctrica para su comercialización.

Para poder optimizar la instalación

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a futuro, se ha dejado preinstalado un sistema de recuperación de calor de motores, de manera que pueda realizarse fácilmente el aprovechamiento del calor que emiten los motores para utilizarlo en la evaporación de lixiviados del vertedero. Así se aprovechará al máximo la existencia del recurso de biogás del vertedero Como elemento de seguridad en caso de fallo de motores se ha instalado una antorcha de 18 metros de altura, preparada para quemar el caudal máximo de 1.500 Nm3/h. Con esta quema, se consigue romper los enlaces de los elementos químicos del metano emitiendo únicamente CO2, con un poder contaminante entre 20-25 veces inferior al CH4, y vapor de agua.

BENEFICIOS DE LA NUEVA INSTALACIÓN Actualmente el excedente de biogás no valorizado está en torno a 900950 Nm3/h, el cuál va directamente a

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antorcha sin tratar. Con esta desgasificación activa se consigue una reducción de emisiones a la atmósfera de 100.000 toneladas de CO2 equivalente anuales, por lo que aparte de disponer de energía generada en el emplazamiento, se disminuye notablemente la contaminación y las afecciones de olor.

Además de los beneficios comentados, en la Ecocentral Granada se han aprobado dos Proyectos Clima, los cuales son proyectos de reducción de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), promovidos por el Ministerio de Medio Ambiente. Concretamente, esta actuac i ó n c o n s i s te e n l a e x tr a c ción, tratamiento y valorización del biogás generado en el seno del vertedero de la Ecocentral Granada. Durante los 4 años de duración de cada proyecto clima, la empresa se comprometió a reducir 113.239 tn de CO2 equivalente en el primero de ellos, y 238.788 tn de CO2 equivalente en el segundo.

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PROYECTO INCOVER

Bioproductos, bioenergía y regeneración de aguas mediante cultivos de microalgas Joan García, Rubén Díez-Montero, María Jesús García-Galán, Enrica Uggetti y Antonio Ortiz-Ruíz GEMMA, Grupo de investigación en Ingeniería y Microbiología del Medio Ambiente Universidad Politécnica de Catalunya I www.gemma.upc.edu

UNA PLANTA DEMOSTRATIVA, EN MARCHA DESDE 2017 DENTRO DEL MARCO DEL PROYECTO INCOVER, HA EXPLORADO EL POTENCIAL DE LOS NUTRIENTES DE LAS AGUAS DE DRENAJE AGRÍCOLA PARA LA PRODUCCIÓN DE MICROALGAS Y SU VALORIZACIÓN demostrativa en 2017 dentro del marco del proyecto INCOVER, financiado por la Comisión Europea mediante el programa H2020 (INCOVER, GA 689242).

L

a agricultura es el sector económico que más agua utiliza a nivel mundial, alcanzando consumos de más de un 70% del agua disponible en la región Mediterránea.

La agricultura actual se basa en la aplicación de grandes cantidades de fertilizantes y plaguicidas en los cultivos y suelo agrícola, que pueden alcanzar finalmente cuerpos de agua superficial y subterránea. La eutrofización por drenaje agrícola es actualmente un problema de escala mundial y los plaguicidas se han erigido como contaminantes or-

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gánicos de alto impacto ecotoxicológico. Sin embargo, este grave problema de contaminación puede representar una oportunidad en el contexto de la economía circular. Los nutrientes presentes en las aguas de drenaje agrícola se pueden aprovechar para producir microalgas, y a partir de éstas diferentes bioproductos y bioenergía. Dentro de este campo, las investigaciones realizadas por el grupo de Ingeniería y Microbiología del Medio Ambiente (GEMMA) de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) se han materializado con la construcción de una planta

Especial BIOENERGÍA 2019

CULTIVO DE MICROALGAS, TRATAMIENTO DE AGUA Y REUTILIZACIÓN El proceso de cultivo de microalgas tiene lugar en 3 fotobiorreactores tubulares de 11,7 m3 que reciben un caudal de entre 2,3 y 6,9 m3/d provenientes de drenaje agrícola (85%) y agua residual doméstica parcialmente tratada en una fosa séptica (15%), para aumentar así la cantidad de nutrientes (Figuras 1 y 2). Los fotobiorreactores son sistemas de aprovechamiento

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Figura 1. Fotobiorreactores tubulares. Cada uno está formado por 2 tanques abiertos y 16 tubos horizontales por donde circula la biomasa. Los tubos están recubiertos con una malla de protección

Figura 2. Esquema de la planta demostrativa del proyecto INCOVER. Los procesos aplicados se muestran en recuadros y las tecnologías debajo de los mismos. Los recuadros blancos incluyen los productos obtenidos. Nótese que el bioplástico se obtiene directamente de la separación y recolección de las microalgas (sin pasar por la digestión)

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Especial BIOENERGÍA 2019

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BIOPRODUCTOS, BIOENERGÍA Y REGENERACIÓN DE AGUAS MEDIANTE CULTIVOS DE MICROALGAS: PROYECTO INCOVER

Figura 3. Diferentes tipos de agua obtenidos en los diferentes procesos de la planta. El primer vaso (desde la izquierda) es agua de drenaje agrícola, seguido del agua de los fotobiorreactores, agua efluente del decantador lamelar y finalmente el agua de riego

de la energía solar a través de la fotosíntesis de las microalgas que crecen en ellos. La biomasa producida se emplea en procesos posteriores.

La separación y recolección de la biomasa de microalgas se realiza en un decantador lamelar de 0,675 m3, y posteriormente en dos espesadores gravitatorios de 0,2 m2 cada uno. Para mejorar el proceso de sedimentación, se añaden dosis minúsculas de policloruro de aluminio (2-5 mg Al3+/L) con objeto de que al final la biomasa espesada tenga una concentración mínima de 20 g/L. El agua clarificada (turbidez< 5 UNT) a su vez se envía a un proceso de filtración solar que incluye un prefiltro de anillas, un filtro de arena a presión, un cartucho de membranas de ultrafiltración y desinfección por radiación UV. Todo este proceso funciona exclusivamente con

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energía fotovoltaica. El efluente de la filtración solar es agua de calidad casi potable con una turbidez de menos de 1 UNT (Figura 3). Dicha agua pasa a continuación por unas columnas de adsorción para eliminar fósforo, reteniéndolo en un medio específico adsorbente del que se podrá recuperar posteriormente. El agua efluente de estas columnas tiene concentración indetectable de fósforo. Finalmente, el agua se usa para regar 250 m2 de tierra de cultivo plantada con colza y girasoles. El riego se controla de forma automática e inteligente mediante sensores de temperatura y humedad, y una plataforma de toma de decisiones. De esta forma, la planta permite aprovechar aguas de drenaje agrícola y nutrientes para producir biomasa de microalgas a partir de la cual se obtienen bioproductos (biofertilizante y bio-

Especial BIOENERGÍA 2019

plástico), bioenergía (biometano), fósforo y agua regenerada. Se espera que este proyecto represente un paradigma para promover e impulsar la economía circular, al poner de manifiesto la posibilidad de crear un mercado de productos derivados de materiales residuales.

DIGESTIÓN DE MICROALGAS, PURIFICACIÓN DE BIOGÁS Y SECADO DEL DIGESTADO La digestión anaeróbica permite transformar la energía solar fijada por las microalgas en energía química (biogás). Cada día se bombean 20-40 L de microalgas desde el espesador a un tanque de pretratamiento, donde se calientan a 75 °C durante 10 horas para solubilizar la biomasa. Posteriormente pasan a un digestor de 800 L

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BIOPRODUCTOS, BIOENERGÍA Y REGENERACIÓN DE AGUAS MEDIANTE CULTIVOS DE MICROALGAS: PROYECTO INCOVER

de capacidad, produciendo hasta 250 L/d de biogás. Este biogás se purifica en una columna de absorción de 4,5 m de alto, en la que se hace pasar agua de uno de los fotobiorreactores durante el día. El aumento de pH durante las horas de sol (debido a la actividad fotosintética de la biomasa) permite que el CO2 del biogás se solubilice mejor, obteniendo así un biogás enriquecido en metano al 99%.

El digestato se bombea a un humedal artificial de 6 m2 para su secado.

La reducción de la humedad del digestato tiene lugar por percolación del agua a través del medio granular y por la evapotranspiración de las plantas (macrófitos).

BIOPRODUCTOS: BIOFERTILIZANTE Y BIOPLÁSTICO La biomasa de microalgas producida en los fotobiorreactores es también la fuente para obtener otros bioproductos como biofertilizantes o bioplásticos. El biofertilizante se obtiene en el humedal artificial, tras el secado del digestato. Tiene un aspecto similar a un compost pero es de una calidad muy superior, dado su contenido elevado en fitohormonas como las auxinas y las citoquininas, y en bioplagui-

cidas. Se trata por tanto de un producto que se puede comercializar como bioestimulante con un precio elevado de mercado. En la planta del proyecto INCOVER se consiguen 175 kg de biofertilizante al año, aplicables en unas 30 ha.

La producción de bioplástico a partir de biomasa supone un reto científico y técnico de gran envergadura. En primer lugar, es necesario seleccionar en los fotobiorreactores microalgas procariotas denominadas cianobacterias, las únicas con esta capacidad de síntesis. Para ello, las concentraciones de nitrógeno y fósforo y su relación másica se controlan estrictamente. En segundo lugar, hay que enriquecer los fotobiorreactores con carbono para que las cianobacterias puedan acumular polihidroxibutirato (PHB). Este polímero posee propiedades plásticas similares a las del plástico tradicional, representando una alternativa cada vez más sólida a éste y posibilitando también la creación de nuevas vías de mercado. Su utilización incluye desde envases y embalajes, hasta otras piezas plásticas cotidianas (carcasas de móviles, piezas de automóviles, etc.).

Actualmente, la producción de bioplástico está limitada a cultivos puros de cianobacterias en medios estériles, por lo que los costes de producción

son elevados y aún no suficientemente competitivos. En el proyecto INCOVER se está desarrollando un método de producción de PHB más sostenible mediante la utilización de aguas de drenaje agrícola.

BIOENERGÍA: BIOMETANO El origen de la bioenergía es la energía solar captada y fijada por las microalgas, que la almacenan en su biomasa en forma de energía química.

El biogás producido por la digestión anaeróbica de las microalgas se puede utilizar de diversas maneras: en un motor de generación de energía eléctrica, en una caldera para la producción de calor o como combustible en vehículos o cocinas.

En la planta INCOVER se producen unos 160 L de biogás cada día, siendo sus usos potenciales estimados los siguientes: • Su conversión en electricidad permitiría mantener encendidas 10 bombillas (de 5 W cada una) durante 8 horas cada día.

• Mediante una caldera, se podrían calentar aproximadamente 45 litros de agua al día, desde temperatura de red (unos 15 ° C) hasta agua caliente sanitaria (unos 35 ° C).

Figura 4. Imágenes de la cianobacteria Synechocystis obtenidas de los fotobiorreactores. Izquierda: microscopía de campo claro. Derecha: la misma imagen con microscopía de luz UV. X400.

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Especial BIOENERGÍA 2019

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BIOPRODUCTOS, BIOENERGÍA Y REGENERACIÓN DE AGUAS MEDIANTE CULTIVOS DE MICROALGAS: PROYECTO INCOVER

• La utilización directa como combustible gaseoso permitiría suministrar energía a un coche para hacerlo recorrer aproximadamente 3 km. También se podría hacer funcionar una cocina durante aproximadamente 50 minutos al día.

La producción energética del proceso global planteado en el proyecto INCOVER es modesta, y por lo tanto debe entenderse como un beneficio adicional al resto de productos que se obtienen. No obstante, se trata de una limitación de escala, dado que estudios realizados por el grupo GEMMA indican que una planta depuradora de microalgas para 10.000 habitantes sería energéticamente autosuficiente.

Cabe mencionar que para la utilización del biogás en vehículos o para inyectarlo en la red, hay que enriquecerlo en metano (99%), y se han de eliminar las trazas de productos corrosivos como el ácido sulfhídrico. Este gas enriquecido en metano o bio-

metano, se obtiene en el proyecto INCOVER gracias a la columna de absorción explicada anteriormente.

AGUA PARA REUTILIZACIÓN El agua que se obtiene al final del proceso es de muy buena calidad y puede ser usada para riego agrícola.

Tiene una turbidez de menos de 1 UNT y ausencia virtual de microorganismos indicadores de la contaminación. Análisis adicionales de plaguicidas indican que éstos han sido eliminados durante los diferentes procesos.

Lógicamente, el agua producida se puede usar en diferentes tipos de cultivos, pero en el proyecto INCOVER se usa concretamente para regar campos de cultivos energéticos de colza (Figura 5) y girasoles.

En definitiva, la planta demostrativa construida en el marco del proyecto INCOVER permite aprovechar aguas de drenaje agrícola y nutrientes para producir biomasa de microalgas, a

partir de la cual se obtienen bioproductos como biofertilizante, bioplástico, además de bioenergía (biometano), fósforo y agua regenerada. Este proyecto representa un cambio de paradigma, utilizando el agua residual agrícola como un recurso en sí mismo y no como un desecho, y promoviendo e impulsando la economía circular mediante la posibilidad de crear un mercado con los diferentes bioproductos obtenidos. Además, no podemos olvidar la alta eliminación de contaminantes orgánicos como los plaguicidas, dando respuesta a un problema a escala global como es la eutrofización.

ARTÍCULOS RELACIONADOS Arias, D.M., Uggetti, E., García-Galán, M.J. and García, J. (2018). Production of polyhydroxybutyrates and carbohydrates in a mixed cyanobacterial culture: Effect of nutrients limitation and photoperiods. New Biotechnology 42, 1-11.

Díez-Montero, R., Solimeno, A., Uggetti, E., García-Galán, M.J., García, J. (2018). Feasibility assessment of energy-neutral microalgae-based wastewater treatment plants under Spanish climatic conditions. Process Safety and Environmental Protection 119, 242-252.

García, J., Ortiz, A., Álvarez, E., Belohlav, V., GarcíaGalán, M.J., Díez-Montero, R., Álvarez, J.A. and Uggetti, E. (2018). Nutrient removal from agricultural run-off in demonstrative full scale tubular photobioreactors for microalgae growth. Ecological Engineering 120, 513-521.

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Marín, D., Ortíz, A., Díez-Montero, R., Uggetti, E., García, J., Lebrero, R. and Muñoz, R. (2019). Influence of liquid-to-biogas ratio and alkalinity on the biogas upgrading performance in a demo scale algal-bacterial photobioreactor. Bioresource Technology 280, 112-117.

Uggetti, E., García, J., Álvarez, J.A. and García-Galán, M.J. (2018). Start-up of a microalgae-based treatment system within the biorefinery concept: from

Figura 5. Fruto de la colza (silicua) que contiene las semillas a partir de las cuales se puede producir el aceite de interés energético

wastewater to bioproducts. Water Science and Technology 78(1), 114-124.

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Especial BIOENERGÍA 2019

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TO-SYN-FUEL: CONVIRTIENDO LOS LODOS DE DEPURADORA EN COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO

Convertir los lodos de depuradora en combustible e hidrógeno Joana Bastos, Ariadna Claret y Max Viallon Leitat I www.leitat.org

H 44

ace dos años, en mayo de 2017, empezó el proyecto europeo de investigación TO-SYN-FUEL, que tiene como objetivo convertir los

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lodos de depuradoras en combustible e hidrógeno. Es un proyecto financiado por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea (UE), en el que se está cons-

Especial BIOENERGÍA 2019

truyendo una planta para producir combustibles sintéticos e hidrógeno verde para trasporte a partir de biomasa de desechos orgánicos, principalmente lodos de aguas residuales.

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TO-SYN-FUEL: CONVIRTIENDO LOS LODOS DE DEPURADORA EN COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO

El proyecto sigue la propuesta de la Comisión Europea para la RED II, la Directiva de Energía Renovable, que introduce una eliminación gradual de los biocombustibles convencionales y establece un objetivo mínimo para los biocombustibles avanzados para transportes. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de llevar al mercado biocombustibles innovadores fabricados a partir de materias primas sostenibles.

En este proyecto, coordinado por el Instituto alemán Fraunhofer Umsicht, participan 11 socios de cinco países diferentes de la Unión Europea. Concretamente, participan ENGIE, Hygear y SNB (Países Bajos), la Universidad de Bologna, ENI y ETA Florence Renewable Energies (Italia), la Universidad de Birmingham y WRG (Reino Unido), Susteen Technologies y VTS, (Alemania) y Leitat (España). El proyecto tiene un presupuesto total de más de 14 millones de euros y tiene una duración de 4 años para acabar en abril 2021.

Para demostrar y validar la viabilidad técnica y comercial de la tecno-

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logía usada para obtener el biocombustible e hidrógeno, el proyecto está desarrollando una planta de Thermo-Catalytic Reforming ® (TCR ® ) con separación de hidrógeno con Pressure Swing Adoption (PSA) y Hydro deoxygenation (HDO). Esta planta podrá operar de forma sostenible, generar biocombustibles sintéticos, y además, producir calor y energía. Por ejemplo, la implantación a nivel industrial de un centenar de dichas plantas sería suficiente para convertir hasta 32 millones de

toneladas por año de desechos orgánicos en biocombustibles sostenibles, contribuyendo a un ahorro de 35 millones de toneladas de gases con efecto inver nadero, aprovechando residuos.

Técnicamente, a partir de los lodos de depuradora, la planta crea un bio-aceite TCR®, lo mejora como bio-aceite HDO y separa el hidrógeno producido durante el proceso. La unidad HDO está diseñada por el socio VTS y es la parte de la planta donde se mejorará el bio-aceite para

Para demostrar y validar la viabilidad técnica y comercial de la tecnología usada para obtener el biocombustible e hidrógeno, el proyecto está desarrollando una planta de Thermo-Catalytic Reforming® (TCR®) con separación de hidrógeno con Pressure Swing Adoption (PSA) y Hydro deoxygenation (HDO)

Especial BIOENERGÍA 2019

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TO-SYN-FUEL: CONVIRTIENDO LOS LODOS DE DEPURADORA EN COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO

su posterior uso. El material de alimentación del bio-aceite del TCR® se alimenta con hidrógeno de la unidad de PSA a un sistema de reactor fijo. Allí, se producen reacciones sobre los catalizadores, lo que resulta en la eliminación de los heteroátomos del bio-aceite, como el azufre, el nitrógeno y el oxígeno, aumentando la calidad del aceite. Como resultado del proceso se obtiene un excedente de hidrógeno. Con respecto a la eficiencia económica y el medio ambiente, este exceso de hidrógeno

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La implantación a nivel industrial de un centenar de dichas plantas sería suficiente para convertir hasta 32 millones de toneladas por año de desechos orgánicos en biocombustibles sostenibles, contribuyendo a un ahorro de 35 millones de toneladas de gases con efecto invernadero

Especial BIOENERGÍA 2019

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TO-SYN-FUEL: CONVIRTIENDO LOS LODOS DE DEPURADORA EN COMBUSTIBLE E HIDRÓGENO

se recicla a través de la unidad de PSA, diseñada por el socio del proyecto Hygear.

En resumen, el proceso TCR®, junto con PSA y HDO, permite la producción de biocombustibles para transporte sostenibles y la generación de hidrógeno y energía. El enfoque TCR® / PSA / HDO integrado ha sido diseñado para ser económico a pequeña escala debido a los costes más bajos de la etapa HDO y al bajo coste de inversión de capital de una planta de TCR. En cuanto al rol de Leitat dentro del proyecto TO-SYN-FUEL, el centro es responsable principalmente de dos tareas: la evaluación de los impactos socioeconómicos (positivos y negativos) de la tecnología, a través del estudio de las percepciones de

los distintos stakeholders involucrados en el desarrollo de la tecnología, y la evaluación del impacto de las tecnologías de producción de combustible en la salud de los trabajadores. El objetivo de la primera tarea es conocer las opiniones de los actores locales y regionales sobre la tecnología, para así, evaluar los impactos y los beneficios que puede aportar a nivel social. Se trata, por ejemplo, de evaluar si es beneficioso para la sociedad en general, si crea nuevos empleos, si genera nuevos conocimientos y avances para la comunidad científica y la industria, si hay puntos de vista negativos en cuanto al uso de residuos para fabricar un biocombustible, si hay inquietudes con respecto a la seguridad, etc. La segunda tarea consiste en definir los

escenarios de exposición durante el proceso de producción de los combustibles y los riesgos para la salud ocupacional asociados con la exposición a sustancias químicas.

La bioenergía desempeñará un papel clave en la estrategia energética de la UE a largo plazo, para todas las aplicaciones y, especialmente, en el sector del transporte, contribuyendo hasta el 14% de la mezcla de energía de la UE y hasta el 10% de la demanda de energía en el transporte en 2020. Se estima que en 2020 la demanda energética de la UE estará dominada por los combustibles renovables que sustituyen a la gasolina y los destilados medios para satisfacer las necesidades de los sectores de transporte por carretera, aviación y transporte marítimo.

TECNOLOGÍA I UNTHA

UNTHA se alía con Advetec para el desarrollo de soluciones de digestión aeróbica ESTOS DOS PESOS PESADOS DEL SECTOR DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS COLABORAN EN SOFISTICADOS PROYECTOS DE DIGESTIÓN AERÓBICA

capacidades de su sistema de tritura-

dvetec, empresa de ingeniería

Advetec, con domicilio social en

especializada en la biodegrada-

Bath, ha tratado una gran variedad de

ción de residuos, se ha asociado

desechos y aguas residuales desde su

Las pruebas de trituración de resi-

con UNTHA Shredding Techno-

fundación en el año 2000, pero deseo-

duos alentaron a Advetec a invertir en

logy para desarrollar una sofisticada

sa de desarrollar un producto más ho-

dos UNTHA RS30, que se enviaron al

solución de digestión aeróbica para

mogéneo para lograr tasas de diges-

Caribe y a EE.UU., para procesar ma-

una selección de flujos de residuos

tión óptimas, la empresa se puso en

teriales con una especificación defini-

mixtos.

contacto con UNTHA para explorar las

da de <50 mm. En el transcurso del

A

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Especial BIOENERGÍA 2019

ción de cuatro ejes.

I www.retema.es I

UNTHA I TECNOLOGÍA diálogo se hizo evidente que UNTHA

500 kg hasta 10.000 kg al día con un

reforzar la homogeneidad y la optimi-

podía desempeñar un papel integral

material de salida seco y con un alto

zación del proceso Advetec XO".

de pretratamiento en las soluciones

poder calorífico. Ello hace que la tec-

Por su parte, Gary Moore, jefe de

de digestión aeróbica con la tecnolo-

nología sea adecuada para fabrican-

ventas de UNTHA en el Reino Unido,

gía Advetec XO llave en mano para

tes de alimentos y bebidas, hoteles,

destaca que "la construcción modular

avanzar más rápido.

restaurantes y gestores de residuos

de la compacta trituradora S25 la con-

municipales.

vierte en el complemento perfecto pa-

Ahora se integrará una trituradora de dos ejes S25 de reducido manteni-

Ya se han entregado cinco S25 a

ra la solución llave en mano de Adve-

miento de UNTHA como parte de la in-

Advetec para su uso en las plantas de

tec. Se integra perfectamente y tiene

novación de Advetec para la rápida di-

los clientes, dos en el Reino Unido y

un panel de control fácil de usar con lo

gestión de residuos orgánicos. El

tres en EE.UU.

que facilita la operatividad al máximo.

sistema con tolva colectora necesita

Richard Goff, jefe de operaciones de

La tecnología está actualmente confi-

sólo un espacio reducido y puede lo-

Advetec, comenta así la colaboración

gurada para producir un tamaño de

grar una reducción del 60-90% de la

con UNTHA: "Hemos trabajado duro

100mm x 19mm con lo que sabemos

masa de los flujos de residuos orgáni-

para asentar nuestra reputación en el

que se obtiene una digestión consis-

cos mixtos en menos de 72 horas.

desarrollo de productos innovadores

tente para organizaciones que produ-

El proceso consiste en que la mez-

de bio-aumentados y sistemas de mi-

cen -y tratan- sus residuos en origen

cla de bacterias y estimulantes natura-

cro aireación y es importante mantener

con la ayuda de un sistema Advetec".

les de Advetec digiere el contenido or-

este compromiso de ofrecer solucio-

gánico y genera una reacción

nes de calidad a la hora de ampliar

exotérmica que a su vez crea una bio-

nuestras actividades en el Reino Uni-

masa autosuficiente. Con cada solu-

do, Europa y América. La marca UNT-

ción hecha a la medida de las necesi-

HA es sinónimo de calidad en todo el

dades específicas del cliente, la serie

mundo y su trituración precisa es

Advetec XO puede procesar desde

exactamente lo que necesitamos para

I www.retema.es I

Especial BIOENERGÍA 2019

=

+ UNTHA www.untha.com/es

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE VALORIZACIÓN DE LODOS DE DEPURADORA

Nuevas estrategias de valorización de lodos de depuradora Irantzu Alegría y Laura García CENER, Centro Nacional de Energías Renovables I www.cener.com

L

a aplicación de la Directiva europea sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas (91/271/EEC)1 en todos los Estados miembros, ha dado lugar a una rápida multiplicación de las plantas de trata-

miento de aguas residuales en toda Europa, produciendo cantidades crecientes de lodos. Como consecuencia, la cantidad de lodos de depuradora ha aumentado desde los 5 millones de toneladas de materia seca en el año 2005 hasta 14,6 millones

de toneladas en el año 2015.

Habría que indicar además que la eliminación de lodos de depuradora en el mar está prohibida y que la propuesta de Directiva2 sobre vertederos restringe la posibilidad de eliminar material orgánico. A todo ello hay que

Vista aérea de una estación depuradora de aguas residuales

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE VALORIZACIÓN DE LODOS DE DEPURADORA

1 Directiva 91/271/EEC actualizada en 2014: https://eurlex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=CELEX:01991L0271-20140101 2 Directiva 86/278/EEC actualizada en 2018: https://eurlex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=CELEX:01986L0278-20180704

CENER participa en el proyecto europeo NextGenRoadFuels, cuyo objetivo es demostrar que la tecnología de licuefacción hidrotermal es una ruta viable,

sumar una mayor preocupación medioambiental y sanitaria por parte del sector primario, que hace que se muestre cada vez más reacio a hacer uso de los lodos en suelos agrícolas.

Por otra parte, siempre que es posible se fomenta el reciclado o la reutilización de los lodos procedentes de las aguas residuales. Por encima de todo, las vías de eliminación de los lodos deben minimizar los efectos adversos sobre el medio ambiente.

Con el fin de apoyar las vías más adecuadas de gestión y valorización de los biorresiduos urbanos, la estrategia del Departamento de Biomasa de CENER (Centro Nacional de Ener-

sostenible y eficiente para la producción de biocombustibles drop-in para el transporte por carretera, utilizando residuos urbanos con un bajo valor como materia prima

gías Renovables) está alineada y se apoya en la necesidad de avanzar hacia la implantación de la bioeconomía circular, en la que la sociedad sea capaz de valorizar los residuos producidos de forma integral y en cascada.

Por este motivo, CENER participa

en el proyecto europeo de investigación e innovación NextGenRoadFuels (Horizonte 2020), cuyo objetivo es demostrar que la tecnología de licuefacción hidrotermal es una ruta viable, sostenible y eficiente para la producción de biocombustibles drop-in para el transporte por carretera, utili-

Lodo deshidratado

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Especial BIOENERGÍA 2019

RETEMA

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE VALORIZACIÓN DE LODOS DE DEPURADORA

Laboratorio de Biomasa de CENER

zando residuos urbanos que se acumulan y que tienen un bajo valor como materia prima. Como resultado, se está desarrollando una ruta eficiente para producir gasolina y diésel sintéticos, así como otros combustibles, a un precio competitivo. En este contexto, el proyecto apoya la acción 8 del Plan Estratégico de Energía y Tecnología de la Unión Europea ( Strategic Energy Tecnology Plan SET Plan) en relación con los combustibles renovables, contribuyendo al objetivo de aumentar la utilización de energía renovable en el transporte (con una sustitución directa de hasta el 12% de los combustibles fósiles) y a los objetivos de reducción de las emisiones de los gases de efecto invernadero (GEI) de 75 millones de toneladas de CO2-equivalente/año, de acuerdo con la Directiva Europea sobre Energías Renovables (RED II) y el Plan de trabajo europeo sobre energía para el año 2050.

En particular, CENER lidera la línea de investigación relacionada con el reto de pretratar materias primas con alto contenido de nitrógeno orgánico.

Este parámetro es de gran importan-

52

RETEMA

cia para cumplir con los requisitos de calidad para los combustibles de trasporte por carretera, ya que el NOx se produce a partir de la reacción de los gases de nitrógeno y oxígeno en el aire durante la combustión. De hecho, los gases NOx son considerados como uno de los principales responsables de la formación de esmog fotoquímico y lluvia ácida, además de ser cruciales en la formación de partículas finas (PM10) y ozono troposférico, ambos asociados a efectos adversos para la salud. Hay que tener en cuenta que los automóviles y otros vehículos de transporte contribuyen hasta en un 62% de los NOx emitidos actualmente en los países europeos.

Para superar este escollo, en primer lugar se realiza un pretratamiento de los lodos mediante una hidrólisis suave y a baja temperatura con enzimas, y posteriormente se llevan a cabo procesos de extracción y purificación, para la valorización de aminoácidos y péptidos derivados de las proteínas solubilizadas. Hasta la fecha se han obtenido resultados muy interesantes.

Se han recogido muestras de lodos de depuración después de un tratamien-

Especial BIOENERGÍA 2019

to primario y secundario de las aguas residuales generadas en diferentes países y de diferentes procesos de EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales). Estas muestras han sido recogidas en varios países europeos tales como Dinamarca, Alemania, Grecia, Holanda y España. En el caso de CENER, NILSA y el Ayuntamiento de Pamplona han suministrado 4 muestras recogidas en diferentes plantas o en la misma planta pero en diferentes fases del proceso. Los resultados de los análisis de las muestras han proporcionado a CENER una información interesante sobre el contenido de nitrógeno y la forma en la que se encuentra. En realidad, la mayor parte del nitrógeno encontrado en las muestras de lodos de depuradora está en forma de proteínas, que representan entre un 17-22% en peso seco, mostrando un perfil de aminoácidos en el que el ácido glutámico, ácido aspártico, leucina, valina y alanina pueden representar hasta un 50% del contenido total. Las pruebas preliminares ensayadas con muestras de lodos de depuradora han conseguido rendimientos de hasta el 70% de ami-

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE VALORIZACIÓN DE LODOS DE DEPURADORA

Separación de fases tras hidrólisis enzimática

Hidrólisis enzimática de lodo de depuradora

noácidos libres. Aunque el resultado es muy positivo, como el proyecto está en su primera fase todavía hay margen para mejorar.

Con estas y otras iniciativas futuras, y la cooperación a nivel europeo, CENER está desarrollando tecnología para la obtención de nuevas vías de valorización de residuos orgánicos, tanto a escala de laboratorio como de demostración, para su posterior implantación a escala industrial y de

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lanzamiento al mercado. De esta forma, CENER contribuye a la Hoja de Ruta de la Economía Circular propuesta por la Comisión Europea, así como al bienestar de la sociedad.

Acerca del proyecto NextGenRoadFuels NextGenRoadFuels es un proyecto Horizonte 2020 de la Unión Europea que tiene como objetivo principal desarrollar una plataforma tecnológica competitiva para la producción sostenible de combustibles líquidos. El proyecto pretende desarrollar una vía de valorización rentable para la con-

Especial BIOENERGÍA 2019

versión de múltiples corrientes de residuos urbanos, tales como lodos de depuradora, residuos orgánicos y residuos de madera de construcción, demostrando que la vía de licuefacción hidrotermal (HTL) es una ruta eficaz para la producción de gasolina y gasóleos sintéticos competitivos en cuanto a costes, así como de otros combustibles procedentes de estos biorresiduos. El consorcio, coordinado por la Universidad de Aalborg (Dinamarca), está compuesto por 11 socios, entre los que se incluyen universidades y otras instituciones de investigación, entre ellas CENER, así como empresas relevantes del sector, que cubren áreas fundamentales de desarrollo sobre la tecnología, la implementación y el usuario final. Web del proyecto: https://www.nextgenroadfuels.eu/

RETEMA

53

Sistema de tratamiento de biogás STB-MPdry en la depuradora Butarque Modelo y Utilidad Joaquín Reina Hernández; Tomás del Campo de la Esperanza Energy & Waste - Condorchem Group I www.ewtech-ing.com - www.condorchem.com • Drace I www.drace.com

L

a instalación de captación y limpieza del biogás constituye una parte importante en todas las plantas de biogás dedicadas a la producción de energía o a utilizar el biogás como materia prima para la

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RETEMA

producción de otros productos. Tal es el caso de la producción de Biometano o biogás calidad gas natural.

Cada instalación de captación y limpieza del biogás suele seguir un patrón diferente, en dependencia de su ubicación y función a realizar. Por ello,

Especial BIOENERGÍA 2019

a su vez, una disposición de equipos diferente dentro de la planta de biogás, al igual que las máquinas y equipos que la conforman. Todos ellos, están relacionada en cierta medida con el tipo de tecnología a aplicar para la eliminación de los contaminantes, de

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SISTEMA DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS STB-MPDRY EN LA DEPURADORA BUTARQUE

sus concentraciones, flujo a tratar y condiciones de operación.

En el presente artículo se describe la instalación de captación y limpieza del biogás de la EDAR Butarque localizada en Madrid que explota la entidad Drace-Dragado y los beneficio que aporta esta instalación de limpieza al sistema de cogeneración de dicha entidad.

DESARROLLO

biodigestor (>38 ºC) dado el grado de compresión que alcanza el biogás. A pesar de ello, el biogás se acondiciona para entra al filtro de carbón activado a una temperatura, aproxima a los 20 ºC y seco.

• La planta está diseñada para una capacidad de tratamiento de 1.300 Nm3/ h. Posee 3 motores de cogeneración, 2 motores de 1000 kW Jenbacher y un motor de 800 KW de Caterpillar.

• La planta de cogeneración ya exis-

tía antes de instalar la tecnología de limpieza/acondicionamiento del biogás. Por lo que, se puede realizar una mejor comparativa de las analíticas realizadas durante los cambios de aceite durante varios años antes de instalar la tecnología de limpieza por el histórico de las mismas.

• El funcionamiento habitual del sistema de cogeneración es con 2 motores funcionando 24 h cada uno. Ha llegado a funcionar en “isla” 15 días seguidos.

Arquitectura del Sistema de Tratamiento del Biogás (STB) de la EDAR Butarque-Madrid La planta tiene una configuración donde por enfriamiento, condensación esta última operación basada en la variación de la cantidad de movimiento, se elimina una gran cantidad de vapor de agua del biogás, la cual denominamos limpieza gruesa o primera etapa. En esta etapa también se elimina, por la temperatura de trabajo, parte de los siloxanos, principalmente los tipos D y en menor medida parte del sulfuro de hidrógeno (H2S) gracias al recuperador-lavador incorporado en la tecnología. En la segunda etapa, denominada de refinamiento basada en la adsorción en carbón activado se eliminan el resto de los componentes o trazas de los mismo. De esta manera el biogás queda limpio, y a su vez, con las condiciones necesarias para ser almacenado en el gasómetro para su distribución al sistema de cogeneración.

Algunos detalles de este sistema • Las soplantes están ubicadas antes de la tecnología de limpieza y no dentro de la misma, como en algunos casos. Por ello, el biogás entra a la etapa de secado a una temperatura superior a la que tiene el biogás en el

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Figuras 1. Tecnología para la limpieza del biogás de la EDAR Butarque-Madrid Sur. Módulo de limpieza STB-Biolimp-MPdry

Tabla 1. Analítica de siloxanos en el biogás y silicio en aceite antes y después de instalar la tecnología de limpieza Uso tecnología limpieza

Fecha analítica

Total, Siloxanos (mg/m3)

Total, Silicio (mg/m3)

NO

18/10/2016

1,99

0,75

SI

04/05/2017

0,06

0,02

Si

02/10/2017

0,03

0,01

Especial BIOENERGÍA 2019

RETEMA

55

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS STB-MPDRY EN LA DEPURADORA BUTARQUE

• La planta de limpieza se encuentra ubicada entre el biodigestor y el gasómetro, zona de baja presión, a diferencia de otras instalaciones que se encuentra a la salida del gasómetro, zona de alto diferencial de presión.

Por ello, solo se limpia el gas que va al sistema de cogeneración.

Tabla 2. Analítica de silicio en el aceite del motor Nº1 antes y después de instalar la tecnología de limpieza del biogás para diferentes horas de cabio de aceite Motogenerador

La figura 1 muestra una foto del módulo de limpieza (planta construida) para la EDAR Butarque propiedad del Canal Isabel II. Este Sistema de limpieza se presenta en modo pack y cuenta de dos partes fundamentales: • Una limpieza gruesa. Que corresponde a la eliminación de la humedad y parcialmente a la eliminación de siloxanos, principalmente tipo D, e hidrocarburos pesado dado la temperatura de operación entre 2 a 7 ºC • Una limpieza fina o refinamiento del biogás. Esta se realiza mediante la adsorción en carbón activado. En este caso los componentes a eliminar son los siloxanos y en ciertas medidas el H2S presente en el biogás.

RESULTADOS DE LAS ANALÍTICAS REALIZADAS Para el desarrollo de este trabajo se realizaron diferentes analíticas. Estas analíticas se realizaron, tanto en el biogás, como en el aceite de lubricación de los motores de la marca Jenbacher. Los cambios de aceite recomendados por Jenbacher en cada motor son cada 1.000 horas de funcionamiento.

La tabla 1 muestran los resultados de las analíticas realizadas antes y después de instalar la tecnología de limpieza de biogás de la depuradora Butarque.

Como se puede observar de los resultados presentados en la tabla 1, es decir, antes y después de instalar la

56

RETEMA

Fecha análisis

Cambio aceite/horas

Medición Silicio

06/05/2015

SI - 270

25

03/08/2015

333

40

12/08/2015

481

53

01/09/2015

814

68

09/09/2015

970

86

17/09/2015

SI - 186

59

05/04/2016

SI - 153

13

12/04/2016

320

30

19/04/2016

486

43

11/05/2016

694

54

07/06/2017

SI -183

18

05/04/2017

SI - 182

7

12/04/2017

345

6

24/04/2017

521

9

05/05/2017

718

14

22/05/2017

944

14

nº1

En marrón se muestran los datos antes de instalar la tecnología de limpieza del biogás y en verde después de la limpieza

Figuras 2. Evolución de la presencia de silicio en el aceite de lubricación del motor Nº1

Especial BIOENERGÍA 2019

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SISTEMA DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS STB-MPDRY EN LA DEPURADORA BUTARQUE

Tabla 3. Analítica de silicio en el aceite del motor Nº2 antes y después de instalar la tecnología de limpieza del biogás

Motogenerador

nº2

Fecha análisis

Cambio aceite/horas

Medición Silicio

18/03/2015

SI - 166

16

26/03/2015

350

35

06/04/2015

513

42

24/04/2015

713

62

08/05/2015

834

65

28/04/2016

SI - 160

19

06/05/2016

342

34

17/05/2016

572

49

24/05/2016

747

53

31/05/2016

908

63

21/03/2017

SI - 235

2

31/03/2017

408

4

07/04/2017

567

3

17/04/2017

805

3

03/05/2017

SI - 162

9

En marrón se muestran los datos antes de instalar la tecnología de limpieza del biogás y en verde después de la limpieza

tecnología de limpieza del biogás, existe una reducción en la presencia de siloxanos y por tanto de sílice (Si) en el biogás que alimenta a los motores de generación eléctrica.

Los resultados alcanzados en las analíticas del aceite de los motores Nº1 y Nº2 de la EDAR Butarque con vistas a evaluar la presencia de sílice se presenta en las tablas 2 y 3. Mientras en las figuras 2 y 3 muestran los comportamientos en el tiempo, es decir, antes y después de la limpieza del biogás.

Esto se traduce en una mayor durabilidad del uso del aceite y por ende en unas mejores prestaciones del motor de cogeneración lo que redunda en una reducción de los costes de operación por cambio de aceite en estos casos. A esto se debe incluir las mejoras en sus emisiones a la atmosfera.

Como se puede observar de los resultados presentados en ambas tablas 2 y 3, es decir, antes y después de instalar la tecnología de limpieza del biogás existe una reducción en la presencia de silicio en el aceite de lubricación de los motores Nº1 y Nº2, lo que evidencia la disminución de siloxanos en el biogás Las figuras 2 y 3 muestran la evolución de la presencia de silicio en el aceite de lubricación de los motores Nº1 y Nº2 de la EDAR Butarque durante los años 2015 (azul), 2016 (rojo) y 2017 (verde), este último año con la instalación del sistema de limpieza del biogás.

Como se observa hay una disminución significativa del silicio en aceite de lubricación una vez aplicada la limpieza del biogás lo que se corresponde a su vez con la disminución de siloxanos que se experimenta en el propio biogás una vez limpio.

COMPARATIVA DE RESULTADOS

Figuras 3. Evolución de la presencia de silicio en el aceite de lubricación del motor Nº2

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Especial BIOENERGÍA 2019

La tabla 4 muestra una comparati-

RETEMA

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SISTEMA DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS STB-MPDRY EN LA DEPURADORA BUTARQUE

va entre las concentraciones de siloxanos y silicios alcanzadas en el biogás de la EDAR Butarque antes y después de instalar la tecnología de limpieza del biogás y el porcentaje de reducción de estos. En el caso del biogás limpio se muestran las concentraciones medias ya que se han realizados dos experiencias con vistas a conocer la eficiencia de estas a lo largo del año como se presenta en la tabla 4, segunda columna.

En ambas analíticas se alcanza valores de contracciones de siloxanos y silicio muy inferiores a la del biogás sin tratar por la tecnología de limpieza. Como se muestra en la tabla 4 en ambos casos se obtienen porcentajes de reducción superiores al 97 % lo que permite cumplir con los limites medios establecidos de forma general por los fabricantes de motores a biogás.

Estos resultados quedan corroborados, a su vez, por los resultados presentados en las analíticas realizadas al aceite de lubricación de ambos motores tablas 2 y 3. Como se observa hay también, en este caso, una reducción del contenido de silicio en el aceite de ambos motores luego de ser el biogás tratado por la tecnología de limpieza.

Tabla 4. Comparativa de concentración de siloxanos en el biogás de la EDAR Butarque antes y después de instalar la tecnología de limpieza Componentes

Biogás ST (mg/m3)vm

Biogás CT (mg/m3)vm

Reducción (%)

Limite (%)

Siloxanos

1,99

0,045

97,74

≤3

Sillico

0,75

0,015

98,00

≤1

Nomenclaturas: Biogás ST = Biogás sin tratamiento / Biogas CT = Biogás con tratamiento / VM = Valor medio / mg/m = Miligramo por metro cúbico 3

Tabla 5. Costes del acondicionamiento de biogás Consumo eléctrico

Consumo eléctrico

Coste energía eléctrica

Coste electricidad

BIOLIMP-MPdry

15.1 kW/h

0,12 €/kWh

1.8 €/h

Consumible (Carbón activo)

Cantidad Filtro

Tiempo días aproa

Coste aproa

Siloxanos (aproa)

3.500 kg

130

2.2 €/h

ANÁLISIS ECONÓMICO Y DE RENTABILIDAD Adicionalmente a los beneficios medioambientales, se analiza de forma muy breve los beneficios económicos que supone el uso de la tecnología de acondicionamiento y limpieza del biogás en la generación de energía.

Los principales beneficios en la explotación de las instalaciones de cogeneración son: • Reducción de los cambios de aceite, ampliando al doble el número de mantenimientos por horas trabajadas.

58

RETEMA

Figuras 4. comportamiento de los costes antes y después de instalar el sistema de limpieza del biogás

• Aumento del PCI del biogás al eliminar gran cantidad de la humedad absoluta presente en el biogás.

La tabla 5. Muestra los costes operativos de la tecnología de limpieza

Especial BIOENERGÍA 2019

del biogás de la EDAR Butarque. Consumos eléctricos y de reactivos La figura 4 muestra el comportamiento de los costes y ahorros en mantenimiento de los moto-generadores de la EDAR Butarque antes y des-

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SISTEMA DE TRATAMIENTO DE BIOGÁS STB-MPDRY EN LA DEPURADORA BUTARQUE

pués de la instalación del sistema de limpieza del biogás.

La línea roja corresponde al coste de mantenimiento sin sistema de limpieza del biogás, la barra azul a los ahorros después de instalado el sistema de limpieza y la línea verde a los costes de mantenimiento con sistema de limpieza del biogás CONCLUSIONES De los resultados de las analíticas realizadas al biogás, antes y después de su tratamiento, se demuestra que: 1. La tecnología de acondicionamiento de biogás reduce de forma satisfactoria los contaminantes presentes en el biogás producido en las EDAR Butarque. Entregando un biogás apto

para la producción de energía.

2. El porcentaje de reducción de los diferentes contaminantes es superior al 95 %. en todos los casos. Lo que muestra la eficacia de la tecnología.

3. Al reducir la humedad absoluta del biogás, en la etapa de secado se nota una elevación del porcentaje de (%) de CH4 lo que favorece el incremento del PCI del biogás y con ello un ligero incremento en la producción de energía.

4. Que la reducción/eliminación del H2S que existe se puede deber fundamentalmente a la ruptura del equilibrio termodinámico que toma lugar en mayor medida en los equipos de secado del biogás debido a la disminución de su temperatura, ya que la tecnología carece de otro medio para este fin.

REFERENCIAS 1. Estibaliz. A, José. I. Ciria. (2004). Siloxanos en motores de gas. Boletín mensual sobre lubricación y mantenimiento.

2. M. Constant, H. Naveau, G.-L. Ferrero and E.-J. Nyns. Biogas end-use in the European community.

Commission of the European communities. Elsevier applied science.

3. Reina. J. LIMPIEZA / ACONDICIONAMIENTO DEL BIOGÁS. UNA NECESIDAD PARA UN ÓPTIMO FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE COGENERACIÓN. FuturEnviro | Julio-Agosto July-August 2014.

4. Reina. J. Estudio de la influencia de la limpieza del biogás en las prestaciones del sistema de cogeneración (lubricantes y sus emisiones). I Congreso de Ingeniería Energética 2018.

5. Reina J. Modelos tecnológicos en la limpieza del biogás en vertederos. Biolimp-Siloxa caso práctico.

XV Conferencia de ATEGRUS sobre Vertederos controlados. Municipalita. Feria de Lleida.

TECNOLOGÍA I EUROPA-PARTS

Europa-Parts entrega la primera criba de estrellas Willibald Flexstar3000 en España LA FLEXSTAR3000 ES UNA CRIBA DE ESTRELLAS METÁLICAS FLEXIBLES DE ALTO RENDIMIENTO CON MATERIALES CON MUY ALTA HUMEDAD

S

ECOMSA, la empresa de gestión

una referencia en España, para una

estrellas Willibald FLEXSTAR3000 a la

de residuos de la comarca del

máquina que está siendo punta de lan-

empresa gestora de residuos SECOM-

Baix Camp en Tarragona, recibió

za en los últimos años en Alemania.

SA del Baix Camp de Tarragona, para

la primera criba de estrellas Willi-

Europa-Parts ha suministrado a tra-

el cribado de sus residuos verdes tritu-

bald FLEXSTAR3000 en España. Toda

vés de concurso público, la criba de

rados con su Willibald EP5500 Shark.

60

RETEMA

Especial BIOENERGÍA 2019

I www.retema.es I

EUROPA-PARTS I TECNOLOGÍA

La empresa tenía una situación en

fren rápidamente desgaste y comien-

tema en el que las estrellas están

la que necesitaba seleccionar de ma-

zan a perder esta fiabilidad, la criba de

compuestas de planchas conforma-

nera mas acotada los residuos de po-

Willibald, al disponer de estrellas me-

das atornilladas al eje, lo que permite

da triturados con su trituradora Willi-

tálicas, aumenta su durabilidad tempo-

un rápido desmontaje y sustitución,

bald EP5500 y como siempre, el

ral, evitando reajustes continuos a lo

reduciendo tiempos de mantenimiento

equipo de Europa-Parts en el apoyo

largo de la vida útil de las estrellas.

y costes.

técnico y con su conocimiento de los procesos le ofreció la mejor solución

DÚO ESPECTACULAR

para diferenciar de manera más exac-

WILLIBALD

ta los productos.

SECOMSA necesitaba graduar mejor el material que aporta a sus digestores para la producción de biogás y su posterior conversión en electricidad gracias a unas unidades de potencia que funcionan con este combustible, y con el sistema innovador de estrellas metálicas flexibles de la FLEXSTAR3000 lo ha conseguido.

El sistema de estrellas metálicas flexi-

FLEXSTAR3000, la primera criba de tres fracciones de WILLIBALD que permite producciones de hasta 40TN/h con astilla

Actualmente, SECOMSA dispone de una trituradora de podas Willibald EP5500 SHARK y de la criba de estrellas Willibald FLEXSTAR3000.

Las dos maquinas trabajan en conjunto dando producciones de hasta 40Tn/hora de material procesado y generando una calidad de producto triturado muy beneficiosa para el funcionamiento de los digestores.

bles permite un cribado de alta calidad

Gracias a las 3 fracciones de la

y acotación muy exacta de las fraccio-

FLEXTAR3000, el producto fino pasa

nes en diferentes materiales, dando

directamente a la fase de compostaje,

muy buen resultado en materiales con

dejando la fracción intermedia como

muy alta humedad y altamente fibrosos,

FÁCIL Y RÁPIDO

combustible para el digestor e incor-

como hoja de palmera, corteza de eu-

MANTENIMIENTO

porando la tercera fracción de nuevo a

calipto, corteza de pino muy húmeda con gran cantidad de arena, etc.

la fase de trituración.

El novedoso sistema de la Willibald

Las estrellas de la FLEXSTAR3000

FLEXSTAR3000 también se nota en el

son metálicas a diferencia de la mayo-

mantenimiento. Mientras que con las

ría de las cribas de estrellas en el mer-

estrellas de goma se requiere del des-

cado, y esto da una mayor fiabilidad

montaje completo del casete de criba-

en el corto y largo plazo en la acota-

ción y de un trabajo de desacopla-

ción del material para los usuarios.

miento eje por eje y estrella por

Mientras que las cribas de goma su-

estrella, Willibald ha diseñado un sis-

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Especial BIOENERGÍA 2019

=

+ EUROPA-PARTS www.europa-parts.com

RETEMA

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EN PRIMERA PERSONA

+ MARGARITA DE GREGORIO, APPA RENOVABLES

BIOMASA, EL MEDIOAMBIENTE AL SERVICIO DE LOS OBJETIVOS CLIMÁTICOS

MARGARITA DE GREGORIO e DIRECTORA DE APPA BIOMASA, ENTIDAD GESTORA DE LA UNIÓN POR LA BIOMASA

i este verano habéis consultado las noticias en un iPad, habéis compartido fotos de las vacaciones por WhatsApp o habéis llegado a vuestro apartamento de Airbnb en un Uber, os sorprenderá saber que no podríamos haberlo hecho hace once años. Once años puede parecer poco tiempo, pero los cambios que experimentamos en un período así nos pueden hacer pensar en dónde vamos a estar en otros once años.

En el sector energético tenemos una guía clara de cómo va a cambiar nuestro mix energético. Esa guía es el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) y marca para 2030, dentro de once años, unos objetivos ambiciosos de renovables que han sido aplaudi-

S

62

RETEMA

“Para alcanzar los objetivos propuestos por el PNIEC en 2030, la biomasa, una de las energías más ligadas al medioambiente, ha de tener un relevante papel por su capacidad de satisfacer los usos térmicos y por aportar gestionabilidad y estabilidad al sistema eléctrico”

dos por la Unión Europea. El escenario que dibuja el borrador del Plan proyecta un cambio muy importante en nuestro modelo energético. Las energías renovables pasarán de un 17% a un 42%, en electricidad pasaremos del 38,5% (2018) al 74% previsto para

Especial BIOENERGÍA 2019

2030. ¿Imposible? No. Pero para conseguirlo, la biomasa, una de las energías más ligadas al medioambiente ha de tener un relevante papel por su capacidad de satisfacer los usos térmicos y por aportar gestionabilidad y estabilidad al sistema eléctrico.

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EN PRIMERA PERSONA

+ MARGARITA DE GREGORIO, APPA RENOVABLES

“La valorización energética de la biomasa es una alternativa eficiente y sostenible a la urgente necesidad de reorientar el modelo productivo hacia un modelo circular basado en la bioeconomía”

64

RETEMA

Especial BIOENERGÍA 2019

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EN PRIMERA PERSONA UNA TECNOLOGÍA LIGADA A NUESTRO MEDIOAMBIENTE España es un país privilegiado en recursos biomásicos. Nuestro país es el tercer país europeo por recursos absolutos de biomasa, el que mayor crecimiento anual tiene de bosques, principal productor de aceite de oliva del mundo y el primer productor de ganado porcino en Europa. Los recursos susceptibles de valorizar están en nuestros bosques, nuestros campos, nuestras ciudades y nuestras granjas. Sin embargo, estamos a la cola si examinamos el aprovechamiento de estos recursos.

La valorización energética de la biomasa es una alternativa eficiente y sostenible a la urgente necesidad de reorientar el modelo productivo hacia un modelo circular basado en la bioeconomía. El tratamiento de todo tipo de residuos permite mitigar emisiones de gases contaminantes, evitar el deterioro de ecosistemas y reducir el riesgo de incendios. Una adecuada gestión sostenible de la biomasa con fines energéticos contribuiría a reducir el mayor problema que tiene nuestro país, el desempleo, y a minorar sustancialmente la enorme pérdida de biodiversidad y el aumento de la desertificación que provocan estos incendios.

LA MEJOR HERRAMIENTA PARA LUCHAR CONTRA LOS INCENDIOS Una gestión sostenible de los montes españoles implicaría revocar la tendencia de abandono de los mismos, cuya consecuencia directa es la acumulación de volúmenes ingentes de recursos forestales con mucha facilidad para arder. Para ello resulta necesario poner en valor la multifuncionalidad de los montes más allá del paisaje; fomentando las buenas

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+ MARGARITA DE GREGORIO, APPA

prácticas forestales, el aprovechamiento de sus recursos (madera, resina, corcho y micología, entre otros), la ganadería extensiva y la valorización energética de las biomasas extraídas de los mismos.

En el estudio “Balance socioeconómico de las biomasas en España 2017-2021”, elaborado por Afi para Unión por la Biomasa, se analiza cómo afectaría un rediseño de los incentivos regulatorios y fiscales al sector biomásico. El resultado, claramente positivo para nuestra economía – dado que se incrementarían en 787 millones de euros los ahorros, cifra muy superior a los costes – y también para nuestros bosques. Los ahorros en prevención y extinción de incendios aumentarían de 150 M€ a 230 M€ y eso solo contabilizando la parte económica, cuando el impacto positivo medioambiental hace palidecer los ahorros.

UNA NECESIDAD ACUCIANTE DE REDUCIR EMISIONES Los incendios son una fuente de emisiones a la atmósfera, pero donde realmente la biomasa puede ayudar a reducir los GEI es en la sustitución de combustibles fósiles por biomasa.

Las renovables están desplazando, poco a poco, a los combustibles fósiles en generación eléctrica. Sin embargo, en lo referente a los usos térmicos tenemos un importante camino que recorrer, el borrador del PNIEC nos marca un objetivo del 34% de renovables en aplicaciones de calor y frío frente al 15% actual. Aquí la biomasa tiene mucho que decir.

La biomasa como fuente de alimentación de redes de calor, se presenta como una alternativa cuyas emisiones resulta muy sencillo controlar al existir un único foco emisor.

Existe en el mercado tecnología madura de limpieza y depuración de ga-

Especial BIOENERGÍA 2019

“El PNIEC nos marca un objetivo del 34% de renovables en aplicaciones de calor y frío frente al 15% actual. Aquí la biomasa tiene mucho que decir”

”

ses para que las calderas de biomasa de todo tipo (desde las domésticas hasta las industriales) no emitan por encima de los límites permitidos.

Con esta tecnología (ya instalada en redes de calefacción por biomasa españolas) incluso se estaría por debajo de las emisiones que va a permitir la nueva Directiva de Ecodiseño.

El control de emisiones de las calderas de biomasa está resuelto desde un punto de vista tecnológico, solo que el mismo representa un sobrecoste para la instalación, de ahí que sea necesario desarrollar mecanismos de apoyo para este tipo de instalaciones de producción de calor con bajas emisiones, teniendo en cuenta la necesidad de contar con sistemas eficientes de depuración y limpieza de gases para garantizar la calidad del aire de los núcleos urbanos.

La biodigestión de los residuos ganaderos y municipales (generación difusa de GEI muy relevante en España) para generar biogás puede ser utiliza-

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“Existe un gran potencial de recursos biomásicos que pueden ser transformados en biogás que, una vez tratado, es intercambiable con el gas natural, lo que supone una descarbonización directa”

do directamente o bien transformado en biometano para su inyección en red. En cuanto al biometano, existe un gran potencial de recursos biomásicos – residuos municipales, agroindustriales y lodos de depuradoras – que pueden ser transformados en biogás que, una vez depurado y concentrado me-

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diante un proceso de upgrading, es intercambiable con el gas natural, lo que supone una descarbonización directa, aprovechando las infraestructuras gasistas ya existentes.

La mayor fuente de emisiones GEI en gestión de residuos es, con mucha diferencia, el vertido de materia bio-

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degradable, por su conversión en metano, que en gran parte se emite directamente a la atmósfera. En España necesitamos cumplir la jerarquía de los residuos y priorizar la valorización energética frente al vertido. La fracción biodegradable de los residuos municipales es biomasa y, por tanto, las emisiones derivadas de su combustión son neutras en emisiones GEI. Actualmente la fracción biodegradable de los residuos municipales suponen en torno al 50% de los residuos generados. Por el momento, dichos residuos están siendo recogidos separadamente en una proporción muy pequeña. Esta situación se mantendrá a medio plazo, hasta que los sistemas de recogida selectiva sean implementados mayoritariamente y los ciudadanos participen correcta-

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EN PRIMERA PERSONA mente en esta separación, algo que deseamos desde la Asociación.

LA BIOMASA, UNA SOLUCIÓN PARA EL PROBLEMA DE LA ESPAÑA VACIADA El concepto de “España vaciada” irrumpió en los medios ante la denuncia del olvido institucional y político de una parte importante de nuestro país.

Aunque suene simplista, la contraposición de imágenes entre la España urbana, desarrollada y poderosa, y la España rural, privada de oportunidades, tiene un eco real en la evolución poblacional. Entre 1998 y 2017 la población española ha aumentado un 15,9%. En ese mismo período Galicia (-0,3%), Asturias (4,3%) y Castilla y León (-2,8%) han visto reducir sus habitantes. En Andalucía y Extremadura, existe un grave problema de desempleo que supera el 25% en ambas Comunidades. Curiosamente, estamos hablando de algunas de las regiones con mayor recurso biomásico (forestal y/o agrícola) de nuestro país.

La biomasa es la energía renovable que cuenta con mejores capacidades para contribuir a los retos de la España vaciada. Esta tecnología ofrece un amplio abanico de oportunidades profesionales, especialmente en zonas rurales con riesgo de despoblació que suelen coincidir con aquellas zonas con gran cantidad de recursos biomásicos.

LA TRANSICIÓN JUSTA DEBE PASAR POR LAS RENOVABLES El problema mencionado de despoblación y desempleo puede agravarse por la Transición Energética. Los cierres de centrales fósiles y, en el futuro, nucleares plantean el reto de

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+ MARGARITA DE GREGORIO, APPA RENOVABLES crear empleos para un gran volumen de profesionales cualificados con experiencia en el sector energético.

Afortunadamente, las centrales térmicas de carbón y nucleares están localizadas en ubicaciones en las que existe un enorme potencial de recurso biomásico de todo tipo (en algunas zonas hay más biomasas agrícolas, en otras más biomasas forestales, ganaderas, industriales, etc., depende de la localización), que además está infrautilizado en gran medida.

“El problema de despoblación y desempleo puede agravarse por la Transición Energética. La biomasa es la energía renovable que cuenta con mejores capacidades para contribuir a los retos de la España vaciada”

Estos recursos biomásicos podrían ser extraídos, gestionados y distribuidos a instalaciones de valorización energética tanto eléctricas como térmicas. Los trabajadores de las centrales térmicas de carbón y nucleares podrían ser formados sobre la generación de energía a partir

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de biomasa: tipos de biocombustibles, formas de movilización y logística, pretratamientos, etc. Además de sobre la instalación y funcionamiento de las centrales eléctricas y térmicas (desde las domésticas, hasta las comunitarias, redes de calor, y también calderas para usos industriales, cogeneración, etc.).

Asimismo, en esas áreas en las que se espera se lleve a cabo un progresivo cierre de centrales de carbón y nucleares, se podría establecer un plan para la instalación de centrales de biomasa (tanto eléctricas como térmicas y de biogás) de manera que el sector de la biomasa pudiera absorber -en la medida de lo posibleel mayor número de empleos en riesgo de ser perdidos por el cierre de centrales de carbón y nucleares.

BIOMASA, UNA TECNOLOGÍA DE FUTURO Como hemos visto, la versatilidad de la biomasa, tanto para encontrar recursos energéticos en origen (ganaderos, forestales, agrícolas, urbanos) como para la generación energética (calor y frío, electricidad), hacen de esta tecnología una valiosísima herramienta para alcanzar los objetivos renovables sin descuidar nuestro compromiso con el medioambiente.

Para ello, es necesario valorar las tecnologías biomásicas en su justa medida, más allá del coste de generación que, según IRENA, descendió un 14% solo en 2018. La biomasa aporta una multitud de ahorros que habitualmente no se contabilizan, así como una gran cantidad de generación de empleos de calidad en zonas rurales. Si conseguimos que estos importantes beneficios entren en la ecuación, estamos seguros de que la biomasa tendrá en el documento final del PNIEC, el valor que merece.

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BIOMASSTEP: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA CARACTERIZACIÓN RÁPIDA DE BIOMASA

Biomasstep: una tecnología innovadora para caracterización rápida de biomasa Miguel Carmona Universidad de Córdoba I www.uco.es

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a biomasa es una fuente de energía renovable fundamental para lograr los objetivos energéticos planteados en Europa debido a su versatilidad, tanto de recurso (forestal, agrario, ganadero…) como de uso, al ser una de las pocas tecnologías que pueden satisfacer nuestras necesidades térmicas como eléctricas.

Según el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) que nuestro Gobierno remitió a Bruselas, pasaremos de un 17% de renovables en el sistema energético a un 42% y, en el caso de la electricidad, de un 38% a un 74% de energía limpia.

La biomasa está llamada a tener un papel importante, toda vez que se trata de una tecnología con un importante potencial de reducción de costes. Según IRENA, solo en 2018 la bioenergía redujo sus costes un 14% por lo que aún veremos precios más competitivos de estas tecnologías. A este potencial, debemos añadir otras ventajas como

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su facilidad de gestión, manejo y posibilidad de almacenamiento, o el hecho de que se trata de una de las fuentes de energías renovables que mayor puesto de trabajo genera por megavatio instalado.

Para impulsar la implantación de una tecnología de la cual somos afortunados en tener numerosos recursos, España y Portugal han unido sus fuerzas en el proyecto Biomasstep, con el objetivo de desarrollar una tecnología innovadora que permita analizar los diversos parámetros necesarios para establecer la calidad de la biomasa in situ. Para ello, el proyecto es llevado a cabo por nueve entidades asociadas que permitirán fomentar el uso de biomasa de calidad, permitiendo así el desarrollo de esta tecnología.

EL GRAN POTENCIAL DE LA BIOMASA Como hemos adelantado, el PNIEC plantea como objetivo para el año

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BIOMASSTEP: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA CARACTERIZACIÓN RÁPIDA DE BIOMASA

ESPAÑA Y PORTUGAL HAN UNIDO SUS FUERZAS EN EL PROYECTO BIOMASSTEP, CON EL OBJETIVO DE DESARROLLAR UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA QUE PERMITA ANALIZAR LOS DIVERSOS PARÁMETROS NECESARIOS PARA ESTABLECER LA CALIDAD DE LA BIOMASA IN SITU

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Especial BIOENERGÍA 2019

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BIOMASSTEP: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA CARACTERIZACIÓN RÁPIDA DE BIOMASA

España es el principal productor de aceite de oliva del mundo y primer productor de ganado porcino en Europa, lo que lo posiciona como el tercer país europeo en recursos absolutos y el séptimo en recursos per capita.

Sin embargo, actualmente nos encontramos posicionados muy por debajo de los demás países en el aprovechamiento biomásico

2030 que la participación de las energías renovables sea del 42%. Considerando que en España el uso de la electricidad es del 25% de la energía consumida, resulta necesario plantear la integración renovable para usos térmicos y transporte. En este caso, la biomasa no solo ayudaría a contribuir a la consecución de objetivos como energía térmica, sino también aumentaría el porcentaje de renovables en el sistema eléctrico, aportando la gestionabilidad y firmeza que otras tecnologías como la eólica y la fotovoltaica necesitan.

El uso de la biomasa como fuente renovable brinda como ventajas principales la generación de empleo y la utilización de recursos biodegradables autóctonos, que permiten disminuir la dependencia energética del país a las importaciones de hidrocarburos, además de la disminución del impacto ambiental. Es necesario destacar que, España es el principal productor de aceite de oliva del mundo y primer productor de ganado porcino en Europa, lo que lo posiciona como el tercer país europeo en recursos absolutos y el séptimo en recursos per capita. Sin embargo, actualmente nos encontramos posicionados muy por debajo de los demás países en el aprovechamiento biomásico. Por otro lado, Portugal, posicionado cerca de

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la media de la UE, es un país con gran cantidad de recursos que en algunas regiones suelen ser los mismos que los de España, estos recursos compartidos motivaron que el proyecto se desarrollase de manera conjunta.

SOLUCIONANDO UNA DESVENTAJA DE LA TECNOLOGÍA Las fuentes de biomasa son muy heterogéneas, lo que por un lado nos beneficia debido a que nos permite

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utilizarla en diferentes regiones, pero por otro nos perjudica al presentar importantes incertidumbres en cuanto a su calidad en función de su naturaleza y composición. Esta debilidad no suele suceder en otros recursos, como sol en fotovoltaica donde se conoce las características específicas de la radiación solar que se reciben.

En la biomasa existen una gran cantidad de parámetros físico químicos que varían dependiendo del tipo de recurso que se emplee, dentro de los cuales se puede destacar el poder calorífico, la humedad, la cantidad de cenizas, los volátiles, el carbono fijo, el nitrógeno, el hidrógeno, el azufre y el cloro. Para hacer un uso eficiente de este recurso es importante conocer rápidamente las características estructurales del mismo.

PARÁMETROS DE CALIDAD DE BIOMASA AL INSTANTE El proyecto Biomasstep desarrolla una metodología analítica rápida, no contaminante e innovadora, basada en la aplicación de la Tecnología

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BIOMASSTEP: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA CARACTERIZACIÓN RÁPIDA DE BIOMASA

NIRS (Near Infrared Reflectance Spectroscopy), para la predicción de parámetros de calidad de la biomasa.

La tecnología NIRS consiste en la emisión de un haz de luz sobre la muestra, la cual en función de su composición físico química y de la naturaleza de los enlaces, absorberá una determinada cantidad de energía en cada una de las longitudes de onda.

El espectro NIRS generado a partir de la radiación absorbida por la muestra es característico para cada tipo de muestra, y es un reflejo de su composición química, física y sensorial.

Utilizando esta tecnología se pueden analizar distintos productos y obtener distintos parámetros analíticos a la vez, en muy poco tiempo. A su vez,

Biomasstep desarrolla una metodología analítica rápida, no contaminante e innovadora, basada en la aplicación de la Tecnología NIRS, para la predicción de parámetros de calidad de la biomasa

otras ventajas son la poca o nula preparación de la muestra, que es una metodología no destructiva, que es bajo el coste por análisis, que es sencillo utilizar esta tecnología una vez calibrados y que no usa reactivos ni genera residuos químicos que deban ser eliminados.

No obstante, cabe destacar que la inversión inicial es alta debido a que no solo se necesita adquirir el instrumento sino también desarrollar modelos predictivos por grupos multidisciplinarios al ser una tecnología no muy estudiada. El proyecto Biomasstep no busca reducir los costes de instrumentación, pero sí ha desarrollado modelos predictivos y analizado muestras, las cuales se mantendrán por dos

BIOMASSTEP: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA CARACTERIZACIÓN RÁPIDA DE BIOMASA

años en un banco de muestras, para ayudar a las empresas del sector.

CARACTERIZACIÓN DE BIOMASAS PARA FACILITAR LA ADOPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA Para poder aplicar la tecnología NIRS en el sector de la biomasa, es necesario obtener un conjunto de espectros y asociarlos a los datos químico-físicos obtenidos en el laboratorio de referencia. Una vez realizado este trabajo y con la ayuda de software especializado, se realiza un modelo de predicción que nos permita analizar las muestras sin necesidad de acudir a análisis de rutina convencional. Estos modelos son dinámicos y con el correcto entrenamiento a lo largo del tiempo nos permitirá analizar toda la variabilidad de nuestras muestras de biomasa, de forma que nuestro producto estará siempre correctamente analizado.

El proyecto Biomasstep ha desarrollado durante su recorrido, una serie de modelos de predicción para biomasa de olivar (hueso de almazara, restos de poda, orujillo, huesos de entamado-

Desde el proyecto Biomasstep estamos convencidos que la tecnología NIRS puede jugar un papel central en la transición hacia un mercado de mayor calidad y competitivo

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ra…). Así mismo, se están expandiendo los modelos con muestras de Alentejo y Algarve. Y ampliando el número de biomasas analizadas con subproductos de frutos secos, cereales…

Uno de los retos que debe de abordar el sector de la biomasa para uso energético es la regulación de la biomasa en función de sus característi-

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cas químico -físicas. Desde el proyecto Biomasstep estamos convencidos que la tecnología NIRS puede jugar un papel central en la transición hacia un mercado de mayor calidad y competitivo, para ello se ha empezado a desarrollar modelos que intenten predecir la calidad del producto.

Para impulsar el uso de esta tecno-

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logía, Biomasstep ha desarrollado dos vías de transferencia de este conocimiento. En un primer lugar, se pone a disposición del sector de la biomasa, los modelos de predicción basados en tecnología NIRS desarrollados durante el proyecto. De forma que cualquier empresa del sector que esté interesada, pueda desarrollar sus propios modelos en función de sus necesidades y objetivos. Una segunda vía de transferencia del conocimiento se basa en poner a disposición de los usuarios el banco de muestras valoradas acumulado a lo largo del proyecto, de tal forma que pueda ser utilizado por los equipos de las empresas y sirva de punto de

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partida para sus propios modelos en sus equipos.

Todos los productos subyacentes del proyecto Biomasstep estarán a disposición del sector de la biomasa en el Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada. En el área de máquinas y motores. Cuya sede se encuentra ubicada en el edificio Leonardo Da Vinci.

Toda la información generada se pondrá a disposición del sector de la biomasa para su transferencia tecnológica, y el uso y consulta de las empresas del sector, lo que supondrá un importante ahorro en tiempo y coste analítico inicial a quienes decidan invertir en tecnología NIRS para dar

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respuesta a la necesidad de control del mercado. Asimismo, el trabajo realizado permitirá crear una red de equipos NIRS de caracterización de biomasa, y servirá de base para generar nuevos modelos predictivos.

CREACIÓN DE UNA RED TRANSFRONTERIZA PARA FOMENTAR EL USO DE BIOMASA DE CALIDAD Para el correcto desarrollo de este proyecto, su ejecución y una mejora notoria del sector al que va dirigido, el uso de esta tecnología debe ser compartido entre los diferentes entes participantes. Este es el tercer objetivo del

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BIOMASSTEP: UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA CARACTERIZACIÓN RÁPIDA DE BIOMASA

https://www.biomasstep.es/mapaempresas/ La metodología desarrollada, así como su ámbito inicial de actuación (región de Andalucía en España y Alentejo y Algarve en Portugal), son el origen de lo que, esperamos, sea un paso importante para el impulso definitivo de esta energía renovable, que está llamada a tener un papel protagonista en la Transición Energética y en el desarrollo de regiones ricas en recursos biomásicos valorizables.

Más información en https://www.Biomasstep.es/

proyecto, crear una Plataforma Interregional de la Biomasa para el fomento de su uso, y que constituirá una red transfronteriza entre centros de investigación, universidades, administraciones públicas y empresas para fomentar el uso de biomasa de calidad en la región elegible a través del conocimiento y la investigación conjunta de todos los eslabones.

Los primeros pasos de la creación

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de esta red ya se han dado, y la Plataforma Interregional de la Biomasa alojada en la web del proyecto dispone de un mapa sectorial con más de 300 empresas portuguesas y andaluzas de la biomasa (industrias generadoras, de tratamiento y distribución de biocombustibles, fabricantes de equipos, instaladoras, ingenierías) en continua actualización y que puede consultarse en

Especial BIOENERGÍA 2019

Socios del Proyecto Biomasstep: • AREAL - Agencia Regional de Energía y Medio Ambiente del Algarve • AREANATejo - Agencia Regional de Energía y Medio Ambiente del Norte Alentejano y Tajo • Agencia Andaluza de la Energía • APPA Renovables - Asociación de Empresas de Energías Renovables • UCO - Universidad de Córdoba (Coordinadores del proyecto) • PRODETUR (Diputación de Sevilla) • LNEG - Laboratorio Nacional de Energía y Geología • CTA - Corporación Tecnológica de Andalucía • Universidad de Évora

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STEMM I TECNOLOGÍA

Stemm lanza su nueva gama de pulpos y cucharas inteligentes LOS NUEVOS EQUIPOS DESARROLLADOS ADAPTAN SU FUNCIONAMIENTO AUTOMÁTICAMENTE SEGÚN LAS CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS DE CADA PRODUCTO, OFRECIENDO LA MÁXIMA EFICIENCIA

temm ha desarrollado un nueva

S

do siempre de la forma idónea y ópti-

ten mezclados o predominan produc-

gama de pulpos y cucharas bi-

ma, adaptándose automáticamente,

tos ligeros (envases plásticos), la má-

valva, de última generación, que

sin ninguna acción ni intervención ma-

quina trabaja a más o menos veloci-

resultan ser máquinas inteligen-

nual directa del operario.

dad, con la fuerza de penetración

tes que en cada manipulación se

Si el producto a manipular es pesa-

necesaria y con el arrastre de recogida

adaptan según las características es-

do o está compactado, si es de granu-

del material adecuado, adaptándose

pecíficas de cada producto, trabajan-

lometría importante, o si a veces exis-

automáticamente y variando la veloci-

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Especial BIOENERGÍA 2019

RETEMA

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TECNOLOGÍA I STEMM

Stemm ha conseguido que los pulpos y cucharas bivalva tengan un comportamiento inteligente trabajando a distintas velocidades en función de la resistencia que encuentra al manipular los distintos tipos de materiales

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RETEMA

dad más o menos rápida y regulando

suponiendo un considerable ahorro de

la presión de una manera óptima,

tiempo que se consigue.

siempre en función de las características del material en cada momento.

Los pulpos inteligentes Stemm disponen de una señalización exterior

Básicamente se trata de un circuito

con lámparas que funcionan con fre-

hidráulico muy especial, que coordi-

cuencia de destellos rápidos o lentos y

nado con un autómata permite realizar

colores según el estado o régimen de

regulación de presiones, temporiza-

trabajo en cada momento.

ciones y combinaciones de diversos parámetros.

La manipulación con pulpos y cucharas bivalva Stemm de última gene-

Se puede programar previamente la

ración proporcionan un valor añadido

forma de trabajo de la máquina, según

importante y son muy apreciados en

los materiales y productos que se van a

los siguientes sectores:

manipular; esta programación se realiza a distancia, bien desde la propia cabina

TRATAMIENTO DE BASURAS

de la grúa o desde un control remoto vía tablet, ordenador o smartphone.

Las plantas modernas reciben resi-

El régimen de trabajo de un pulpo o

duos domiciliarios, de empresas y co-

cuchara se puede conocer y controlar

mercios, lodos de depuradoras y recha-

a distancia, obteniendo datos del nú-

zos de plantas de compostaje y

mero de maniobras lentas y rápidas

reciclaje, así como grandes partidas de

que se realizan en la fase de homoge-

residuos plásticos, especialmente enva-

neización y preparación y desde luego

ses que son productos livianos y ligeros.

Especial BIOENERGÍA 2019

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Todos estos productos mezclados, de

ajustando la granulometría y grado de

das con varios pulpos o cucharas bi-

diferente composición, granulometría y

humedad de manera que la caldera re-

valva para manipulación de diversos

densidad son vertidos a una fosa de

ciba un flujo de energía constante y de

tipos de graneles y de diferentes den-

gran tamaño con una capacidad de al-

valor similar con lo cual se facilitará la

sidades y granulometrías.

macenaje para varios días o semanas.

combustión y el proceso de reacción.

Como no se pueden tener siempre

Desde el foso se manipulan los resi-

Los pulpos y cucharas trabajarán

los equipos más adecuados para ca-

duos mezclados, para alimentar las

adaptándose a los diversos materia-

da granel, se tiende a equipar con pul-

tolvas, pero es necesario realizar conti-

les, composiciones y granulometrías

pos y cuchara que abarquen la gama

nuamente unas operaciones de homo-

que se van encontrando en la fase de

máxima y superior de las densidades

geneización y preparación de las su-

preparación.

de los materiales.

Ello, conlleva unos tiempos de cierre

perficies, previa a la alimentación de las tolvas y cintas transportadoras.

SIDERÚRGICAS

superiores, con fuerzas de penetración que no siempre son tan necesa-

Dado que la granulometría, densidad y composición de los diversos ma-

En los parques de chatarra hay al-

rias; en definitiva, el resultado que se

teriales es distinta, se requieren distin-

macenados diversos tipos de chatarra

obtiene son unas descargas de barcos

tos tratamientos de penetración,

con densidades y granulometrías muy

muy lentas y largas cuando el granel

arrastre y velocidad. Es apreciable la

diferentes: virutas, chatarras fragmen-

que transporta la bodega es más lige-

ventaja cualitativa de utilizar pulpos in-

tadas, residuos metálicos ligeros, cha-

ro y liviano, los tiempos de maniobra

teligentes Stemm especialmente don-

tarra OA y estructural.

se adaptan automáticamente con la

de abundan residuos ligeros, plásticos,

Cuando se manipulan virutas lige-

fuerza de penetración y la velocidad

envases etc., en los que no se necesita

ras, componentes y aditivos, las fuer-

adecuadas, con lo cual se generan

una gran fuerza de penetración, consi-

zas de penetración requeridas serán

grandes ahorros de tiempo en la des-

guiéndose maniobras rápidas y agiles.

inferiores y por tanto los tiempos de

carga de los barcos y por tanto una re-

maniobra serán más rápidos y ágiles,

percusión económica importante para

PRETRATAMIENTO DE LA

optimizándose los tiempos de manipu-

el estibador portuario.

BIOMASA

lación y suponiendo un ahorro importante en los tiempos lo que repercutirá

La biomasa, antes de proceder a su sometida a un proceso previo de pre-

DESCARGAS PORTUARIAS

paración para lo cual se homogeniza el producto, uniformizando, mezclando y

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+

en los procesos de producción.

combustión en la caldera, necesita ser

Las grúas portuarias están equipa-

Especial BIOENERGÍA 2019

=

STEMM www.stemm.com

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GREENALIA ESTÁ DESARROLLANDO EN GALICIA LA QUE SERÁ LA INSTALACIÓN DE SU TIPO MÁS IMPORTANTE DE EUROPA Y LA PRIMERA DE ESPAÑA EN INNOVACIÓN TECNOLÓGICA, CON UNA CAPACIDAD DE GENERACIÓN ESTIMADA DE 50 MW, ENERGÍA EQUIVALENTE PARA EL ABASTECIMIENTO A UNA POBLACIÓN APROXIMADA DE 250.000 HABITANTES

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Especial BIOENERGÍA 2019

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REPORTAJE I PLANTA DE BIOMASA DE CURTIS-TEIXEIRO

Planta de producción de energía con biomasa de Curtis-Teixeiro Manuel Bueno Project Manager Greenalia I www.greenalia.es

E

n estos días Greenalia finaliza la obra civil de su planta de Biomasa de CurtisTeixeiro, la más importante en construcción en Europa y la primera de España en innovación tecnológica. Las instalaciones se levantan sobre una parcela de 103.000 metros cuadrados y tendrán una capacidad de generación de 50 MW en plena actividad, energía equivalente para abastecer a una población de aproximadamente 250.000 habitantes.

Su puesta en funcionamiento, prevista para el primer trimestre de 2020, permitirá generar 324 GWH y tendrá capacidad para tratar 500.000 toneladas de restos de corta forestal al año.

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Especial BIOENERGÍA 2019

Estos residuos serán suministrados por la filial del grupo Greenalia Forest que los recogerá en bosques certificados por los sistemas FSC o PEFC situados en un radio de 100 km alrededor de las instalaciones.

La planta incorpora las últimas novedades tecnológicas aplicadas a infraestructuras de biomasa para producción eléctrica, cumpliendo con la más restrictiva normativa europea. Se trata de unas instalaciones altamente eficientes en cuanto a generación. Es una planta de refrigeración seca, lo que se traduce en un mínimo consumo de agua y la no producción de vertidos.

Se prevé que la planta entre en actividad en el primer trimestre de 2020.

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REPORTAJE I PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA CON BIOMASA DE CURTIS-TEIXEIRO

Las tareas de construcción están siendo desarrolladas, bajo un contrato EPC, por un consorcio formado por Acciona Industrial e Imasa Ingeniería y Proyectos, ambas con amplia experiencia en este tipo de desarrollos.

Durante el proceso de construcción y hasta su puesta en marcha, la planta está generando más de 1.000 puestos de trabajo entre empleos directos e indirectos, de los cuales,

unos 100 se mantendrán como fijos una vez iniciada la actividad, 35 en la planta y el resto en actividad de recogida de biomasa.

TRATAMIENTO DE BIOMASA La planta estará alimentada exclusivamente de biomasa leñosa procedente de restos de corta, principalmente, pino, eucalipto globulus y

eucalipto nittens y podrá entrar en forma de tocones, astillas y pacas.

En el parque de biomasa tendrá lugar no solo la recepción, también el almacenamiento y tratamiento de los distintos tipos de biomasa que se adecuarán a las condiciones de trabajo de la caldera. De esta forma se mantendrá una alimentación en continuo de la misma.

El sistema de recepción contará con

FICHA TÉCNICA Empresa: Greenalia Potencia instalada: 50 MW Inversión: 135 millones de euros Ubicación: Teixeiro, concello de Curtis – A Coruña, Galicia Producción anual exportada a la red: 325.000 Mw/h Rendimiento Bruto: 35,6%

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Especial BIOENERGÍA 2019

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REPORTAJE I PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA CON BIOMASA DE CURTIS-TEIXEIRO

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BMH EN LA PLANTA DE GREENALIA

La planta estará

El proyecto de BMH en la planta incluye 4 líneas completas de trituradoras TYRANNOSAURUS® Bio-Crusher con equipos receptores y auxiliares para procesar hasta 550.000 Tn/año de biomasa en bruto, sistemas de separación de metales, piedras y arena, trituración de sobre tamaños, control de polvo, toma muestras automático para control de camiones y sistema de extracción automático mediante sinfines en silo almacén. BMH también se encarga de la automatización y puesta en marcha de la linea completa.

alimentada por biomasa leñosa procedente de restos de corta, principalmente, pino,

tres trituradoras principales de rotores de baja velocidad, con accionamientos hidráulicos, donde los rotores giran independientemente entre sí y trituran en ambos sentidos de rotación.

Cada trituradora principal transforma el material a un tamaño relativamente homogéneo de aproximadamente 6080 mm permitiendo así un adecuado proceso de separación. Desde cada trituradora, y mediante transportadores de cadena cerrados, se transporta el material hasta el sistema de control de calidad del combustible.

Además de las tres trituradoras principales, se cuenta con una auxiliar de menor tamaño que permitirá tratar la biomasa pretriturada o el material más pequeño. Por su capacidad de 150 m3,

la trituradora auxiliar se podrá utilizar además como almacenaje intermedio.

La planta de tratamiento dispone de un sistema automático de toma de muestras que permitirá triturar una muestra de biomasa de cada camión para su posterior análisis de humedad en laboratorio.

Posteriormente, las astillas pasan al sistema de cribado y separación de metales donde un transportador de cadena las trasladará a un silo de almacenamiento tipo A-Frame con una capacidad de almacenamiento de 20.000 m3.

Desde el silo y para alimentar la caldera se dispondrá de tornillos de extracción que se encuentran en la parte inferior del almacenamiento.

eucalipto globulus y eucalipto nittens

LA CALDERA El ciclo agua-vapor es un Ciclo Rankine regenerativo con sobrecalentamiento y sin recalentamiento, en el que actúa una turbina de vapor de condensación con extracciones.

La caldera es de tipo vertical acuotubular, con pared de membrana de tubos y de circulación natural, diseñada para la generación de vapor sobrecalentado mediante la combustión

La caldera de la planta está diseñada para la generación de vapor sobrecalentado mediante la combustión de biomasa en lecho y posterior recuperación de calor de los gases

de biomasa en lecho y la posterior recuperación de calor de los gases.

El cerramiento de la caldera se realiza con paredes de tubos de agua, aisladas térmicamente en su parte exterior con lana mineral cuyo espesor garantiza una reducción de las pérdidas por radiación.

Los haces tubulares de la caldera están formados por tubos de superficie lisa y dispuestos en línea, de tal forma que se favorece el paso de los gases a baja velocidad, evitando de esta forma la aparición de depósitos de cenizas y la erosión en los mismos.

Los precalentadores de aire y el economizador están instalados dentro de una envolvente metálica y ubicados aguas abajo del paso del sobrecalentador.

Los ventiladores de tiro forzado primario y secundario introducirán el aire de combustión en la caldera, previo paso por los precalentadores. Estos ventiladores estarán alimentados por un variador de velocidad.

El agua de alimentación entra en el colector inferior de los haces del eco-

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GRÚAS GH CRANES EN LA PLANTA DE GREENALIA La compañía española Greenalia, ha levantado su nueva planta de biomasa en Curtis-Texeiro. Ésta se convertirá en la segunda más grande de España y la primera en innovación tecnológica. En ella se han instalado varias grúas de GH Cranes, para los trabajos y el mantenimiento de las estructuras.

Se ha instalado una grúa puente birrail con testero, modelo GHF de 25 T, con una luz de casi 23 m y una altura de elevación de 12 m. También cuenta con una grúa puente monoviga modelo GHA12 de 2 T con una luz de más de 13 m, así como una altura de elevación de cable de 8 m.

Asimismo se han suministrado 4 polipastos monoviga GHB11 de 2T y altura de elevación de 11 m.

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nomizador y fluye corriente arriba en flujo cruzado a los gases. Desde aquí, llega al calderín de vapor a través de una tubería de reparto donde el agua se distribuye uniformemente hacia la zona de los tubos de bajada. Se trata de tubos descendientes fríos que favorecen la circulación natural y que distribuyen el agua de alimentación a los sistemas individuales de evaporación.

La mezcla agua-vapor discurrirá por el interior de las paredes de la caldera en sentido ascendente hasta los colectores de la pared superior a través de tubos y de ahí, nuevamente, por su parte inferior, hasta el calderín separador de fases. El vapor saturado sale a baja velocidad por el punto más alto de calderín y circula por el interior del sobrecalentador.

Para garantizar la temperatura de vapor sobrecalentado, se instala una atemperación de spray entre las etapas del sobrecalentador, de esta manera se regula la temperatura del vapor por medio de una inyección de agua pulverizada.

En la tubería de salida del vapor sobrecalentado hay instalada una válvula motorizada y una de retención directamente conectada a la línea principal de salida del vapor.

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RETEMA

Las tareas de construcción están siendo desarrolladas por Acciona Industrial e Imasa Ingeniería y Proyectos, generando más de 1.000 puestos de trabajo entre empleos directos e indirectos

También hay una válvula by-pass de apertura remota, así como una línea de venteo automática con su correspondiente silenciador de vapor.

El vapor generado será transportado hasta el turbogenerador donde el poder térmico de ese vapor será transformado en energía eléctrica con una potencia nominal eléctrica bruta en los bornes del generador de 49,91 MWe. Las condiciones de vapor en la entrada de la turbina serán de 86 bar y 480 ºC.

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En la turbina existen extracciones para precalentar el condensado mejorando las condiciones de agua de entrada en caldera, y por tanto mejorando la eficiencia del ciclo. La contrapresión en el escape de turbina será de 0,09 bar.

El vapor proveniente del escape del turbogrupo se condensará mediante un aerocondensador. El sistema de condensado dispondrá de eyectores.

El desgasificador se alimentará con agua condensada procedente del pozo del condensador tras su calentamiento mediante precalentadores de vapor alimentados por extracciones de baja presión de la turbina.

Las bombas de agua de alimentación a caldera se accionan con un motor eléctrico. El agua se bombeará desde el tanque de almacenamiento del desgasificador hasta los economizadores de la caldera de biomasa, previo calentamiento del agua de alimentación a caldera por medio de un precalentador de vapor alimentado de una extracción de la turbina.

El agua bruta se almacena en un tanque para ser utilizada tanto en el consumo de agua bruta de la planta como para PCI (Protección Contra Incendios). De este tanque aspirarán las

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REPORTAJE I PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA CON BIOMASA DE CURTIS-TEIXEIRO

bombas de alimentación de agua bruta a los diferentes servicios, las bombas de alimentación a la planta de agua desmineralizada, así como las bombas de protección contra incendios.

Además, se dispondrá de un sistema de refrigeración cerrado mediante intercambiadores de placas para la refrigeración de los diferentes auxiliares de planta que lo requieran.

La energía producida por el generador del turbogrupo será evacuada por la subestación de 66 kV a través del Transformador Principal, que eleva la tensión de 11 kV a 66 kV. Los consumos auxiliares de la planta de biomasa serán evacuados a través del Transformador Auxiliar de Grupo (11/6,3 kV) hacia las cabinas de M.T,

que alimentan los transformadores de servicios auxiliares MT/BT y a los motores de gran potencia de la planta.

El sistema de distribución de Baja Tensión a 690 V y 400 V estará constituido por tres tipos de cuadros: Centros de Fuerza de Baja Tensión, Centros de Control de Motores y Cuadros de Servicios Auxiliares. Los Centros de Fuerza de baja tensión recibirán su alimentación mediante conductos de barras desde los Transformadores de Servicios Auxiliares MT/BT. Desde estos cuadros se alimentarán los Centros de Control de Motores, Cuadros de Servicios Auxiliares y motores de gran tamaño de cada uno de los diferentes subsistemas de la planta.

Por otro lado, y alimentados de las

cabinas de M.T. del Parque de Biomasa, existirán tres transformadores auxiliares, que sustentarán los servicios auxiliares del parque a través de su Centro de Fuerza correspondiente. Desde este equipo se alimentará el Centro de Control de Motores y resto de Cuadros de Servicios Auxiliares del parque.

El sistema de corriente continua de la central estará previsto para la alimentar los circuitos de control, mando y señalización de los cuadros principales de la planta.

El sistema de 400-230 V c.a. correspondiente a las fuentes de alimentación de tensión segura (interrumpida) se utilizará para alimentar al Sistema de Control y otros circuitos críticos de la central.

EN PRIMERA PERSONA

+ JAVIER DÍAZ, AVEBIOM

LA BIOMASA, UNA ALTERNATIVA REAL

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JAVIER DÍAZ GONZÁLEZ PRESIDENTE DE AVEBIOM

urante estos últimos años se viene hablando mucho de la contaminación en las ciudades es lógico, porque se trata de un problema muy sensible para todos. Lo que sucede es que generalmente se suele achacar el problema, sobre todo, a los automóviles y me parece que no debe ser éste el único punto de atención.

La verdad es que yo vengo diciendo desde hace tiempo que en las ciudades hay otros focos de contaminación, que son tan peligrosos o incluso más que los automóviles. Entre ellos, por ejemplo, las calderas con las que se abastecen de calefacción y agua caliente sanitaria los ciudadanos. Me refiero tanto a las calderas individuales como a las comunitarias que utilizan combustibles fósiles, como carbón, gas o gasóleo.

Ciertamente, hubo una época en la que se produjo un amplio cambio de las calderas de carbón —que eran las más comunes— por otras de gasóleo o de gas y ello que mejorara algo la situa-

D

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RETEMA

“Desde Avebiom hemos insistido desde hace años en que una buena y sostenible solución para proveer de calefacción y ACS a los habitantes de las ciudades son las redes de calefacción”

Valorización Energética de la Biomasa (Avebiom) hemos insistido desde hace años en que una buena solución para proveer de calefacción y ACS a los habitantes de las ciudades son las redes de calefacción.

Este sistema, que exige una única instalación y una red de distribución adecuada, permite llevar estos servicios fundamentales, como son la calefacción y el agua caliente, a miles y miles de vecinos eliminando al mismo tiempo cientos de chimeneas contaminantes, que unas veces por obsolescencia y otras por mal mantenimiento, unido a los contaminantes de los combustibles fósiles, hacen que el aire de las ciudades sea en muchas ocasiones casi irrespirable.

SOLUCIÓN REAL

ción, pero por poco tiempo. El hecho de que se generalizara el uso de estas nuevas calderas hizo que subiera el nivel de contaminantes en el aire de las ciudades, con el consiguiente peligro para la salud de los ciudadanos.

Desde la Asociación Española de

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No estamos planteando soluciones extrañas ni arriesgadas, pues la calefacción distribuida está muy enraizada —y con gran éxito— en muchos países de nuestro entorno, tales como Alemania, Austria, Bélgica, Francia, Suecia y Dinamarca.

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EN PRIMERA PERSONA

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+ JAVIER DÍAZ, AVEBIOM

Especial BIOENERGÍA 2019

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EN PRIMERA PERSONA

+ JAVIER DÍAZ, AVEBIOM

“Las redes de calor encajan perfectamente en nuestras ciudades, donde los bloques de viviendas son excelentes candidatos para abastecerse de calefacción y agua caliente (ACS) mediante redes de calefacción alimentadas con biomasa”

Aquí, en España, esta apuesta encaja perfectamente en nuestras ciudades, donde los bloques de viviendas — tan extendidos por toda nuestra geografía— son excelentes candidatos para abastecerse de calefacción y agua caliente (ACS) mediante redes de calefacción alimentadas con biomasa.

La biomasa es un combustible re-

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novable, muy abundante en todo el mundo, y particularmente en España, donde tenemos unas existencias que superan los 1.000 millones de toneladas, que además se incrementan cada año en cantidades que superan los 50 millones de toneladas.

Cada año, lamentablemente, los incendios que sufren nuestros montes

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se llevan por delante cientos de miles de árboles, lo que supone que millones de toneladas de biomasa se esfuman a la atmósfera, dejando contaminación y un montón de problemas, como la desertificación de las zonas afectadas y también rabia e impotencia en las poblaciones que han sufrido más de cerca los incendios.

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EN PRIMERA PERSONA

+ JAVIER DÍAZ, AVEBIOM

“La puesta en valor de la biomasa y otros recursos forestales es realmente fácil y con unos retornos muy importantes, tanto en empleo, como en inversiones”

FALTA DE VOLUNTAD POLÍTICA Ante esta situación, nuestros políticos no terminan de tomar decisiones que mejoren esta realidad. Y una de las medidas que sería más determinante para acabar con los incendios es la generalización de la utilización de la biomasa como combustible para calentar nuestros hogares y para producir energía eléctrica en una mayor cantidad que la que se produce ahora… unos míseros 600 megavatios.

La verdad es que no sé por qué no se toma la decisión de apostar decididamente por la biomasa como vector energético en nuestro país, pero en unos momentos en los que se habla tanto de la España vaciada, la puesta en valor de nuestros recursos forestales daría una oportunidad real de desarrollo a estas zonas. Porque, además, se da la circunstancia de que estos recursos están, por lo general, en zonas con bajísimas densidades de población.

La puesta en valor de la biomasa y otros recursos forestales es realmente

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EN PRIMERA PERSONA fácil y con unos retornos muy importantes, tanto en empleo, como en inversiones; en definitiva, supondría un soplo de vida para esas zonas. Y además, estamos hablando de unos recursos y de su industria asociada, que no son en absoluto deslocalizables.

MEDIDAS CONCRETAS Si nuestros responsables públicos se tomaran en serio el apoyo a la biomasa como fuente de energía renovable, adoptarían más pronto que tarde una buena parte de las medidas que venimos proponiendo desde el sector, de las que Avebiom se ha hecho eco en numerosas ocasiones.

Entre ellas, hemos insistido en la necesidad aplicar un IVA reducido (7%) a los biocombustibles sólidos y equipos de combustión, así como la posibilidad de que los municipios puedan rebajar del Impuesto de Bienes Inmuebles (IBI) o la puesta en marcha de un impuesto que penalice las emisiones de CO2.

También es necesario que desde las administraciones se promuevan campañas de divulgación en los medios públicos para acercar a los ciudadanos las enormes ventajas del uso de la biomasa.

Por otro lado, en reiteradas oportunidades hemos reclamado la importancia de que facilite el desarrollo de las redes de calor y de que se incentive la sustitución de las instalaciones de combustibles fósiles por biomasa.

También me gustaría recordar otras medidas que hemos reivindicado en los últimos años, como la modificación de la reglamentación para aumentar la capacidad y el volumen de carga de los camiones que transportan biomasa y madera; la mejora de los mecanismos de apoyo a la internacionalización de las empresas del sector, al menos para que

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+ JAVIER DÍAZ, AVEBIOM

puedan competir en las mismas condiciones que las de otros países europeos (Austria, Alemania e Italia, entre ellos).

En definitiva, se trata de que los responsables de las administraciones públicas consideren las políticas energéticas de España como un asunto de Estado y, entre ellas, especialmente las enfocadas a promover la biomasa, un sector que se ha fortalecido enormemente en los últimos años y que tanto futuro tiene en nuestro país.

“Los responsables de las administraciones públicas deben considerar las políticas energéticas de España como un asunto de Estado y, entre ellas, especialmente las enfocadas a promover la biomasa”

EXPOBIOMASA, UN BUEN INDICADOR Un indicador de esa evolución es la propia feria Expobiomasa, organizada por Avebiom, que celebra este

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mes de septiembre en Valladolid su decimosegunda edición.

Cabe recordar que cuando arrancó la primera edición, en el año 2006, la feria ocupaba 3.000 metros cuadrados, en los que se dieron cita los profesionales del sector para compartir ideas e inquietudes.

El esfuerzo y empeño de todos estos años nos ha llevado a una realidad bien distinta: Expobiomasa 2019 ocupará más de 30.000 metros cuadrados, con casi 550 expositores y marcas representados. Unos datos que reflejan claramente el fortalecimiento de un sector que está muy vivo.

La trayectoria de Expobiomasa, que se ha convertido en uno de los eventos del sector más importantes de Europa, nos anima a seguir trabajando con el mismo entusiasmo con el objetivo de poder acercar la biomasa a cada rincón de nuestro país.

Este tipo de encuentros son fundamentales para poner al alcance de los profesionales, que son los están en contacto con los consumidores (industrias, hogares, administraciones u otros), las últimas novedades tecnológicas y poder competir en un mercado dominado por los combustibles fósiles, a los que les vamos arrebatando año a año miles de clientes.

Por lo tanto, ahora que se están poniendo en marcha los gobiernos de muchas comunidades autónomas, y espero que suceda lo mismo en el Gobierno de España, me gustaría pedir a todos los responsables políticos que consideren la biomasa como estratégica y pongan todos los medios y medidas para que su puesta en valor proporcione los enormes beneficios que encierra su utilización para generar energía térmica y eléctrica.

España entera se lo agradecerá; y nuestros montes, mucho más.

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VECOPLAN I TECNOLOGÍA

El proveedor suizo de energía EBL confía en las soluciones de reciclaje de Vecoplan VECOPLAN SUMINISTRA TECNOLOGÍA DE DOSIFICACIÓN, ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE A MEDIDA PARA UNA PLANTA DE COGENERACIÓN CON BIOMASA

L

as plantas de biomasa CHP (calor

zel, Gerente de Ventas de Área de la

y energía combinados), también

Unidad de Negocios Wood & Biomass,

conocidas como plantas de coge-

de la compañía.

neración de biomasa, generan

Varios desafíos tuvieron que ser su-

energía eléctrica a partir de sólidos

perados en este proyecto. "Con el es-

biomásicos y una gran cantidad de ca-

pacio limitado disponible, tuvimos que

lor adicional que se puede utilizar de

desarrollar una solución que permitiera

manera eficiente. La biomasa debe

un gran volumen de almacenamiento y

procesarse mecánicamente por ade-

transportara eficientemente el material

lantado para obtener una unidad ho-

a la caldera", afirma Michael Mützel.

mogénea que esté libre de impurezas,

Para transportar la madera vieja y

asegurando que el proceso de com-

fresca de manera segura, los diversos

bustión funcione sin problemas. El pro-

componentes del transportador tuvie-

veedor suizo de energía EBL (Elektra

ron que ser ajustados con precisión

Baselland) desarrolla, construye y ope-

cambiando el concepto de grúa original

ra plantas de cogeneración. El provee-

para el almacenamiento intermedio del

dor de energía ha confiado en la tecno-

material entregado y desarrollando una

logía de almacenamiento, transporte y

variante con transportadores de carga

dosificación a medida de Vecoplan pa-

y descarga. Para permitir la implemen-

ra suministrar y procesar residuos de

tación necesaria a gran escala, todos

madera y astillas forestales para la cal-

los documentos para el permiso de

dera de la red de calor a gran escala

construcción tuvieron que ser cambia-

en Pratteln, un municipio en el cantón

dos. Vecoplan suministró toda la maqui-

suizo de Basilea-Landschaft.

naria, desde la entrada y almacena-

Vecoplan AG desarrolla y fabrica máquinas y plantas para la industria de re-

miento de material hasta la caldera, incluidos los sistemas de control.

cursos y reciclaje. "Nuestras tareas abarcan servicios tales como planifica-

+

ción, consultoría, gestión integrada de proyectos, servicios integrales e instalación, además de puesta en marcha y mantenimiento", explica Michael Müt-

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=

VECOPLAN www.vecoplan.com

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REDES DE CALOR CON BIOMASA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

Redes de calor con biomasa y sostenibilidad energética: el ejemplo llevado a la realidad LA RED DE CALOR CON BIOMASA DE SORIA YA ES EL MEJOR EJEMPLO EN ESPAÑA DE CÓMO SE PUEDE Y SE DEBE DEMOCRATIZAR EL USO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES

C

ombatir el calentamiento global y las crisis ambientales constituye uno de los desafíos más urgentes de nuestro tiempo. Y debemos hacerlo desde las ciudades intermedias siguiendo los pilares sobre los que se asientan los diecisiete Objetivos de Desarrollo Sostenible que contempla la nueva Agenda Europea 2030. “Desde Rebi entendemos nuestra filosofía de negocio de diseño, ejecución y mantenimiento de Redes de Calor con Biomasa no solo como una forma de promover el crecimiento económico inclusivo y la transición hacia un desarrollo más sostenible, sino también como la expansión de una

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Exterior de la central termica de soria

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REDES DE CALOR CON BIOMASA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

conciencia social que debe ir en consonancia con la Agenda Española para el Cambio y paralela a las políticas públicas abordadas internacionalmente”, apunta el consejero delegado de Rebi, Alberto Gómez Arenas.

“Nuestros proyectos, nuestras Redes, las que tenemos en funcionamiento, las que están en construcción y las que vamos incorporando a la lista de proyectos, conforman para nosotros una clara responsabilidad de liderazgo en la creación de conciencia

entrando en las casas de los ciudadanos, en cada vivienda que decide conectarse a nuestras Redes, a cada edificio público y usuario que lo utiliza”, añade el consejero delegado.

La Red de Calor con Biomasa de Soria, en funcionamiento con éxito rotundo desde enero de 2015, ya es el mejor ejemplo en España de cómo se puede y se debe democratizar el uso de las energías renovables, explicando sus ventajas medioambientales de una forma didáctica, asumiendo la re-

La empresa Rebi ha demostrado cómo las redes de calor con biomasa suponen una solución sostenible, eficiente y capaz de reducir las emisiones de efecto invernadero

alidad del ahorro económico y de los beneficios técnicos y de confort que produce su incorporación a la vida diaria. La Red de Calor de Soria suministra calefacción y agua caliente sanitaria a más de 16.000 sorianos, con una central térmica que suministra 80 GWh/año, de manera que se ahorran más de 28.000 Tm/año en emisiones de CO2, utilizando combustible local y creando puestos de trabajo en la zona. El proyecto encara su tercera y última fase alcanzando ya el barrio del Calaverón de la capital, y los vecinos de las calles Juan Antonio Simón, calle Cortes y Venerable Carabantes ya pueden ver las obras que se están desarrollando de canalización y conexión de los clientes que han querido adherirse al proyecto.

La Red de Calor de Soria continúa innovando en tecnologías eficientes y respetuosas con el medio ambiente.

Así, la construcción y puesta en marcha de un depósito de inercia de 5.000 metros cúbicos antes de la campaña de calefacción actual, ha permitido garantizar un mayor confort a los clientes y aumentar la capacidad de generación y almacenamiento de energía. Este nuevo depósito, unido a las tres calderas de 7 megavatios,

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REDES DE CALOR CON BIOMASA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

LA REDUCCIÓN DE EMISIONES Y EL AHORRO ECONÓMICO, JUNTO A QUE LAS CONEXIONES NO SUPONEN SOBRECOSTES PARA LOS VECINOS, SON ALGUNAS DE LAS CLAVES DEL ÉXITO DE LAS REDES MUNICIPALES DE CALOR CON BIOMASA

proporcionan la capacidad de generar 80 millones de kWh/año, “lo que sustituye cada año a más de 8 millones de litros de gasóleo y casi 1 millón de metros cúbicos de gas natural”.

No solamente el ahorro económico es la principal motivación de los sorianos para conectarse a la Red, “sino que en estos cuatro años de funcionamiento, se ha extendido una mayor conciencia sobre el medio ambiente”.

Uno de los secretos de la rápida expansión de las redes de calor es que la conexión no supone ningún sobrecoste ni derrama para los vecinos porque la pequeña obra en la sala de cal-

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deras corre a cargo de la empresa, mientras que el consumidor solo paga la energía térmica de biomasa que consume. “Ahora también estamos llegando a los edificios de viviendas de nueva construcción. De esta manera, quien compre una vivienda en un bloque nuevo en la zona de actuación de la Red, verá reflejado en su contrato que incorporará Red de Calor con Biomasa; la sala de calderas cuenta con una estación de intercambio de placas que hace el trasvase de la energía de los tubos de la calle al circuito del edificio, con un equipo de producción de calefacción y otro de agua caliente. El

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consumo se mide de manera individualizada con un contador de kilovatios colocado en el rellano del portal y no es necesario que el habitáculo disponga de ningún otro equipo ni caldera. Es una novedad que también estamos llevando a nuestras dos redes en construcción, en Aranda de Duero y en Guadalajara y que en un futuro también llegará a las redes en proyecto”.

La empresa soriana Rebi ha solicitado el procedimiento de licitación de una parcela municipal en el ayuntamiento de Alcorcón para construir su sexta Red de Calor de distribución de energía térmica de biomasa para

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REDES DE CALOR CON BIOMASA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

abastecer de calor y agua caliente sanitaria a más de 16.000 viviendas y más de un centenar de edificios públicos. Se plantea la incorporación de 36 MW de potencia térmica instalada en la central de nueva construcción, con 3 calderas de biomasa de 12MW cada una y un depósito de inercia de 10.000 metros cúbicos de agua y 238 MWh. La instalación tendrá capacidad para producir 150 GWh de energía térmica. Se trata de un proyecto que contempla 32 kilómetros de red en constante evolución bajo las calles de Alcorcón compuesta de tubos preaislados en doble dirección que trasportan la energía térmica a través de agua caliente a 90 grados centígrados en su interior. Para la combustión de las calderas serán necesarias 37.500 toneladas de biomasa en forma de astilla. Los edificios conectados, en caso de conseguir la adjudicación de la

parcela, dejarán de emitir 38.000 toneladas de CO2 a la atmósfera. La previsión de arranque de la infraestructura se sitúa a finales de 2020 o principios del año 2021.

Mientras tanto, la Red de Calor de Aranda de Duero avanza según la programación de obra en su desarrollo por la ciudad. Ya suman más de 500 viviendas, superando los 1.500 vecinos, además del colegio Claret.

Abastecerá de calefacción y agua caliente sanitaria a 5.000 viviendas y edificios públicos en la ciudad arandina. Un total de 10 megavatios de potencia instalada generarán 45,5 millones de kilovatios de energía térmica en una central que consumirá 13.500 toneladas de biomasa local al año.

Los edificios conectados dejarán de emitir 14.700 toneladas de CO2 a la atmósfera y se crearán 40 puestos de trabajo entre directos e indirectos.

También la Red de Calor de Guadalajara ultima las obras de la central térmica en el polígono de El Balconcillo.

Los vecinos de la capital comienzan a conectarse ya a la Red cuyo consumo previsto es de 100.000.000 kWh anuales y 25.000 toneladas de astilla al año.

Guadalajara reducirá sus emisiones de CO2 a la atmósfera en 15.000 toneladas anuales. El mantenimiento y suministro de la infraestructura supondrá la creación de 60 empleos directos e indirectos y entre 18 y 20 millones de euros de proyecto consolidado.

Una forma de expansión que ya no se detiene por toda la geografía nacional, que cada día busca nuevos emplazamientos; una apuesta por un nuevo modelo de negocio basado en un viejo combustible que genera una energía renovable tan necesaria para la sostenibilidad del medio ambiente como para el ahorro de la economía familiar.

Rebi ha solicitado el procedimiento de licitación de una parcela municipal en el ayuntamiento de Alcorcón para construir su sexta Red de Calor de distribución de energía térmica de biomasa para abastecer de calor y agua caliente sanitaria a más de 16.000 viviendas y un centenar de edificios públicos

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AMPLIANDO EL USO DE LA AGROBIOMASA PARA GENERACIÓN DE CALOR RESIDENCIAL E INDUSTRIAL

AgroBioHeat: ampliando el uso limpio de la agrobiomasa para generación de calor residencial e industrial Daniel García Galindo Fundación CIRCE I www.fcirce.es

E

n enero de 2019 arrancó el Proyecto Europeo H2020 AgroBioHeat cuyo fin es conseguir una mayor utilización de la agrobiomasa (biomasas como paja, podas agrícolas, hueso de aceituna, o cultivos energéticos herbáceos y leñosos) en aplicaciones térmicas de pequeña y mediana potencia, principalmente en nichos de mercado del entorno rural como el calor residencial en núcleos urbanos rurales, las explotaciones ganaderas, y agroindustrias.

AVEBIOM y CIRCE son los socios españoles de Agrobioheat, proyecto consorciado por centros tecnológicos y asociaciones nacionales de la biomasa y clusteres nacionales de Croacia, Francia, Grecia, Rumania, España y Ucrania. Otros socios del proyecto tienen un marcado carácter tecnológico (como BIOS, Austria), un apmpli expertise en la promoción de la agrobiomasa en sus países (Agro Business Park en Dinamarca) o de

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INSTALADORES, FABRICANTES DE CALDERAS, PROVEEDORES DE BIOMASA Y CONSUMIDORES DE CALOR EN EL ENTORNO RURAL TOMAN EL PROTAGONISMO PARA AMPLIAR EL USO DE LA AGROBIOMASA

lobbie (como la asociación europea de la biomasa, Bioenergy Europe).

USO EFICIENTE Y CON BAJAS EMISIONES: LA VISIÓN DE AGROBIOHEAT La agrobiomasa ya está en uso en una porción nada despreciable. En el caso concreto de España especialmente los residuos agrícolas como la paja en plantas eléctricas, o residuos agroindustriales como el orujillo, el hueso de oliva o la cáscara de almendra. Esto es así, si bien la realidad es

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que en el caso de las instalaciones de calor residencial, en explotaciones agropecuarias y en agroindustrias muchas veces su uso se realiza en equipamientos poco eficientes, y que en muchos casos pueden generar emisiones con potencial nocivo para el ser humano como materia particulada, CO, COV, entre otros.

AgroBioHeat pretende expandir el uso de la agrobiomasa en Europa. Pero un uso adecuado, eficiente y limpio, en línea con las normativas ambientales y de calidad de aíre que se plantean en un horizonte cercano.

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AMPLIANDO EL USO DE LA AGROBIOMASA PARA GENERACIÓN DE CALOR RESIDENCIAL E INDUSTRIAL

AgroBioHeat quiere preparar el terreno para que varios tipos de agrobiomasa de relevancia para Europa sean incluidos en el reglamento de ecodiseño de calderas de combustibles sólidos de menos de 500 kW

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Especial BIOENERGÍA 2019

Más allá AgroBioHeat quiere preparar el terreno para que varios tipos de agrobiomasa de relevancia para Europa sean incluidos en el reglamento de ecodiseño de calderas de combustibles sólidos de menos de 500 kW. Este reglamento que entrará en vigor para combustibles leñosos (astilla y pellet de madera forestal) en Enero de

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AMPLIANDO EL USO DE LA AGROBIOMASA PARA GENERACIÓN DE CALOR RESIDENCIAL E INDUSTRIAL

2020 restringe la comercialización de estufas y calderas, para que se adquieran en el mercado únicamente equipos eficientes y capaces de generar emisiones muy bajas en CO, NOx, materia particulada y COV. AgroBioHeat quiere contribuir a que para 2021 se establezcan unos límites de emisiones y eficiencia alcanzables con los diferentes tipos de agrobiomasa en equipos actualmente en el mercado, y que destacan precisamente por su óptimo diseño y funcionamiento. A tal fin AgroBioHeat

pretende en el año 2021 contactar con el comité técnico que revisará el actual reglamento de ecodiseño de calderas de combustibles sólidos de menos de 500 kW, y trasladar los datos recabados a lo largo del proyecto.

PROTAGONISTAS: INSTALADORES, ESES, FABRICANTES DE CALDERAS Y DE SISTEMAS DE LIMPIEZA DE GASES Desarrollar sistemas limpios e ins-

talarlos adecuadamente es una clave para que el agrocalor con biomasa tenga futuro en España y en Europa.

Actualmente hay tecnologías muy avanzadas capaces de realizar la combustión de agrobiomasa de manera eficiente y limpia en instalaciones de pequeña potencia. Así mismo ya hay empresas posicionadas y con propuestas de mercado para sistemas de limpieza de gases utilizables en pequeñas instalaciones. ¿Qué es lo que falta entonces?

Desde AgroBioHeat se percibe una

DESARROLLAR SISTEMAS LIMPIOS E INSTALARLOS ADECUADAMENTE ES UNA CLAVE PARA QUE EL AGROCALOR CON BIOMASA TENGA FUTURO EN ESPAÑA Y EN EUROPA

Pie de foto: Caldera de 60kW para ACS alimentado con sarmiento. Fuente: HEIZOMAT

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AMPLIANDO EL USO DE LA AGROBIOMASA PARA GENERACIÓN DE CALOR RESIDENCIAL E INDUSTRIAL

limitada oferta tecnológica, así como un desconocimiento de las mismas por parte de los instaladores y consumidores. Más allá de los equipos y la tecnología en sí misma, se percibe una escasa presencia de instaladores interesados y con experiencia para que las instalaciones realicen la transformación de agrobiomasa a calor sin problemas, y alcanzando las eficiencias y bondad de emisiones que marzan los fabricantes.

No sólo es preciso contar con mayor oferta de tecnología, sino también con mayor número de instaladores con garantías. Y por ello AgroBioHeat quiere aliarse con los tecnólogos e instaladores ya bien posicionados.

AgroBioHeat ya está dando pasos, y AVEBIOM y CIRCE ya han convocado una conferencia tecnológica en Expobiomasa (26 Sept, Valladolid) que pretende compartir las “Claves tecnológicas para el uso de calor con agrobiomasa en pequeña potencia”.

A lo largo del proyecto AVEBIOM y CIRCE están planteando más actividades en que instaladores, ESEs y fabricantes serán protagonistas. AgroBioHeat va a visualizar a través de un observatorio a aquellos que ya ofrecen servicios o tecnologías solventes para el uso de la agrobiomasa en pequeña potencia. Y además este observatorio (con formato Google maps) quiere evidenciar que hay ya instala-

AgroBioHeat ya está dando pasos, y AVEBIOM y CIRCE ya han convocado una conferencia tecnológica en Expobiomasa que pretende compartir las “Claves tecnológicas para el uso de calor con agrobiomasa en pequeña potencia”

El uso de la biomasa debe expandirse hacia 2030. La agrobiomasa tiene que jugar un

cio hacia instalaciones con agrobiomasa. Antes de ello AgoBioHeat visitará instalaciones emblemáticas, realizará mediciones de eficiencia y emisiones con tecnologías punteras, y compartirá la experiencia y las claves con los agentes interesados en ferias, talleres y conferencias.

papel, y así mismo las comunidades rurales y el uso en forma de calor

ciones adecuadas y modernas, convirtiéndolas de anónimas a visibles.

Más allá, y para expandir el conocimiento del uso de la agrobiomasa, AgroBioHeat culminará con la redacción de unas guías prácticas para el uso de dichos combustibles, y con cursos para instaladores y ESEs que deseen diversificar su nicho de nego-

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PROMOVIENDO MÁS LA ADOPCIÓN DEL AGROCALOR EN ZONAS RURALES El nicho natural de mercado para la agrobiomasa en pequeñas instalaciones que AgroBioHeat plantea son las cadenas de biomasa de cercanía, que promueven la economía circular, y la bioeconomía en el entorno agrícola y rural. Es por ello que los posibles consumidores en los que AgroBioHeat quiere despertar el interés son las redes de calor municipales en núcleos urbanos rurales, las explotaciones ganaderas y las agroindustrias.

A tal fin España CIRCE y AVEBIOM

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ya están comenzando a identificar a potenciales consumidores interesados en generar nuevas instalaciones emblemáticas, singulares, que usen residuos agrícolas o cultivos energéticos. AgroBioHeat ofrece un acompañamiento en España a dos nuevas iniciativas, que podrán asesorarse a través del proyecto, y así mismo romper barreras como el excepticismo, el rechazo por desinformación, y así mismo alinear a los actores necesarios para que las iniciativas se materialicen en un nuevo consumo.

AgroBioHeat busca iniciadores, pioneros que deseen lanzar nuevos consumos, promover nuevas instalaciones. Y además prevé acciones de matchmaking en que los potenciales consumidores se encuentren con instaladores y ESEs que pueden cubrir sus necesidades con garantías. Así mismo se están organizando visitas para conocer instalaciones singulares en Dinamarca, Centro-Europa o Europa del Este, para que aquellos intere-

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AMPLIANDO EL USO DE LA AGROBIOMASA PARA GENERACIÓN DE CALOR RESIDENCIAL E INDUSTRIAL

sados puedan tomar ideas y replicar con mayor garantía en sus propios países.

UN MARCO FAVORABLE El uso de la biomasa debe expandirse hacia 2030. La agrobiomasa tiene que jugar un papel, y así mismo las comunidades rurales y el uso en forma de calor. Así se marca desde Europa, en la confluencia de las iniciativas de desarrollo rural y de aumento de la cuota de renovables (al menos un 32% del consumo d energía para 2030). El sector de calefacción y refrigeración representa el 51% del consumo de energía final y el 27% de las emisiones de carbono de la UE28. Actualmente abastece sus necesidades en más de un 80% mediante combustibles fósiles. En paralelo debe asegurarse el uso limpio y eficiente, por lo que la expansión en el usso de fuentes de energías renovables tienen marcado el camino a través de instrumentos como los planes de calidad de aire, sus mecanismos de control, o en el caso de la biomasa, del reglamento de

ecoeficiencia en calderas de combustibles sólidos.

Es por ello que AgroBioHeat está orquestando una acción de engarce de actores, con los tecnólogos, los instaladores, las ESEs, el nicho principal de mercado en zonas rurales, y además apuntando a las agencias energéticas, organismos reguladores y agentes pú-

blicos y políticos, para generar un movimiento acompasado en fin de un objetivo común, en el que cada actor habrá de contribuir en su correspondiente parcela. La agrobiomasa, en clave de proximidad, ha de seguir penetrando, contribuyendo al objetivo global de aumento de las renovables y de aseguramiento de la calidad del aire.

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