Autor: energiaextremadura
CICYTEX investiga el aprovechamiento energético de la colza como biocombustible gaseoso
Texto:
Ana Isabel Parralejo Alcobendas, Luis Royano Barroso, Juan Cabanillas Patilla y Jerónimo González Cortés
Área de Cultivos Energéticos: Biomasa, Biogás y Biocombustibles de CICYTEX
La colza es un cultivo interesante para ciertas zonas de Extremadura, que encaja perfectamente en las rotaciones con cereales y leguminosas en los secanos. Este cultivo reúne todos los requisitos necesarios para fomentar la riqueza agroindustrial en las zonas de secano contribuyendo a conservar el medio ambiente y a cumplir con una economía circular, con aprovechamiento en cascada, es decir, primero aplicaciones de mayor valor añadido y alimentación. De este cultivo se pueden aprovechar los productos para su uso alimentario: aceite para consumo humano y torta proteica de colza para alimentación animal. Los subproductos ricos en aceite y proteína se pueden emplear en la obtención de bioenergía y biofertilizante.
La colza, forma parte de las acciones que se realizan para la consecución de algunos de los objetivos que en los que se está trabajando en el proyecto estratégico GREENHOPE, proyecto que tiene como objetivo primordial establecer estrategias agro-ganaderas para la sostenibilidad económica y medioambiental del secano extremeño.
Desde el punto de vista puramente agrícola, la colza posee un desarrollo vegetativo que se extiende desde Noviembre a Junio, por lo que aprovecha en condiciones de secano las lluvias de otoño e invierno. En cuanto a las producciones de este cultivo oleaginoso se suele obtener de 2000 a 3000 kg/ha de semillas.
Una vez cosechada la planta de colza, sus semillas se someten a un proceso de extracción por presión para obtener aceite. De este proceso se obtiene como subproducto una torta proteica que actualmente se emplea para alimentación animal por elevado contenido proteico, pero precisamente por este motivo, además los residuos de la torta proteica se pueden destinar para producir biocombustible gaseoso debido a su alto contenido en nitrógeno, que compensa el alto contenido en carbono de otros residuos agrícolas para esta aplicación.
Subproductos de la colza para producción de biogás (biocombustible gaseoso) y digestato
Para poder entender todos los resultados que se van a exponer en relación al potencial de metano de los residuos de torta de colza es conveniente aclarar una serie de conceptos previos. El proceso mediante el cual se produce biogás o metano a partir de un sustrato determinado se denomina digestión anaerobia. Este proceso consiste en una degradación en ausencia de oxígeno por parte de ciertos microorganismos específicos de la materia orgánica presente en los sustratos a digerir. El gas que se genera tras este proceso se denomina biogás siendo su componente mayoritario el metano, aunque, además se encuentran presentes en menor proporción el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, el amoniaco, el hidrógeno o el ácido sulfhídrico. Por regla general, la producción de este biogás durante los primeros días evoluciona favorablemente aumentando paulatinamente, sin embargo, al cabo de un determinado número de días, la producción comienza a disminuir hasta que las producciones apenas son representativas con respecto al total de la producción. En este momento el material ya se encuentra totalmente digerido, y se denomina digestato.
Tanto el biogás producido como el digestato final obtenido se pueden aprovechar de forma muy eficiente para producir energía y fertilizante orgánico, respectivamente. En cuanto al biogás, cuanto mayor sea su concentración en metano mayor será su riqueza calorífica puesto que la capacidad calorífica del metano es de 9,96 KWh/m3 [1]. Este biogás rico en metano puede ser empleado para producir calor o electricidad, para reemplazar como combustible en motores de vehículos adaptados para ello, o sustituir al gas natural. Sin embargo, para poder utilizar este biogás ha de ser purificado eliminando parte de los componentes que posee, excepto si se quiere aprovechar para quemar y producir calor.
El residuo de torta de colza obtenida tras el proceso de prensado en frío de las semillas recolectadas puede ser destinado para obtención de energía. La relación existente entre los nutrientes Carbono (C) y Nitrógeno (N) así como los restos de aceite sobrantes impregnados en este subproducto hacen de este residuo un excelente sustrato para emplear en procesos de obtención de biogás.
Para llevar a cabo este tipo de procesos en el Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (Finca La Orden-Valdesequera) se han utilizado digestores anaerobios de laboratorio, con una capacidad de 4L de volumen útil. Estos digestores construidos de acero inoxidable, se encuentran en constante agitación para mantener homogeneizado el sustrato a digerir, y poseen un sistema de control de temperatura que permiten trabajar en diferentes regímenes. En este estudio los trabajos se han desarrollado a una temperatura en torno a 38 ºC. Todos los digestores anaerobios están conectados a unos contadores de biogás, que a su vez se acumula en bolsas especiales (bolsas Tedlar) para su posterior medida “in situ” mediante una serie de sensores que determinan la composición del biogás generado.
El elevado contenido en demanda química de oxígeno, de los nutrientes C y N, y de los sólidos volátiles de los residuos de torta de colza lo convierten en un sustrato adecuado para desarrollar un buen proceso de digestión anaerobia. Sin embargo, necesita del inóculo para regular los valores de pH gracias al parámetro alcalinidad.
El rendimiento obtenido en metano mediante este tipo de procesos es bastante bueno. Se pueden obtener prácticamente 387 L de metano por cada kg de materia fresca de residuos de torta de colza que se digiera. Por lo tanto, por cada tonelada de residuos de torta de colza se podrían obtener 387 L de gasolina, 387 m3 de gas natural o 3870 kWh de electricidad.
En cuanto al digestato procedente de los ensayos desarrollados con torta de colza, poseía un contenido en NPK de 0.28 % (N), 0.027 % (P) y 0.27 % (K). Se trata de un abono líquido que se ha de complementar con fertilizante mineral para llegar a la dosis que se desee para cada planta.
Referencias bibliográficas [1] Riaño, B.; Molinuevo-Salces, B.; Parralejo A.; Royano, L.; González, J.; García, M.C. Techno-economic evaluation of anaerobic co-digestion of pepper waste and swine manure. Biomass Conversion and Biorefinery, 2021; https://doi.org/10.1007/s13399-021-01831-0
El fuerte crecimiento del autoconsumo fotovoltaico sigue dependiendo de normativas municipales muy dispares
Para que el crecimiento del autoconsumo fotovoltaico sigue con fuerza una parte esencial tiene que ver con las normativas urbanísticas municipales de cada municipio muy dispares entre sí, incluso dentro de una comunidad autónoma como la extremeña. En mayo de 2022 se publicó la Guía de orientaciones a los municipios para el fomento del autoconsumo.
En la Guía, elaborada por IDAE y UNEF, se aportan consejos y mejores prácticas para facilitar a los ayuntamientos la mejora de sus procedimientos aplicables a las instalaciones de autoconsumo. En particular, destacan las siguientes recomendaciones:
-Licencia de obras, aplicar sistemas de comunicación previa mediante declaración responsable para las instalaciones de autoconsumo ubicadas sobre cubiertas o tejados.
Certificaciones de solidez y estudios de cargas, no se consideran necesarios salvo en construcciones deficientes, antiguas o de materiales poco robustos. y Certificaciones sobre reflejos, no se consideran necesarias con carácter general, y en ningún caso en instalaciones de pequeño tamaño (P ≤ 15kW o cuando la superficie a instalar no supere los 100 m2).
-Planes especiales de protección histórico-artístico, deben aplicarse exclusivamente a los edificios o zonas con alguna figura de protección. Condicionantes estéticos, no deben ser limitantes de la actividad de autoconsumo.
-Gestión de residuos, sin requisitos especiales y depósito de residuos (cartonés y plásticos) en contenedores y puntos limpios municipales ya existentes.
-Seguridad y salud, con aplicación de lo marcado en proyecto sin requisitos específicos. y Fomento de los trámites digitalizados. Ocupación de vía pública o fianzas por daños en infraestructuras, no necesaria por las características de las obras sobre todo en el ámbito residencial.
Según los últimos datos de UNEF, las instalaciones de autoconsumo también han experimentado una evolución positiva, alcanzando un crecimiento anual del 102% en 2021. El año pasado, las instalaciones de autoconsumo llegaron a los 1.203 MW, y el sector doméstico representó el 32% de las nuevas instalaciones. Se prevé un año incluso mejor en 2022 que acerque el cumplimiento del potencial del autoconsumo recogido en la Estrategia Nacional de Autoconsumo.
Desde la aprobación en 2019 del RD 244/2019 y la implementación de los mecanismos de retribución de excedentes posteriormente, el autoconsumo lleva varios años en una senda alcista que parece no tener techo. A pesar de las barreras que aún existen y de la lentitud de algunos procedimientos (tanto para el acceso y la conexión a red como para la autorización), el sector cuenta con un marco regulatorio firme que permite un desarrollo favorable en línea con nuestros vecinos europeos.
Además, se han mantenido y extendido los incentivos fiscales al autoconsumo en los impuestos locales y se introdujeron medidas específicas de promoción a nivel regional. La campaña realizada por UNEF para la eliminación de la licencia de obras también ha permitido una autorización administrativa en plazos más cortos.
Respecto al reparto por sectores de actividad, destaca cómo el sector doméstico representó en 2021 un 32% de la potencia frente a un 19% en 2020 y un 10% en 2019. Al no haber datos públicos fiables, estos resultados han sido obtenidos un año más por UNEF mediante una metodología propia y la petición de información a nuestros asociados y de otras empresas.
El sector renovable reclama más agilidad en los trámites para las instalaciones con más de 15 KW con punto de acceso y conexión
Expertos del sector de las energías renovables han coincido en que faltan medios humanos y formación para atender toda la demanda existente en el sector de las energías renovables, según han concluido en el marco de una jornada organizada por Bornay Aerogeneradores a finales de pasado mes de noviembre en Madrid. El CEO de Bornay, Juan de Dios Bornay, ha explicado que “hay un ‘boom’ grande en el sector de las renovables” y ha constatado que “no hay suficiente gente formada para un momento en el que hay más demanda que oferta”, a la par que ha advertido de que “no todo vale” en relación al producto en el mercado.
“Todos han convenido que, a día de hoy, en la Administración, hay un escollo porque en los ayuntamientos no hay gente lo suficientemente formada como para poder desarrollar todos los proyectos”, ha recalcado. “De hecho, uno de los motivos de que estemos como estamos ahora mismo es la excesiva burocracia. Yo creo que ahora es muy patente que la Administración está saturada”, ha añadido, aunque, en su opinión, “aunque se están enquistado muchos proyectos”, la voluntad es hacerlo “cada vez más fácil”.
La jornada organizada por Bornay estuvo estructurada en tres mesas redondas en las que se reflexionó sobre las energías renovables y se debatió sobre la evolución y los problemas actuales a la hora de legalizar las instalaciones de autoconsumo, además de la presentación de la nueva gama de productos de la mano de Salicru.
En la primera, ‘Instalaciones aisladas’, se debatió sobre sistemas, opciones y funcionalidades, la integración con la red eléctrica o el almacenamiento. Uno de los participantes en la mesa fue Jorge García, responsable de Ventas de SMA que afirmó: “El proceso de legalización para autoconsumo me parece que es sencillo, siempre y cuando sean contratos normales de compensación de excedentes. El problema está, sobre todo, cuando superamos los 15 kW, ya que la legalización se dilata mucho en el tiempo y requiere durante ese intervalo inyección cero. Si, además, se quiere pedir un punto de acceso y conexión, este es un proceso que se puede dilatar años. Creo que para que ese segmento avance todavía más deprisa hay que eliminar ciertas trabas burocráticas”.
De la misma opinión se mostraba Pablo Corredoira, socio-director de la consultora HAZ ENERGÍA, participante de la segunda mesa redonda que versó sobre el ‘Autoconsumo’ que declaró: “Poco a poco se van consiguiendo los objetivos del sector. Hemos ampliado a un 1 km el autoconsumo compartido, antes lo teníamos a 500 m y la expectativa es llegar a 2 km; hemos conseguido aumentar la exención de los avales hasta 100 kW y se van dando pasos a favor del desarrollo del autoconsumo, que ahora mismo es absolutamente imparable. Lo único que necesitamos es que nos quiten esas limitaciones técnicas que impiden el desarrollo natural de la tecnología y las barreras burocráticas, que son más complicadas porque hay un ‘boom’ espectacular de autoconsumo y no hay una Administración eficiente que sea capaz de absorber todo lo que se está haciendo”.
Después de estas dos mesas, Sergio Layunta, responsable de producto en Salicru de inversores solares y automatismos, aseguró que “la demanda de paneles solares y autoconsumo ha crecido mucho y creo que el proceso de instalación no es complicado en sí. Pero sí que hay mucha saturación en las administraciones. No hay técnicos suficientes y esto genera un bloqueo porque hay mucha demanda. Entonces se hace un cuello de botella muy grande y ese es el problema. Se está dando la autorización para hacer las instalaciones en un plazo de tiempo que debería ser mucho más corto. Pero no es complicado legalizar una instalación a día de hoy”.
En la última mesa bajo el título: ‘Situación del Mercado’, el director general de la Asociación de Empresas de Energías Renovables, APPA Renovables, José María Moya, comentó que “Europa está apostando por un 45% renovable del consumo global de energía, estamos ahora más o menos en tasas del 20%, es decir, de toda la energía que consumimos actualmente sólo el 20% es renovable, y digo ‘sólo’ porque es poco. Y, en electricidad estamos un poquito mejor: si vemos toda la electricidad a nivel europeo estamos por debajo del 40% a nivel euro. El objetivo 2030 es que de todo ese consumo de energía, el 45%, es decir, casi la mitad de la energía que consumimos, sea renovable.
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